RU2625892C1 - Method of operation of steam gas plant operating with use of steam cooling - Google Patents
Method of operation of steam gas plant operating with use of steam cooling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625892C1 RU2625892C1 RU2016106607A RU2016106607A RU2625892C1 RU 2625892 C1 RU2625892 C1 RU 2625892C1 RU 2016106607 A RU2016106607 A RU 2016106607A RU 2016106607 A RU2016106607 A RU 2016106607A RU 2625892 C1 RU2625892 C1 RU 2625892C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- water
- steam
- heat exchanger
- hot
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к парогазовым установкам (ПГУ), работающим на смеси пара и продуктов сгорания топлива.The invention relates to a power system, in particular to combined cycle plants (CCGT) operating on a mixture of steam and fuel combustion products.
Известен способ работы газотурбинной установки, заключающийся в сжатии воздуха, сжигании в нем топлива, смешивании полученных продуктов сгорания с дополнительным сжатым воздухом и отбором части продуктов сгорания после их расширения в турбине и совместном их сжатии с дополнительно сжимаемым воздухом при одновременном уменьшении расхода последнего (см. авторское свидетельство SU №1744290, кл. F02C 3/34, 30.06.1992).There is a known method of operation of a gas turbine installation, which consists in compressing air, burning fuel in it, mixing the resulting combustion products with additional compressed air and taking part of the combustion products after their expansion in the turbine and their joint compression with additional compressible air while reducing the flow rate of the latter (see copyright certificate SU No. 1744290,
Данный способ, хотя и осуществляет рациональный процесс сгорания, но требует дополнительной энергии для дополнительно сжимаемого охлаждающего воздуха, что снижает КПД процесса.This method, although it implements a rational combustion process, but requires additional energy for additionally compressible cooling air, which reduces the efficiency of the process.
Известен способ работы ПГУ, включающий образование рабочей парогазовой смеси, расширение последней в турбине с совершением работы, осушение потока парогазовой смеси путем введения в него воды с температурой ниже температуры конденсации воды в парогазовой смеси, удаление осушенных газов и отвод конденсата (см. авторское свидетельство SU №547121, кл. F01K 21/04, 07.12.1982).There is a known method of CCGT operation, including the formation of a working steam-gas mixture, expansion of the latter in a turbine with the completion of work, drainage of the steam-gas mixture flow by introducing water with a temperature below the condensation temperature of water in the gas-vapor mixture, removal of dried gases and condensate drain (see copyright certificate SU No. 547121, CL F01K 21/04, 12/07/1982).
Однако при данном способе работы установки имеют место большие потери воды, так как не вся вода удаляется из парогазовой смеси из-за недоохлаждения парогазовой смеси. Данный способ работы не предусматривает использование парового охлаждения горячих элементов турбины, что в отличие от воздушного охлаждения позволило бы обеспечить более высокую эффективность работы турбины при высоких температурах рабочего тела на входе в турбину.However, with this method of operation of the installation, large losses of water occur, since not all water is removed from the vapor-gas mixture due to undercooling of the vapor-gas mixture. This method of operation does not involve the use of steam cooling of the hot elements of the turbine, which, unlike air cooling, would provide a higher efficiency of the turbine at high temperatures of the working fluid at the entrance to the turbine.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы ПГУ, работающей с использованием парового охлаждения, заключающийся в том, что компрессором сжимают окружающий воздух с промежуточным охлаждением, который подают в зону горения камеры сгорания, в которую одновременно подают топливо, образовавшиеся продукты сгорания смешивают в зоне смешения камеры сгорания с охлаждающим водяным паром с получением на выходе из камеры сгорания парогазовой смеси, которую в качестве рабочего тела направляют в парогазовую турбину, в которой энергию потока парогазовой смеси преобразуют в механическую энергию вращения ротора турбины, далее водяной пар конденсируют в вакуумном конденсаторе, разрежение в котором создается вакуумным компрессором, отводящим несконденсировавшиеся газообразные продукты сгорания, а сконденсированную воду нагревают в теплообменниках (см. патент RU №2561770, кл. F01K 21/04, 25.12.2013 г.).The closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a method of operation of a CCGT unit using steam cooling, which consists in compressing the ambient air with intermediate cooling by a compressor, which is fed into the combustion zone of the combustion chamber, into which the fuel formed products are simultaneously fed the combustion mixture is mixed in the mixing zone of the combustion chamber with cooling water vapor to obtain a gas-vapor mixture at the outlet of the combustion chamber, which, for example, as a working fluid they pour it into a combined cycle gas turbine, in which the energy of the gas-vapor mixture flow is converted into mechanical energy of rotation of the turbine rotor, then the steam is condensed in a vacuum condenser, the vacuum in which is created by a vacuum compressor that removes non-condensing gaseous products of combustion, and the condensed water is heated in heat exchangers (see patent RU No. 2561770, class F01K 21/04, 12/25/2013).
Данный способ работы ПГУ обеспечивает отсутствие перегрева парогазовой смеси на входе в вакуумный конденсатор и обеспечивает одновременно высокий уровень экономичности ПГУ, поскольку позволяет осуществлять работу ПГУ с существенно более высоким давлением в камере сгорания при заданной начальной температуре рабочего тела перед турбиной, по сравнению эксплуатируемыми в настоящее время классическими бинарными ПГУ. С увеличением давления в камере сгорания повышается экономичность ПГУ, работающей по данному способу.This method of operation of a CCGT unit ensures that the vapor-gas mixture does not overheat at the inlet of the vacuum condenser and at the same time provides a high level of CCGT efficiency, since it allows the CCGT unit to operate with a significantly higher pressure in the combustion chamber at a given initial temperature of the working fluid in front of the turbine, compared to those currently in operation classic binary CCGT. With an increase in pressure in the combustion chamber, the profitability of the CCGT unit operating by this method increases.
Современные высокотемпературные ПГУ требуют комбинированного охлаждения горячих частей парогазовой турбины, сочетающего замкнутый и открытый контуры. Данный способ работы ПГУ обеспечивают экономичную работу ПГУ при применении закрытого контура парового охлаждения, поскольку тепло, отбираемое от рабочего тела охлаждающим паром замкнутого охлаждения, используют для догрева вторичного охлаждающего пара до расчетного значения энтальпии. Также обеспечивается минимальное снижение экономичности работы ПГУ, вызванное применением открытого парового охлаждения в комбинации с закрытым, поскольку не требуется увеличивать затраты на работу воздушного компрессора высокого давления и дополнительно увеличивается расчетный рабочий теплоперепад ТВД.Modern high-temperature CCGT units require combined cooling of the hot parts of a combined cycle gas turbine combining closed and open circuits. This method of operation of the CCGT unit ensures economical operation of the CCGT unit when using a closed steam cooling circuit, since the heat taken from the working fluid by closed-circuit cooling steam is used to heat the secondary cooling steam to the calculated value of enthalpy. It also provides a minimal reduction in the efficiency of CCGT operation caused by the use of open steam cooling in combination with closed one, since it is not necessary to increase the cost of operating a high-pressure air compressor and additionally increases the calculated operating heat transfer of a high-pressure turbine.
Указанный способ работы ПГУ обеспечивает работу ПГУ в режиме комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, нагревая воду, подаваемую на теплофикационные нужды теплом воздуха с выхода из топливоподогревателя, при этом снижается температура воздуха перед воздушным компрессором высокого давления и, следовательно, уменьшаются затраты на работу этого компрессора.The specified operation mode of the CCGT unit ensures the operation of the CCGT unit in the mode of combined generation of heat and electric energy, heating the water supplied to the heating needs by the heat of air from the exit of the fuel heater, while the air temperature in front of the high-pressure air compressor is reduced and, therefore, the operating costs of this compressor are reduced .
Способ работы ПГУ по патенту RU №2561770 не содержит возможности использования парового деаэратора, а применение беспарового деаэратора в этом способе требует внесения конструктивных изменений в схему работы ПГУ.The CCGT method of operation according to patent RU No. 2561770 does not contain the possibility of using a steam deaerator, and the use of a steam-free deaerator in this method requires structural changes to the CCGT operation scheme.
При открытом охлаждении охлаждающий газ из охлаждаемых элементов турбины (например, лопаток) выходит в проточную часть через щели и отверстия малого диаметра. Эти каналы в процессе работы турбины могут уменьшаться в сечении из-за отложения в них присутствующих в охлаждающем газе посторонних примесей, что приводит к нарушению расчетного режима охлаждения. По этой причине установлены повышенные требования к максимально допустимой концентрации примесей в охлаждающем газе, используемом для открытого охлаждения горячих элементов турбины.With open cooling, the cooling gas from the cooled elements of the turbine (for example, blades) enters the flow part through slots and openings of small diameter. These channels during the operation of the turbine may decrease in cross section due to the deposition of foreign impurities present in them in the cooling gas, which leads to a violation of the calculated cooling mode. For this reason, increased requirements have been established for the maximum permissible concentration of impurities in the cooling gas used for open cooling of hot turbine elements.
В описании способа работы ПГУ, работающей с использованием парового охлаждения, по патенту RU №2561770 рабочим телом является парогазовая смесь, и соответственно на выходе из вакуумного конденсатора в конденсате содержится значительное количество коррозионно-активных газов, что предусматривает блоки химводоподготовки. Также названный способ работы предусматривает только паровое охлаждение горячих элементов турбины. Требования к чистоте пара, поступающего в камеру сгорания и в турбину непосредственно из камеры сгорания, а также осуществляющего замкнутое охлаждение горячих элементов турбины ниже, чем требования, предъявляемые к чистоте пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины. Это обусловлено отсутствием проходных сечений малой площади, характерных для систем открытого охлаждения.In the description of the operation method of CCGT unit using steam cooling, according to patent RU No. 2561770, the working fluid is a gas-vapor mixture, and accordingly, a significant amount of corrosive gases are contained in the condensate at the outlet of the vacuum condenser, which provides for chemical water treatment units. Also called the method of operation provides only steam cooling of the hot elements of the turbine. The purity requirements for the steam entering the combustion chamber and the turbine directly from the combustion chamber, as well as for the closed cooling of the hot elements of the turbine are lower than the requirements for the purity of the steam used for open cooling of the hot elements of the turbine. This is due to the absence of small cross-sectional passages characteristic of open cooling systems.
Соответственно нет необходимости в том, чтобы вся очищенная вода соответствовала по чистоте очистки воде, предназначенной для генерации пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины, что приводило бы к неоправданным дополнительным затратам на оборудование для очистки и на расходные материалы и продукты. Необходимо производить стандартную химводоподготовку воды, направляемой в пароводяной тракт ПГУ, а затем осуществлять дополнительную очистку только части воды, предназначенной для генерации пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины.Accordingly, there is no need for all purified water to correspond in purity to water intended for generating steam used for open cooling of hot turbine elements, which would lead to unjustified additional costs for cleaning equipment and consumables and products. It is necessary to carry out standard chemical water treatment of water sent to the steam-water channel of the CCGT unit, and then carry out additional purification of only part of the water intended for generating steam used for open cooling of hot turbine elements.
Задача изобретения: обеспечение защиты поверхностей пароводяного тракта ПГУ, работающей с использованием парового охлаждения, от коррозионного воздействия, обусловленного присутствием в питательной воде коррозионно-активных газов, и обеспечение требуемой максимально-допустимой концентрации примесей в охлаждающем газе, используемом для открытого охлаждения горячих элементов турбины, что обеспечит работу ПГУ в штатном режиме с нормативным ресурсом работы.The objective of the invention: to protect the surfaces of the steam-water path of a combined cycle steam turbine unit using steam cooling from the corrosive effects caused by the presence of corrosive gases in the feed water, and to provide the required maximum permissible concentration of impurities in the cooling gas used for open cooling of hot turbine elements, which will ensure the operation of the CCGT unit in the normal mode with a standard resource of work.
Технический результат заключается в том, что:The technical result is that:
- питательную воду подают в тракт ПГУ, очищенной от коррозионно-активных газов;- feed water is fed into the CCGT tract, cleaned of corrosive gases;
- содержание примесей в паре, используемом для открытого охлаждения горячих элементов турбины, не превышает максимально допустимого значения.- the content of impurities in the steam used for open cooling of the hot elements of the turbine does not exceed the maximum allowable value.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ работы ПГУ, работающей с использованием парового охлаждения, заключается в том, что воздушным компрессором сжимают воздух с промежуточным охлаждением, далее воздух подают в зону горения камеры сгорания, в которую одновременно подают топливо, образовавшиеся продукты сгорания смешивают в зоне смешения камеры сгорания с охлаждающим вторичным водяным паром с получением на выходе из камеры сгорания парогазовой смеси, которую в качестве рабочего тела направляют в парогазовую турбину, в которой энергию потока парогазовой смеси преобразуют в механическую энергию вращения ротора турбины, далее водяной пар частично конденсируют в вакуумном конденсаторе, разрежение в котором создается вакуумным компрессором, отводящим несконденсированные газообразные продукты сгорания, сконденсированную воду нагревают в основном и дополнительном теплообменниках промежуточного охлаждения воздуха, а также в теплообменнике охлаждения уходящих газов и двух последовательно установленных догревающих теплообменниках горячей и холодной парогазовой смеси для охлаждения парогазовой смеси на выходе из турбины высокого давления, а также осуществляют генерацию пара для охлаждения горячих элементов турбины и при необходимости производят нагрев воды для теплофикационных нужд, при этом установку снабжают беспаровой деаэрационной установкой, теплообменником начального нагрева воды-охладителя, предназначенной для генерации пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины, и устройством для дополнительной очистки воды, предназначенной для генерации пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины, основной теплообменник промежуточного охлаждения воздуха выполняют в виде двух последовательно установленных теплообменников: горячего и холодного основного теплообменника промежуточного охлаждения воздуха, теплообменник охлаждения уходящих газов также выполняют в виде двух последовательно установленных теплообменников: горячего и холодного теплообменника охлаждения уходящих газов, а с выходов воды из установленных холодных теплообменников и теплообменника начального нагрева воды-охладителя воду направляют на вход беспаровой деаэрационной установки, с выхода которой деаэрированную воду подают раздельно на входы: горячего основного теплообменника промежуточного охлаждения воздуха, горячего теплообменника охлаждения уходящих газов, а также в устройство для дополнительной очистки воды, предназначенной для генерации пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the CCGT operating method using steam cooling consists in compressing air with intermediate cooling by an air compressor, then air is fed into the combustion zone of the combustion chamber, to which fuel is simultaneously supplied , the resulting combustion products are mixed in the mixing zone of the combustion chamber with cooling secondary water vapor to obtain a gas-vapor mixture at the outlet of the combustion chamber, which, as a working medium, They are molded into a combined cycle gas turbine, in which the energy of the combined gas and steam mixture is converted into mechanical energy of rotation of the turbine rotor, then the water vapor is partially condensed in a vacuum condenser, the vacuum in which is created by a vacuum compressor that removes non-condensed gaseous products of combustion, the condensed water is heated in the main and additional intermediate heat exchangers air cooling, as well as in the flue gas heat exchanger and two successively installed warming heat exchangers of hot and cold gas mixture for cooling the gas mixture at the outlet of the high pressure turbine, and also generate steam to cool the hot elements of the turbine and, if necessary, produce water heating for heating needs, while the unit is equipped with a steam-free deaeration unit, an initial water heating heat exchanger a cooler designed to generate steam used for open cooling of the hot elements of the turbine, and a device for additional water treatment, designed to generate steam used for open cooling of the hot elements of the turbine, the main heat exchanger for intermediate air cooling is performed in the form of two successively installed heat exchangers: a hot and cold main heat exchanger for intermediate air cooling, the exhaust gas cooling heat exchanger is also made in the form of two successively installed heat exchangers: hot and cold heat exchanger for cooling flue gases, and with water outlets from installed cold t the heat exchangers and the heat exchanger for the initial heating of the water-cooler, the water is directed to the inlet of the steam-free deaeration unit, from which the deaerated water is supplied separately to the inputs: the hot main heat exchanger of the intermediate air cooling, the hot flue gas cooling heat exchanger, and also to the device for additional water purification intended for generating steam used for open cooling of the hot elements of the turbine.
Выполнение основного теплообменника промежуточного охлаждения воздуха и теплообменника охлаждения уходящих газов каждого в виде двух последовательно установленных теплообменников позволяет встроить в схему ПГУ, работающей с использованием парового охлаждения, беспаровой деаэратор с возможностью его работы в штатном режиме. Это позволяет подавать питательную воду в тракт ПГУ очищенной от коррозионно-активных газов, и снизить интенсивность коррозионного разрушения поверхностей пароводяного тракта ПГУ в процессе эксплуатации, обеспечить нормативный ресурс работы установки.The implementation of the main heat exchanger of intermediate air cooling and the exhaust gas cooling heat exchanger of each in the form of two successively installed heat exchangers allows you to integrate a steam steam deaerator with the possibility of its operation in the normal mode in a CCGT unit operating using steam cooling. This allows you to feed feed water into the CCGT pathway cleaned of corrosive gases, and reduce the intensity of corrosion damage to the surfaces of the CCGT steam and water duct during operation, and provide a standard life of the installation.
Снабжение ПГУ, работающей с использованием парового охлаждения, устройством дополнительной очистки воды, предназначенной для генерации пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины, позволяет обеспечить содержание примесей в паре, используемом для открытого охлаждения горячих элементов турбины, на уровне, не превышающим максимально допустимого значения. Это позволяет обеспечить работу ПГУ в штатном режиме с нормативным ресурсом работы.Providing the CCGT unit using steam cooling with an additional water purification device designed to generate steam used for open cooling of the hot elements of the turbine ensures the content of impurities in the steam used for open cooling of the hot elements of the turbine at a level not exceeding the maximum permissible value . This allows you to ensure the operation of the CCGT unit in the normal mode with a standard resource of work.
На чертеже представлен вариант выполнения принципиальной тепловой схемы ПГУ, работающей с использованием парового охлаждения, с двухцилиндровой парогазовой турбиной. На чертеже не показано типовое оборудование, присутствующее в парогазовых схемах, например, система очистки топлива, различные насосы и т.п.The drawing shows an embodiment of a principal thermal circuit of a combined cycle steam generator using steam cooling with a two-cylinder combined-cycle turbine. The drawing does not show typical equipment present in combined-cycle schemes, for example, a fuel treatment system, various pumps, etc.
ПГУ на чертеже содержит: воздушный компрессор низкого давления 1, воздушный компрессор высокого давления 2, камеру сгорания 3, парогазовую турбину высокого давления (ТВД) 4, парогазовую турбину низкого давления (ТНД) 5, электрогенератор 6, вакуумный конденсатор 7, вакуумный компрессор 8, горячий теплообменник охлаждения уходящих газов 9, горячий основной теплообменник промежуточного охлаждения воздуха 10, дополнительный теплообменник промежуточного охлаждения воздуха 11, теплообменник горячей парогазовой смеси 12, воздухоподогреватель 13, атмосферный конденсатор 14, емкость - накопитель 15, градирню 16, воздушный топливоподогреватель 17, теплообменник холодной парогазовой смеси 18, теплообменник 19 для догрева вторичного охлаждающего пара до расчетной энтальпии теплом от водяного пара, возвращаемого из тракта замкнутого охлаждения ТВД, водовоздушный теплообменник 20 для предварительного нагрева деаэрированной воды-охладителя, теплообменник 21 для последующей генерации пара-охладителя, предназначенного для открытого парового охлаждения горячих элементов турбины, теплообменник 22 для нагрева сетевой воды, беспаровую деаэрационную установку 23, устройство для дополнительной очистки воды 24, холодный теплообменник охлаждения уходящих газов 25, холодный основной теплообменник промежуточного охлаждения воздуха 26, блок химводоподготовки 27, насос для подачи воды, предназначенной для генерации пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины 28, питательный насос 29, водовоздушный теплообменник 30 для начального нагрева воды-охладителя перед деаэратором.The CCGT in the drawing contains: a low-pressure air compressor 1, a high-
На чертеже воздушный компрессор 1 входом подключен к выходу из воздухоподогревателя 13, а выходом подключен к входам воздуха в теплообменники 10, 11 и 20. Теплообменник 10 своим выходом воздуха соединен с входом воздуха теплообменника 26, выход воздуха из которого соединен с выходом воздуха из топливоподогревателя 17, с выходом воздуха из водовоздушного теплообменника 20, с выходом воздуха из теплообменника 22 и входом воздуха в теплообменник 30. Выход воздуха из теплообменника 30 соединен с входом воздуха воздушного компрессора 2. Теплообменник 11 своим выходом воздуха соединен с входом воздуха в топливоподогреватель 17, выход воздуха из которого соединен с входом воздуха в теплообменник 22. Вход воды в теплообменник 22 предназначен для входа обратной сетевой воды, а выход - для подающей сетевой воды потребителю.In the drawing, the air compressor 1 is connected inlet to the outlet of the
Воздушный компрессор 2 своим выходом соединен с входом воздуха в камеру сгорания 3, вход топлива в которую соединен к выходу топлива из топливоподогревателя 17, а паровой вход камеры сгорания 3 подключен к выходу воды/водяного пара из теплообменника 19, вход воды/водяного пара в который соединен с выходом воды/водяного из теплообменника 12. Теплообменник 19 входом для водяного пара, возвращаемого из контура замкнутого парового охлаждения ТВД 4 через теплообменник 21, соединен с выходом этого пара из теплообменника 21. Выход из теплообменника 19 для нагретой в нем воды/водяного пара соединен с входом в контур замкнутого парового охлаждения ТВД 4 и далее - с выходом из теплообменника 19 для охлажденного в нем водяного пара из контура замкнутого парового охлаждения ТВД 4. Выход для смешавшихся после теплообменника 19 потоков водяного пара соединен с входом вторичного охлаждающего пара в камеру сгорания 3. Выход из теплообменника 21 водяного пара, направляемого на открытое охлаждение горячих элементов турбины, соединен с входом в отдельные горячие элементы ТВД 4, имеющие выход для пара в проточную часть ТВД 4, а вход в теплообменник 21 для воды/водяного пара, предназначенного для открытого охлаждения горячих элементов ТВД 4, соединен с выходом воды/водяного пара из теплообменника 20, вход воды в который соединен с выходом из насоса 28 для подачи воды, предназначенной для генерации пара, используемого для открытого охлаждения горячих элементов турбины. Вход воды в насос 28 соединен с выходом из устройства дополнительной очистки воды 24, а вход воды в устройство дополнительной очистки воды 24 соединен с выходом воды из беспаровой деаэрационной установки 23, выход воды из которой соединен также с входом воды в питательный насос 29. Выход воды из питательного насоса 29 соединен с входами воды теплообменников 9 и 10.The
Вход для воды/водяного пара в теплообменник 12 соединен с выходами воды/водяного пара из теплообменников 10, 11 и 18. Выходом парогазовой смеси камера сгорания 3 подключена к входу в ТВД 4, которая выходом парогазовой смеси подключена к входу парогазовой смеси в теплообменник 12, а выход парогазовой смеси из теплообменника 12 подключен к входу парогазовой смеси в теплообменник 18, который выходом парогазовой смеси подключен к ТНД 5. Вакуумный конденсатор 7 входом для парогазовой смеси подключен к выходу из ТНД 5, выходом для несконденсировавшихся газообразных продуктов сгорания к входу вакуумного компрессора 8. Вакуумный конденсатор 7 входом для воды подключен к выходу воды из градирни 16, выходом для воды вакуумный конденсатор 7 соединен с входом воды в градирню 16 и через блок химводоочистки 27 - с входами воды в теплообменники 25, 26 и 30. Выходы воды из теплообменников 25, 26 и 30 соединены с входом воды в деаэрационную установку 23. Выход воды из теплообменника 9 соединен с входами воды в теплообменники 11 и 18. Выход воды из воздухоподогревателя 13 соединен с входом воды в градирню 16. Вход воздуха в воздухоподогреватель 13 соединен с атмосферой. Выход несконденсировавшихся газообразных продуктов сгорания из вакуумного конденсатора 7 подключен к входу вакуумного компрессора 8. Выход несконденсировавшихся газообразных продуктов сгорания из вакуумного компрессора 8 соединен с входом несконденсировавшихся газообразных продуктов сгорания теплообменника 9, а выход охлажденных несконденсировавшихся газообразных продуктов сгорания из теплообменника 9 соединен с входом охлажденных несконденсировавшихся газообразных продуктов сгорания теплообменника 25, выход из которого соединен с входом в атмосферный конденсатор 14. Выход газов из атмосферного конденсатора 14 сообщается с атмосферой, а выход воды соединен с входом воды в воздухоподогреватель 13, емкостью-накопителем 15 и с входом воды в градирню 16.The water / water vapor inlet to the
ПГУ по схеме (см. чертеж) работает следующим образом.CCGT according to the scheme (see drawing) works as follows.
Атмосферный воздух предварительно нагревают в воздухоподогревателе 13, затем сжимают с промежуточным охлаждением в теплообменниках 10, 26, 17, 22, 11 и 30 и подают в зону горения камеры сгорания 3, в которую подают топливо, которое предварительно подогревают в топливоподогревателе 17, и полученную горючую смесь сжигают. Одновременно в зону смешения камеры сгорания 3 вводят водяной пар из теплообменника 19. Образовавшуюся парогазовую смесь направляют в ТВД 4, расширяют и далее направляют через теплообменник 12 в теплообменник 18 и далее в ТНД 5, где расширяют и затем направляют в вакуумный конденсатор 7. Несконденсировавшиеся газообразные продукты сгорания отводят из вакуумного конденсатора 7 вакуумным компрессором 8, охлаждают последовательно в теплообменниках 9 и 25, а затем подают в атмосферный конденсатор 14, где охлаждают водой с выхода из градирни 16 и далее выпускают в атмосферу.Atmospheric air is preheated in the
Часть воды из вакуумного конденсатора 7 через блок химводоподготовки 27 или напрямую подают в теплообменники 25, 26 и 30, а другую часть воды направляют в градирню 16. Одну часть воды с выхода атмосферного конденсатора 14 направляют в воздухоподогреватель 13 для нагрева воздуха, другую часть воды направляют в градирню 16 и емкость-накопитель 15. Из воздухоподогревателя 13 воду далее подают в градирню 16, откуда подают на вход для воды в вакуумный конденсатор 7. Излишки сконденсированной воды, если это предусмотрено режимом работы ПГУ, направляют в емкость-накопитель 15.Part of the water from the
Воду с выходов теплообменников 25, 26 и 30 подают в деаэратор, с выхода которого части деаэрированной воды насосом 29 раздельно подают в теплообменники 9 и 10, а в случае применения открытого охлаждения горячих элементов турбины часть воды с выхода деаэратора 23 подают в устройство для дополнительной очистки воды 24, затем насосом 28 подают в теплообменники 20 и 21, где ее последовательно нагревают и испаряют, а далее подают в ТВД 4 для осуществления открытого парового охлаждения горячих элементов турбины с последующим выбросом пара-охладителя в проточную часть ТВД 4. Нагрев воды в теплообменнике 20 производится частью воздуха после воздушного компрессора 1, а охлажденный в теплообменнике 20 воздух направляют на вход воздушного компрессора 2. Воду/водяной пар с выхода теплообменника 12 направляют в теплообменник 19, где ее догревают теплом водяного пара, возвращаемого из контура замкнутого охлаждения ТВД 4, а после теплообменника 19 часть образовавшегося водяного пара направляют в контур замкнутого охлаждения ТВД 4. Оставшуюся часть образовавшегося водяного пара направляют на смешение с водяным паром, возвращаемым из контура замкнутого охлаждения ТВД 4 и затем последовательно охлаждаемым в теплообменниках 21 и 19. Далее смешавшийся водяной пар направляют в камеру сгорания 3. Водяной пар, возвращаемый из контура замкнутого охлаждения ТВД 4, подают в теплообменник 19. Воздух с выхода топливоподогревателя 17 подают на вход теплообменника 22, в котором производят нагрев обратной сетевой воды для дальнейшей ее подачи потребителю. Воздух с выхода теплообменника 22 подают на смешение с воздухом, выходящим их теплообменников 26 и 20 и далее в теплообменник 30.Water from the exits of the
Настоящее изобретение может быть использовано в энергетике, судостроении, на газоперекачивающих станциях и в других отраслях промышленности, где используют установки с парогазовым циклом.The present invention can be used in energy, shipbuilding, gas pumping stations and in other industries where plants with a combined cycle are used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106607A RU2625892C1 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Method of operation of steam gas plant operating with use of steam cooling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106607A RU2625892C1 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Method of operation of steam gas plant operating with use of steam cooling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625892C1 true RU2625892C1 (en) | 2017-07-19 |
Family
ID=59495331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016106607A RU2625892C1 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Method of operation of steam gas plant operating with use of steam cooling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625892C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709587C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-12-18 | Александр Альбертович Агеев | Operating method of combined-cycle plant operating with steam cooling |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU547121A1 (en) * | 1971-03-03 | 1982-12-07 | Всесоюзный Государственный Ордена Ленина Проектный Институт "Теплоэлектропроект" | Steam-gas turbine plant |
US6370862B1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-04-16 | Cheng Power Systems, Inc. | Steam injection nozzle design of gas turbine combustion liners for enhancing power output and efficiency |
RU2208684C1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Steam-gas plant operating method |
RU2230921C2 (en) * | 2001-03-12 | 2004-06-20 | Александр Николаевич Уварычев | Method of operation and steam-gas plant of power station operating on combination fuel (solid and gaseous or liquid fuel) |
RU2412359C1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-02-20 | Александр Альбертович Агеев | Operating method of combined cycle plant |
RU2561770C2 (en) * | 2013-12-25 | 2015-09-10 | Александр Альбертович Агеев | Operating method of combined-cycle plant |
-
2016
- 2016-02-25 RU RU2016106607A patent/RU2625892C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU547121A1 (en) * | 1971-03-03 | 1982-12-07 | Всесоюзный Государственный Ордена Ленина Проектный Институт "Теплоэлектропроект" | Steam-gas turbine plant |
US6370862B1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-04-16 | Cheng Power Systems, Inc. | Steam injection nozzle design of gas turbine combustion liners for enhancing power output and efficiency |
RU2230921C2 (en) * | 2001-03-12 | 2004-06-20 | Александр Николаевич Уварычев | Method of operation and steam-gas plant of power station operating on combination fuel (solid and gaseous or liquid fuel) |
RU2208684C1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Steam-gas plant operating method |
RU2412359C1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-02-20 | Александр Альбертович Агеев | Operating method of combined cycle plant |
RU2561770C2 (en) * | 2013-12-25 | 2015-09-10 | Александр Альбертович Агеев | Operating method of combined-cycle plant |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709587C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-12-18 | Александр Альбертович Агеев | Operating method of combined-cycle plant operating with steam cooling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100341646B1 (en) | Method of cooling thermally loaded components of a gas turbine group | |
US8176722B2 (en) | Method and device for the transfer of heat from a heat source to a thermodynamic cycle with a working medium of at least two substances with non-isothermal evaporation and condensation | |
JP2008545945A (en) | Steam generating facility, method of operating steam generating facility, and additional equipment | |
SA07280082B1 (en) | Seawater Disalinating Apparatus Using Blowout Water of Heat Recovery | |
US20110056227A1 (en) | Heat recovery system of plant using heat pump | |
US20150192036A1 (en) | Preheating arrangement for a combined cycle plant | |
RU2273741C1 (en) | Gas-steam plant | |
US20110016870A1 (en) | Method and apparatus for improved gas turbine efficiency and augmented power output | |
US6772582B2 (en) | Gas turbine and air turbine installation and method of operating a power station installation, in particular a gas turbine and air turbine installation | |
RU2335641C2 (en) | Method of enhancing efficiency and output of two-loop nuclear power station | |
KR20160003822A (en) | Thermal water treatment for stig power station concepts | |
RU2625892C1 (en) | Method of operation of steam gas plant operating with use of steam cooling | |
RU2412359C1 (en) | Operating method of combined cycle plant | |
RU2411368C2 (en) | Operating method of power plant with gas turbine unit | |
RU2298681C2 (en) | Turbine device and method of its operation | |
RU2561770C2 (en) | Operating method of combined-cycle plant | |
JP2000161018A (en) | Method and device of exhaust heat recovery power generation by water-ammonia mixed fluid | |
KR101935637B1 (en) | Combined cycle power generation system | |
RU2476690C2 (en) | Method of combined cycle plant operation | |
RU2693567C1 (en) | Method of operation of steam-gas plant of power plant | |
RU2144994C1 (en) | Combined-cycle plant | |
RU2439446C1 (en) | Fluid medium heater | |
RU2709587C1 (en) | Operating method of combined-cycle plant operating with steam cooling | |
JPH11117712A (en) | Gas turbine combined plant | |
RU164323U1 (en) | INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER-COLD SUPPLIES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210226 |