RU2631961C1 - Method for operation of binary combined cycle power plant - Google Patents
Method for operation of binary combined cycle power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631961C1 RU2631961C1 RU2016123291A RU2016123291A RU2631961C1 RU 2631961 C1 RU2631961 C1 RU 2631961C1 RU 2016123291 A RU2016123291 A RU 2016123291A RU 2016123291 A RU2016123291 A RU 2016123291A RU 2631961 C1 RU2631961 C1 RU 2631961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- heating
- water
- network
- heat
- 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
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области тепловой энергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях, а именно в работе бинарной парогазовой установки теплоэлектроцентрали (ПТУ-ТЭЦ).The invention relates to the field of thermal energy and can be used in thermal power plants, namely in the operation of a binary combined cycle gas turbine power plant (PTU-CHP).
Известен способ работы теплоэлектроцентрали, надстроенной парогазовым блоком с двухконтурным котлом-утилизатором [Патент на изобретение №2349763, МПК F01K 23/06. Способ работы теплоэлектроцентрали / Ремезенцев А.Б., Сорокин В.Н., Шелудько Л.П.]. Часть потока пара, вырабатываемого в паровом котле теплоэлектроцентрали, замещают паром, выработанным в первом контуре двухконтурного котла-утилизатора. В теплофикационные отборы теплофикационной паровой турбины теплоэлектроцентрали подают пар низкого давления из двухконтурного котла-утилизатора с более низкими удельными затратами топлива на единицу выработанной энергии. Оставшуюся часть пара регенеративных отборов высокого давления и теплофикационных отборов расширяют в паровой турбине с получением дополнительной работы. Изобретение позволяет уменьшить удельные расходы топлива на электрическую и тепловую энергию, выработанную на теплоэлектроцентрали, надстроенной парогазовым блоком, повысить ее тепловую экономичность, использовать имеющиеся резервы в мощности ее теплофикационных паровых турбин и увеличить их рабочую мощность и выработку электроэнергии. Однако данный способ применим только при модернизации действующих теплоэлектроцентралей путем их надстройки парогазовым блоком с двухконтурным котлом-утилизатором.A known method of operation of a combined heat and power plant, superstructured with a combined-cycle gas unit with a double-circuit waste heat boiler [Patent for invention No. 2349763, IPC F01K 23/06. The way the combined heat and power plant / Remezentsev AB, Sorokin VN, Sheludko LP]. A part of the steam stream generated in the steam boiler of the combined heat and power plant is replaced by the steam generated in the first circuit of the double-circuit waste-heat boiler. In cogeneration sampling of a cogeneration steam turbine, cogeneration plants supply low pressure steam from a double-circuit recovery boiler with lower specific fuel costs per unit of generated energy. The remainder of the steam of high pressure regenerative and heat recovery units is expanded in a steam turbine with additional work. The invention allows to reduce the specific fuel consumption for electric and thermal energy generated at the combined heat and power plant built up with a combined-cycle unit, increase its thermal efficiency, use the available reserves in the power of its cogeneration steam turbines and increase their operating power and electricity generation. However, this method is applicable only when upgrading existing heat and power plants by adding them with a combined-cycle gas unit with a double-circuit recovery boiler.
Известен способ работы бинарной парогазовой установки [Шелыгин Б.Л., Мошкарин А.В., Малков Е.С. Определение условия использования в качестве окислителя уходящих из котла-утилизатора газов для сжигания дополнительного топлива / Вестник ИГЭУ. - 2012. - Вып. 2 - С. 4-7], в котором предлагается последовательно установить в газоходе котла-утилизатора (КУ) за газовым подогревателем конденсата (ГПК) камеру сжигания дополнительного топлива (КСДТ) и газовый подогреватель сетевой воды (ГПСВ). Учитывая температуру уходящих газов на выходе из котла-утилизатора 95÷110°C, а также высокое содержание кислорода предлагается их использовать в качестве окислителя для сжигания топлива в камере сжигания дополнительного топлива. Вырабатываемая при этом дополнительная тепловая мощность используется для нагрева горячей сетевой воды для нужд теплофикации в газовом подогревателе сетевой воды.A known method of operation of a binary combined cycle plant [Shelygin B.L., Moshkarin A.V., Malkov E.S. Determination of the conditions for using as an oxidizing agent the gases leaving the waste heat boiler for burning additional fuel / Bulletin of IHEU. - 2012. - Issue. 2 - S. 4-7], in which it is proposed to sequentially install in the flue of the recovery boiler (KU) behind the gas condensate heater (GPC) an additional fuel combustion chamber (KSDT) and a gas network water heater (GPSV). Considering the temperature of the exhaust gases at the outlet of the recovery boiler 95 ÷ 110 ° C, as well as the high oxygen content, it is proposed to use them as an oxidizing agent for burning fuel in the additional fuel combustion chamber. The additional thermal power generated in this case is used to heat hot network water for the needs of heating in a gas network water heater.
Недостатком известного способа работы является то, что не рассмотрена возможность дополнительного использования теплоты уходящих газов котла-утилизатора для подогрева подпиточной воды теплосети, и тем самым, снижения расхода пара на собственные нужды и выработке дополнительной электрической мощности. Кроме того, возникает необходимость реконструкции котла-утилизатора, за счет установки за его последней ступенью нагрева КСДТ и ГПСВ. Капитальные затраты на реконструкцию КУ включают в себя стоимость оребренных труб, горелочных устройств, обмуровки КСДТ, вспомогательного оборудования, а также затраты на строительство и транспортные расходы.The disadvantage of this method of operation is that it has not been considered the possibility of additional use of the heat of the flue gases of the recovery boiler for heating make-up water of the heating system, and thereby, reducing steam consumption for own needs and generating additional electric power. In addition, there is a need to reconstruct the waste heat boiler due to the installation of KSDT and GPSV behind its last heating stage. Capital expenditures for the reconstruction of KU include the cost of finned tubes, burners, lining of KSDT, auxiliary equipment, as well as construction and transportation costs.
Известен способ работы теплофикационной ПТУ сбросного типа или ПТУ с низконапорным парогенератором [Арсеньев Л.В. и др. Комбинированные установки с газовыми турбинами, Л., Машиностроение, 1982, с. 32-33, рис. 1.10], содержащая ГТУ и паротурбинный блок с противодавленческой паровой турбиной. Уходящие газы после ГТУ и органическое топливо подают в топку энергетического котла, пар выработанный энергетическим котлом направляют для расширения и совершения работы в противодавленческую паровую турбину, пар из последней ступени противодавленческой паровой турбины направляют производственному или тепловому потребителю, уходящие газы после энергетического котла охлаждают питательной водой в газо-водяном подогревателе. Способ позволяет повысить температуру питательной воды, что приводит к снижению расхода органического топлива, подаваемого в топку энергетического котла.There is a known method of operation of a heating cogeneration unit of a waste type or a technical unit with a low-pressure steam generator [Arsenyev L.V. etc. Combined installations with gas turbines, L., Mechanical Engineering, 1982, p. 32-33, fig. 1.10], containing a gas turbine unit and a steam turbine unit with a backpressure steam turbine. The exhaust gases after GTU and fossil fuels are fed into the furnace of the energy boiler, the steam generated by the energy boiler is sent to expand and perform work in the backpressure steam turbine, the steam from the last stage of the backpressure steam turbine is sent to the production or heat consumer, the exhaust gases after the energy boiler are cooled with feed water into gas-water heater. The method allows to increase the temperature of the feed water, which leads to a decrease in the consumption of organic fuel supplied to the furnace of the energy boiler.
Недостатком известного способа является то, что не рассмотрена возможность выработки дополнительной электрической мощности паровой турбины, за счет использования теплоты уходящих газов энергетического котла для догрева питательной воды и вытеснения отборов паровой турбины.The disadvantage of this method is that it has not been considered the possibility of generating additional electric power of a steam turbine, due to the use of the heat of the exhaust gases of the energy boiler to heat the feed water and displace the steam turbine.
Известен способ работы бинарной газопаровой установки с котлом-утилизатором [Арсеньев Л.В. и др. Комбинированные установки с газовыми турбинами, Л., Машиностроение, 1982, рис. 11.1а, б, в] согласно которому уходящие газы ГТУ направляют в котел-утилизатор, выработанный котлом-утилизатором пар затем подают для расширения и совершения работы в паровую турбины, отработанный пар после паровой турбины направляют в конденсатор, конденсат из конденсатора конденсатным насосом перекачивают в котел-утилизатор, уходящие газы после котла-утилизатора охлаждают конденсатом в газо-водяном подогревателе. Способ позволяет снизить температуру уходящих газов и повысить КПД бинарной газопаровой установки.A known method of operation of a binary gas-steam installation with a waste heat boiler [Arseniev L.V. and others. Combined installations with gas turbines, L., Engineering, 1982, Fig. 11.1a, b, c] according to which the GTU exhaust gases are sent to the recovery boiler, the steam generated by the recovery boiler is then fed to the steam turbine for expansion and operation, the spent steam after the steam turbine is sent to the condenser, the condensate is pumped from the condenser to the recovery boiler, the flue gases after the recovery boiler are cooled with condensate in a gas-water heater. The method allows to reduce the temperature of the flue gases and increase the efficiency of the binary gas-steam installation.
Недостатком известного способа является то, что не рассмотрена возможность выработки дополнительной электрической мощности паровой турбины, за счет использования теплоты уходящих газов котла-утилизатора для подогрева подпиточной воды теплосети, конденсата или сетевой воды и вытеснения отборов паровой турбины.The disadvantage of this method is that it has not been considered the possibility of generating additional electric power of a steam turbine, through the use of the heat of the exhaust gases of the recovery boiler for heating make-up water of the heating system, condensate or network water and crowding out the steam turbine.
Известен способ работы маневренной паротурбинной установки с пиковой ГТУ [Арсеньев Л.В. и др. Комбинированные установки с газовыми турбинами, Л., Машиностроение, 1982,, с. 86-87, 98-100 рис. III.10], согласно которому уходящие газы после ГТУ направляют в газовый подогреватель 1 ступени для нагрева питательной воды и выработки пара в энергетическом котле для расширения и совершения в теплофикационной паровой, часть пара из теплофикационных отборов паровой турбины направляют на верхние СП2 и нижние СП1 сетевые подогреватели для нагрева сетевой воды, остальную часть пара направляют в конденсатор, конденсат из конденсатора конденсатным насосом направляют в газовый подогреватель 1 ступени для нагрева питательной воды, при этом производят нагрев сетевой воды в газосетевом подогревателе (газовом подогревателе 2 ступени), установленном отдельно от газового подогревателя 1 ступени после верхнего сетевого подогревателя СП2, уходящими газами после газового подогревателя 1, при этом снижают отборы пара на верхний сетевой подогреватель и нижний сетевой подогреватель и увеличивают пропуск пара в конденсатор паровой турбины. Способ позволяет повысить электрическую мощность паровой турбины за счет более полной утилизации уходящих газов ГТУ.A known method of operation of a maneuverable steam turbine unit with peak gas turbine [Arsenyev L.V. et al. Combined installations with gas turbines, L., Mechanical Engineering, 1982, p. 86-87, 98-100 fig. III.10], according to which the exhaust gases after the gas turbine are sent to the gas heater of the 1st stage to heat the feed water and generate steam in the energy boiler for expansion and completion in the heating steam, part of the steam from the heat recovery taps of the steam turbine is sent to the upper SP2 and lower SP1 network heaters for heating the mains water, the rest of the steam is sent to the condenser, the condensate from the condenser is sent by the condensate pump to the gas heater of the 1st stage for heating the feed water, while start heating of the network water in the gas network heater (
Недостатком аналога является то, что необходимый догрев питательной и сетевой воды, снижение температуры которых обусловлено отключением соответствующих отборов пара, обеспечивается в газовых подогревателях только за счет теплоты уходящих газов ГТУ; уходящие газы энергетического котла не используются для нагрева подпиточной воды теплосети, питательной и сетевой воды, вытеснения отборов паровой турбины и выработки дополнительной электрической мощности, а выбрасываются в дымовую трубу.The disadvantage of the analogue is that the necessary heating of the feed and network water, the decrease in temperature of which is due to the disconnection of the corresponding steam extraction, is provided in gas heaters only due to the heat of the exhaust gases of the gas turbine; the flue gases of the energy boiler are not used to heat make-up water of the heating system, feed and mains water, displace steam turbine take-offs and generate additional electric power, but are discharged into the chimney.
Известен способ работы паротурбинной тепловой электрической станции [Патент на изобретение RU №2287703, МПК F01K 17/02. Способ работы тепловой электрической станции / Замалеев М.М., Цюра Д.В., Шарапов В.И.]. Из первых трех отборов теплофикационной турбины типа Т отводят пар на регенеративные подогреватели высокого давления, а из последних четырех - на регенеративные подогреватели низкого давления, в которых последовательно нагревают основной конденсат после конденсатора турбины и питательную воду. Из седьмого и шестого отборов турбины типа Т отводят пар на подогрев сетевой воды соответственно в нижнем и верхнем сетевых подогревателях. В пароводяном подогревателе исходной воды для подпитки теплосети нагревают исходную воду перед химводоочисткой за счет подачи греющей среды, в качестве которой используют пар пятого отбора турбины типа Т с отопительными отборами пара. Способ позволяет обеспечить требуемый нагрев исходной воды для подпитки теплосети перед химводоочисткой за счет использования в качестве греющей среды в пароводяном подогревателе пара низкопотенциального пятого отбора турбины типа Т с отопительными отборами параA known method of operation of a steam turbine thermal power station [Patent for invention RU No. 2287703, IPC F01K 17/02. The method of operation of a thermal power plant / Zamaleev M.M., Tsyura D.V., Sharapov V.I.]. Of the first three selections of the T type cogeneration turbine, steam is diverted to high pressure regenerative heaters, and of the last four to low pressure regenerative heaters, in which the main condensate after the turbine condenser and feed water are successively heated. From the seventh and sixth selections of type T turbines, steam is diverted to heat the network water in the lower and upper network heaters, respectively. In the steam-water source water heater for replenishing the heating system, the source water is heated before chemical water treatment by supplying a heating medium, which is used as a fifth-type steam turbine of type T with heating steam extraction. The method allows to provide the required heating of the source water to feed the heating system before chemical water treatment due to the use of a low-grade fifth selection of a T turbine with heating steam extraction as a heating medium in a steam-water heater
Недостатком аналога является то, что в известном способе работы не используется избыточная теплота уходящих газов котельного агрегата. Кроме того данный способ применим только на паротурбинных блоках тепловых электростанций.The disadvantage of the analogue is that in the known method of operation does not use the excess heat of the exhaust gases of the boiler unit. In addition, this method is applicable only to steam turbine units of thermal power plants.
Известен также способ работы пиковой водогрейной котельной [Патент на изобретение RU №2184315, МПК F22D 1/00, МПК F24H 1/00. Пиковая водогрейная котельная / Шарапов В.И., Орлов М.Е., Ротов П.В.]. Теплота уходящих газов водогрейного котла используется для нагрева исходной воды и деаэрированной подпиточной воды, часть которой после нагрева используется как греющий агент вакуумного деаэратора.There is also a known method of operating a peak boiler room [Patent for invention RU No. 2184315, IPC F22D 1/00, IPC F24H 1/00. Peak boiler room / Sharapov V.I., Orlov M.E., Rotov P.V.]. The heat of the flue gases of the boiler is used to heat the source water and deaerated make-up water, part of which, after heating, is used as the heating agent of the vacuum deaerator.
Однако данное изобретение применимо для повышения экономичности работы только водогрейных котельных.However, this invention is applicable to increase the efficiency of only hot water boiler plants.
Наиболее близким аналогом является способ работы тепловой электрической станции [Патент на изобретение RU №2309263, МПК F01K 17/02. Тепловая электрическая станция / Замалеев М.М., Макарова Е.В., Шарапов В.И.], содержащей газотурбинную установку (ГТУ), паровой котел, к которому подключен газоход окислителя - уходящих газов газовой турбины, расположенные в опускном газоходе котла последовательно по ходу газов конвективный пароперегреватель, водяной экономайзер, газоводяной подогреватель высокого давления и газоводяной подогреватель низкого давления, теплофикационную паротурбинную установку с отопительными и регенеративными отборами пара, конденсатор, верхний и нижний сетевые подогреватели, подключенные по греющей среде к отопительным отборам пара паротурбинной установки, деаэратор повышенного давления, соединенный трубопроводом деаэрированной питательной воды через питательный насос с газоводяным подогревателем высокого давления парового котла. Кроме того, газоводяной подогреватель низкого давления включен в контур циркуляции деаэрированной воды перед водоводяным теплообменником, который подключен по нагреваемой среде к трубопроводу обессоленной воды после химводоочистки. Способ позволяет обеспечить требуемый нагрев обессоленной воды перед атмосферным деаэратором за счет использования избыточной теплоты уходящих газов ГТУ.The closest analogue is the method of operation of a thermal power plant [Patent for invention RU No. 2309263, IPC F01K 17/02. Thermal power station / Zamaleev M.M., Makarova E.V., Sharapov V.I.], containing a gas turbine unit (GTU), a steam boiler, to which an oxidizer duct is connected - exhaust gases of a gas turbine, located in series in the lowering duct of the boiler along the gases, convective superheater, water economizer, gas-water high-pressure heater and gas-water low-pressure heater, cogeneration steam-turbine unit with heating and regenerative steam extraction, condenser, upper and lower network heaters connected via heating medium to the heating steam extraction of the steam turbine unit, a high pressure deaerator connected by a pipeline of deaerated feed water through the feed pump to the gas-water high-pressure heater of the steam boiler. In addition, a low-pressure gas-water heater is included in the deaerated water circulation circuit in front of the water-water heat exchanger, which is connected via a heated medium to the demineralized water pipe after chemical water treatment. The method allows to provide the required heating of demineralized water in front of the atmospheric deaerator due to the use of excess heat of the exhaust gases of the gas turbine.
Недостатком наиболее близкого аналога является то, что он применим только для паротурбинных тепловых электростанций, модернизируемых ГТУ. Кроме того, реализация данного способа потребует реконструкции конвективной шахты парового котла для размещения газоводяного подогревателя высокого давления и газоводяного подогревателя низкого давления.The disadvantage of the closest analogue is that it is applicable only for steam turbine thermal power plants, modernized gas turbines. In addition, the implementation of this method will require reconstruction of the convective shaft of the steam boiler to accommodate a gas-water high-pressure heater and a gas-water low-pressure heater.
Задачей заявляемого технического решения является разработка способа работы бинарной ПГУ-ТЭЦ, позволяющего использовать теплоту уходящих газов котла-утилизатора для подогрева подпиточной воды теплосети, тем самым, снизить расход пара на собственные нужды и получить дополнительную электрическую мощность на паровой теплофикационной турбине бинарной ПГУ-ТЭЦ.The objective of the proposed technical solution is to develop a method of operating a binary CCPP-CHP that allows using the heat of the exhaust gases of the recovery boiler to heat the make-up water of the heating system, thereby reducing the steam consumption for own needs and to obtain additional electric power on the steam cogeneration turbine of the binary CCP-CHP.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе работы бинарной парогазовой ТЭЦ уходящие газы газотурбинной установки поступают в котел-утилизатор, выработанный котлом-утилизатором пар затем подают для расширения и совершения работы в теплофикационную паровую турбину, редуцированный пар от редукционно-охладительной установки (РОУ) используют для нагрева и деаэрации химочищенной воды подпитки теплосети, часть пара из теплофикационных отборов паровой турбины отводят на верхние и нижние сетевые подогреватели для нагрева сетевой воды, остальную часть пара направляют в конденсатор, конденсат из которого конденсатным насосом перекачивают в котел-утилизатор, уходящими газами котла-утилизатора подогревают химочищенную воду подпитки теплосети в газо-водяном подогревателе, при этом снижают расход пара через редукционно-охладительную установку (РОУ), за счет чего увеличивают пропуск пара в проточную часть теплофикационной паровой турбины.The essence of the claimed invention lies in the fact that in the method of operation of a binary combined cycle heat and power plant, the exhaust gases of a gas turbine plant enter a recovery boiler generated by a steam recovery boiler and then are fed to expand and perform work in a heating steam turbine, reduced steam from a reduction and cooling unit (ROW ) are used for heating and deaeration of chemically purified water to recharge the heating network, part of the steam from the heat recovery samples of the steam turbine is diverted to the upper and lower network heaters for heating Eva of the mains water, the rest of the steam is sent to the condenser, the condensate from which is pumped to the recovery boiler by the condensate pump, the cleaned water of the heating system in the gas-water heater is heated by the waste gases of the recovery boiler, while the steam consumption through the reduction and cooling unit is reduced (ROW ), due to which increase the passage of steam into the flow part of the cogeneration steam turbine.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение электрической мощности бинарной ПГУ-ТЭЦ посредством увеличения электрической мощности паротурбинной установки в составе бинарной ПГУ-ТЭЦ, достигаемой дополнительным пропуском пара в проточную часть паровой турбины, и далее в конденсатор, путем снижения расхода пара через редукционно-охладительную установку (РОУ) на подогрев подпиточной воды теплосети, за счет более полной утилизации тепла уходящих газов после котла-утилизатора в газо-водяном подогревателе химочищенной подпиточной воды теплосети, установленном вместо паро-водяного подогревателя.The technical result of the claimed invention is to increase the electric power of the binary CCGT-CHP plant by increasing the electric power of the steam turbine unit as a part of the binary CCGT-CHP plant, achieved by additional steam passage to the flow part of the steam turbine, and then to the condenser, by reducing the steam consumption through the reduction and cooling unit ( ROW) for heating the make-up water of the heating system, due to a more complete utilization of the heat of the exhaust gases after the recovery boiler in a gas-water heater n of the make-up water of the heating system installed instead of the steam-water heater.
Предлагаемое изобретение поясняется с помощью фиг., на которой представлена схема бинарной ПГУ-ТЭЦ, реализующая заявляемый способ. Позициями на чертеже обозначены:The invention is illustrated using Fig., Which shows a binary CCGT-CHP scheme that implements the inventive method. The positions in the drawing indicate:
1 - газотурбинная установка (ГТУ);1 - gas turbine installation (GTU);
2 - теплофикационная паровая турбина;2 - cogeneration steam turbine;
3 - конденсатор ПТУ;3 - capacitor PTU;
4 - котел-утилизатор (КУ);4 - waste heat boiler (KU);
5 - барабан высокого давления (ВД);5 - high pressure drum (VD);
6 - барабан низкого давления (НД);6 - drum low pressure (ND);
7, 8 - расширители непрерывной продувки (РНП);7, 8 - continuous blowdown expanders (RNP);
9 - узел редукционно-охладительной установки (РОУ);9 - node reduction-cooling installation (ROW);
10 - деаэратор КУ;10 - deaerator KU;
11 - деаэратор подпитки теплосети (ДПТС);11 - deaerator recharge heating system (DPTS);
12, 13 - питательные насосы, соответственно, высокого и низкого давлений;12, 13 - feed pumps, respectively, high and low pressure;
14 - насос подпитки теплосети;14 - pump recharge heating system;
15, 16 - верхний и нижний сетевые подогреватели;15, 16 - upper and lower network heaters;
17 - тепловой потребитель;17 - thermal consumer;
18 - химцех;18 - chemical workshop;
19 - газо-водяной подогреватель химочищенной воды (ГПХОВ);19 - gas-water heater of chemically purified water (GPHOV);
20 - охладитель подпиточной воды теплосети;20 - cooler make-up water heating system;
21 - охладитель выпара (OB) ДГТТС;21 - vapor cooler (OB) DGTTS;
22 - подогреватель сырой воды подпитки теплосети (ПСВ-2);22 - raw water heater feed the heating system (PSV-2);
23 - подогреватель сырой воды основного конденсата (ПСВ-1);23 - raw water heater of the main condensate (PSV-1);
24 - конденсатный насос;24 - condensate pump;
25 - трубопровод пара высокого давления;25 - high pressure steam pipeline;
26 - трубопровод острого пара котла-утилизатора;26 - pipeline of sharp steam of the recovery boiler;
27 - трубопровод пара с РНП 7;27 - steam pipeline with
28 - трубопровод подпитки основного конденсата из химцеха;28 - pipe feed main condensate from the chemical shop;
29 - трубопровод пара от поверхности нагрева низкого давления котла-утилизатора;29 - steam pipeline from the low-pressure heating surface of the recovery boiler;
30 - трубопровод химочищенной подпиточной воды теплосети от химцеха;30 - a pipeline of chemically cleaned make-up water of the heating system from a chemical workshop;
31 - трубопровод редуцированного пара;31 - pipeline reduced steam;
32 - трубопровод выпара деаэратора подпитки теплосети (ДПТС) 11;32 - pipeline evaporator deaerator recharge heating network (DPTS) 11;
33 - трубопровод дренажа охладителя выпара 21;33 - drainage pipe
34 - трубопровод подпиточной воды теплосети;34 - pipeline makeup water heating system;
35 - трубопровод исходной подпиточной воды теплосети;35 - pipeline of the initial make-up water of the heating network;
36 - тепловая сеть;36 - heating network;
37 - трубопровод сырой воды для подпитки теплосети;37 - pipeline of raw water to feed the heating system;
38 - трубопровод продувочной воды после РНП 8;38 - purge water pipeline after
39 - трубопровод продувочной воды после РНП 7;39 - purge water pipeline after
40 - электрогенератор ГТУ;40 - gas turbine generator;
41 - электрогенератор теплофикационной паровой турбины;41 - electric generator of a cogeneration steam turbine;
42 - трубопровод пара низкого давления котла-утилизатора;42 - low pressure steam pipeline of the recovery boiler;
43 - сетевой насос;43 - network pump;
В - выпар.In - vapor.
Установка для реализации предлагаемого способа включает: ГТУ 1 связанную через выхлопной газоход с котлом-утилизатором 4, который посредством трубопровода острого пара связан с теплофикационной паровой турбиной 2, соединенной трубопроводами с верхним сетевым подогревателем 15 и нижним сетевым подогревателем 16;The installation for implementing the proposed method includes: a gas turbine 1 connected through an exhaust gas duct to a waste heat boiler 4, which is connected via a hot steam pipeline to a
конденсатор 3, который связан выхлопным патрубком с теплофикационной паровой турбиной 2;a
конденсатный насос 24 для перекачки конденсата в котел-утилизатор 4;a
расширители непрерывной продувки 7 и 8, соответственно барабанов высокого давления 5 и низкого давления 6 котла-утилизатора 4;
деаэратор КУ 10, связанный трубопроводом пара высокого давления 25 с трубопроводом острого пара котла-утилизатора 26, трубопроводом пара 27 с РНП 7, трубопроводом подпитки основного конденсата 28 из химцеха 18, трубопроводом пара от поверхности нагрева низкого давления котла-утилизатора 29,
питательные насосы 12 и 13, соответственно высокого и низкого давлений, связанные трубопроводами с деаэратором 10 и поверхностями высокого и низкого давлений котла-утилизатора 4;feed pumps 12 and 13, respectively, of high and low pressures, connected by pipelines to the
газо-водяной подогреватель химочищенной воды 19, связанный выхлопным газоходом с котлом-утилизатором 4, трубопроводами химочищенной подпиточной воды теплосети 30 с химцеха 18 и деаэратором подпитки теплосети 11;a gas-water heater of chemically purified
узел редукционно-охладительной установки 9, связанный с трубопроводом пара низкого давления котла-утилизатора 42 и трубопроводом редуцированного пара 31 с деаэратором подпитки теплосети 11;a reduction and
деаэратор подпитки теплосети 11, связанный трубопроводом редуцированного пара 31 с узлом РОУ 9, трубопроводами выпара 32 и дренажа 33 с охладителем выпара 21, трубопроводом подпиточной воды теплосети 34 с насосом подпитки теплосети 14;
химцех 18, связанный трубопроводом исходной подпиточной воды теплосети 35 с охладителем подпиточной воды теплосети 20 и ГГТХОВ 19, а также связанный трубопроводом подпитки основного конденсата 28 с подогревателем сырой воды основного конденсата (ПВС-1) 23 и деаэратором КУ 10;a
охладитель подпиточной воды теплосети 20, связанный трубопроводом исходной подпиточной воды теплосети 35 с подогревателем сырой воды (ПСВ-2) 22 и химцехом 18, а также связанный трубопроводом подпиточной воды теплосети 34 с НПТС 14 и тепловой сетью 36;heating water make-up
подогреватель сырой воды (ПСВ-2) 22, связанный трубопроводом сырой воды для подпитки теплосети 37 с охладителем выпара ДПТС 21 и с охладителем подпиточной воды теплосети 20, а также связанный трубопроводом продувочной воды 38 с РНП 8;raw water heater (PSV-2) 22, connected by a raw water pipeline for replenishing the
подогреватель сырой воды (ПСВ-1) 23, связанный трубопроводом сырой воды для подпитки основного конденсата 28 с химцехом 18, а также связанный трубопроводом продувочной воды 39 с РНП 7;raw water heater (PSV-1) 23, connected by a pipeline of raw water to feed the
охладитель выпара 21, связанный трубопроводом сырой воды для подпитки теплосети 37 с подогревателем сырой воды (ПСВ-2) 22, а также трубопроводом выпара 32 деаэратора подпитки теплосети 11 и трубопроводом дренажа 33; сетевой подогреватель нижний 16, сетевой подогреватель верхний 15, связанные трубопроводами тепловой сети с сетевым насосом 43 и с тепловым потребителем 17, а также связанные трубопроводами отбора пара с теплофикационной паровой турбиной 2.a vapor cooler 21 connected by a raw water pipe for replenishing the
Предлагаемый способ работы бинарной ПГУ-ТЭЦ с использованием газо-водяного подогревателя химочищенной воды осуществляют следующим образом.The proposed method of operation of a binary CCPP-CHP using a gas-water heater of chemically purified water is as follows.
ГТУ 1 приводит в движение электрогенератор 40, вырабатывающий электроэнергию. Продукты сгорания после газовой турбины попадают в котел-утилизатор 4 и за счет использования теплоты продуктов сгорания топлива, вырабатывают в нем поток пара, пар направляют в теплофикационную паровую турбину 2, которая приводит в движение электрогенератор 41, вырабатывающий электроэнергию. Теплофикационная паровая турбина 2 имеет отборы пара по трубопроводам на сетевой подогреватель верхний 15 и сетевой подогреватель нижний 16, для подогрева сетевой воды теплосети 36 потребителя 17. Сетевой насос 43 прокачивает сетевую воду тепловому потребителю 17. Конденсат из конденсатора 3 с помощью конденсатного насоса 24 перекачивают в котел-утилизатор 4.GTU 1 drives the
Сырая подпиточная вода основного конденсата по трубопроводу сырой подпиточной воды нагревается в ПСВ-1 продувочной водой из расширителя непрерывной продувки 7 барабана высокого давления 5 котла-утилизатора 4 и поступает в химцех 18 для химводоочистки. Далее химочищенная подпиточная воды основного конденсата поступает в деаэратор КУ 10, откуда питательная вода насосами 12 и 13 подается в контуры высокого и низкого давления КУ 4.Raw make-up water of the main condensate through the raw make-up water pipeline is heated in PSV-1 by purge water from a
По трубопроводу сырой подпиточной воды теплосети 37 сырая подпиточная вода последовательно нагревается в охладителе выпара 21 выпаром пара из ДПТС 11, в подогревателе сырой воды (ПСВ-2) 22 продувочной водой из расширителя непрерывной продувки 8 барабана низкого давления 6 котла-утилизатора 4, в охладителе подпиточной воды теплосети 20 подпиточной водой после ДПТС 11 и поступает для химводоочистки в химцех 18. Химочищенная подпиточная вода теплосети далее подогревается в газоводяном подогревателе химочищенной воды 19 уходящими газами КУ 4 и поступает в ДПТС 11. Уходящие газы по выхлопному газоходу котла-утилизатора 4 направляют в газо-водяной подогреватель химочищенной подпиточной воды теплосети 19. При этом минимально допустимая температура уходящих газов после котла-утилизатора, при сжигании газообразного топлива в камере сгорания газотурбинной установки 1, исходя из условий низкотемпературной коррозии хвостовых поверхностей нагрева, составляет 80°C. Так как температура уходящих газов на выходе из котла-утилизатора достигает 95÷110°C, появляется дополнительное количество теплоты уходящих газов, которое используется для нагрева подпиточной химочищенной воды теплосети в газо-водяном подогревателе (ГПХОВ) 19.Through the raw feed water pipe of the
Путем изменения положения регулирующего клапана узла РОУ 9 уменьшают отбор пара на собственные нужды. Данный вытесненный поток пара направляют в проточную часть теплофикационной паровой турбины 2, что приводит к дополнительному увеличению электрической мощности теплофикационной паровой турбины 2. Пар через узел РОУ 9 направляют только в деаэратор подпитки теплосети (ДПТС) 11 для деаэрации химочищенной подпиточной воды теплосети.By changing the position of the control valve of the
В качестве примера рассмотрим способ работы бинарной ПГУ-ТЭЦ на основе теплофикационной паровой турбины Т-56/70-6,8 для г. Новороссийска на средне-отопительном режиме. В таблице представлены результаты расчета тепловой схемы ПГУ-ТЭЦ с нагревом добавочной воды для подпитки теплосети паром от РОУ в паро-водяном подогревателе химочищенной воды (ПХОВ) и уходящими газами КУ в ГТГХОВ.As an example, we consider the method of operation of a binary CCPP-CHP based on a T-56 / 70-6.8 cogeneration steam turbine for the city of Novorossiysk in the medium heating mode. The table shows the results of the calculation of the thermal scheme of a CCGT-CHP plant with heating of additional water to feed the heating system with steam from ROW in a steam-water heater of chemically purified water (PHOV) and flue gases of KU in the State Thermal Processing Plant.
Как видно, переход на газовый подогрев подпиточной воды позволяет уменьшить расход пара через РОУ на 2,85 кг/с. Это приводит к увеличению электрической мощности теплофикационной паровой турбины на 1348,5 кВт (3,1%).As you can see, the transition to gas heating of make-up water allows to reduce the steam flow through the DOC by 2.85 kg / s. This leads to an increase in the electric power of the cogeneration steam turbine by 1348.5 kW (3.1%).
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять:Thus, the proposed technical solution allows you to:
- подогрев химочищенной подпиточной воды теплосети в газо-водяном подогревателе за счет теплообмена между уходящими газами котла-утилизатора и химочищенной подпиточной водой теплосети;- heating the chemically cleaned make-up water of the heating system in a gas-water heater due to heat exchange between the flue gases of the recovery boiler and the chemically cleaned make-up water of the heating system;
- разгрузку редукционно-охладительной установки за счет снижения количества пара, отбираемого на подготовку подпиточной воды теплосети;- unloading the reduction and cooling unit by reducing the amount of steam taken for the preparation of make-up water of the heating system;
- повышение электрической мощности теплофикационной паровой турбины в составе бинарной ПГУ-ТЭЦ за счет дополнительного пропуска пара в проточную часть турбины, и далее в конденсатор.- increase the electric power of the cogeneration steam turbine in the binary CCPP-CHP due to the additional passage of steam into the flow part of the turbine, and then to the condenser.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016123291A RU2631961C1 (en) | 2016-06-10 | 2016-06-10 | Method for operation of binary combined cycle power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016123291A RU2631961C1 (en) | 2016-06-10 | 2016-06-10 | Method for operation of binary combined cycle power plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2631961C1 true RU2631961C1 (en) | 2017-09-29 |
Family
ID=60040945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016123291A RU2631961C1 (en) | 2016-06-10 | 2016-06-10 | Method for operation of binary combined cycle power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2631961C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108549231A (en) * | 2018-05-07 | 2018-09-18 | 华北电力大学 | A kind of control method for coordinating of the cogeneration units of fusion heat supply extraction regulation |
RU193152U1 (en) * | 2019-06-17 | 2019-10-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | WATER TREATMENT PLANT OF WATER TREATMENT OF A HEAT ELECTRIC STATION |
RU2772306C1 (en) * | 2018-07-23 | 2022-05-18 | Хавьер Карлос ВЕЛЬОСО МОЭДАНО | Installation for generating mechanical energy using a combined energy cycle |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1183694A1 (en) * | 1983-11-25 | 1985-10-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Method of load regulation of power-and-heat generating steam turbine plant with reduction-cooling device |
RU2151341C1 (en) * | 1998-04-28 | 2000-06-20 | Зимин Борис Алексеевич | Deaerator |
RU2309263C2 (en) * | 2005-12-23 | 2007-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Thermal power station |
RU2008151282A (en) * | 2008-12-23 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) (RU) | METHOD OF WORK OF THE HEAT ELECTRIC STATION |
RU137999U1 (en) * | 2013-08-16 | 2014-02-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | MANEUVERED HEATING TURBO INSTALLATION |
-
2016
- 2016-06-10 RU RU2016123291A patent/RU2631961C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1183694A1 (en) * | 1983-11-25 | 1985-10-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Method of load regulation of power-and-heat generating steam turbine plant with reduction-cooling device |
RU2151341C1 (en) * | 1998-04-28 | 2000-06-20 | Зимин Борис Алексеевич | Deaerator |
RU2309263C2 (en) * | 2005-12-23 | 2007-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Thermal power station |
RU2008151282A (en) * | 2008-12-23 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) (RU) | METHOD OF WORK OF THE HEAT ELECTRIC STATION |
RU137999U1 (en) * | 2013-08-16 | 2014-02-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | MANEUVERED HEATING TURBO INSTALLATION |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Арсеньев Л.В. и др. Комбинированные установки с газовыми турбинами, Л., Машиностроение, 1982, с.98-100, рис.III-10. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108549231A (en) * | 2018-05-07 | 2018-09-18 | 华北电力大学 | A kind of control method for coordinating of the cogeneration units of fusion heat supply extraction regulation |
CN108549231B (en) * | 2018-05-07 | 2021-01-01 | 华北电力大学 | Coordinated control method of combined heat and power generation unit integrating heat supply steam extraction regulation |
RU2772306C1 (en) * | 2018-07-23 | 2022-05-18 | Хавьер Карлос ВЕЛЬОСО МОЭДАНО | Installation for generating mechanical energy using a combined energy cycle |
RU193152U1 (en) * | 2019-06-17 | 2019-10-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | WATER TREATMENT PLANT OF WATER TREATMENT OF A HEAT ELECTRIC STATION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1521284A3 (en) | Power plant | |
RU2631961C1 (en) | Method for operation of binary combined cycle power plant | |
RU2524588C2 (en) | Power plant running on organic fuel with carbon dioxide separator and method of its operation | |
RU2309261C2 (en) | Method of operation of thermal power station | |
JP3905967B2 (en) | Power generation / hot water system | |
RU193748U1 (en) | WATER TREATMENT PLANT FOR ADDITIONAL NUTRIENT WATER OF A HEAT ELECTRIC STATION | |
RU2626710C1 (en) | Method of work of binary steam heat electrocentral | |
RU2564367C2 (en) | Steam-turbine power plant | |
Zaryankin et al. | Super powerful steam superheaters and turbines for hybrid nuclear power plants | |
RU2253917C2 (en) | Mode of exploiting of an atomic steam-turbine plant and an installation for executing it | |
RU2280768C1 (en) | Thermoelectric plant with gas-turbine unit | |
JP2009097735A (en) | Feed-water warming system and exhaust heat recovering boiler | |
RU2349764C1 (en) | Combined heat and power plant overbuilt with gas turbine plant | |
RU2343368C1 (en) | Geothermal power plant | |
RU2561780C2 (en) | Combined-cycle plant | |
RU2561776C2 (en) | Combined-cycle plant | |
RU126373U1 (en) | STEAM GAS INSTALLATION | |
RU2317426C2 (en) | Method of operation of thermal power station | |
RU2015149555A (en) | METHOD FOR WORKING MANEUVERED REGENERATIVE STEAM-GAS HEAT ELECTROCENTRAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2420664C2 (en) | Multi-mode heat extraction plant | |
RU2309263C2 (en) | Thermal power station | |
RU50604U1 (en) | ENERGY INSTALLATION | |
RU2287701C1 (en) | Method of operation of thermal power station | |
RU2317424C2 (en) | Thermal power station | |
RU2600666C1 (en) | Method of binary ccp-thermal power plant |