RU2648478C2 - Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation - Google Patents

Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2648478C2
RU2648478C2 RU2015149555A RU2015149555A RU2648478C2 RU 2648478 C2 RU2648478 C2 RU 2648478C2 RU 2015149555 A RU2015149555 A RU 2015149555A RU 2015149555 A RU2015149555 A RU 2015149555A RU 2648478 C2 RU2648478 C2 RU 2648478C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating
heat
steam
stage
network
Prior art date
Application number
RU2015149555A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015149555A (en
Inventor
Леонид Павлович Шелудько
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2015149555A priority Critical patent/RU2648478C2/en
Publication of RU2015149555A publication Critical patent/RU2015149555A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2648478C2 publication Critical patent/RU2648478C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants 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
    • F01K23/06Plants 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
    • F01K23/10Plants 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

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering. Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation, the heat of gases, expanded in a gas turbine, is used for regenerative heating of compressed air and delivery water of the heating network. During the non-heating work period, the compressed air is regeneratively heated, and during the heating period only a part of the compressed air, which decreases with decreasing air temperature is regeneratively heated. Regenerative heating is stopped when the air temperature drops to the predetermined value. Heat of the combustion products is used to generate overheated steam of medium pressure and to heat the delivery water of the heating network, overheated steam is expanded in a back pressure steam turbine, its useful work is used to generate electricity, the expanded steam is condensed, heat of steam condensation is used to heat the delivery water of the heating network, the condensate is deaerated, compressed and used in the recovery boiler to produce overheated steam; in the heating period, when the ambient air temperature drops to the set temperature, additional fuel is burned between the evaporator stages of the waste heat boiler, production of overheated steam, electric and thermal power are increased, consumption of additional fuel is increased when the heat load of consumers increases.
EFFECT: invention provides higher economy, electric and thermal power, maneuverability and the amount of cogeneration energy production.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики, а точнее к отопительным теплоэлектроцентралям.The invention relates to the field of energy, and more specifically to heating cogeneration plants.

Известен способ работы парогазовой теплоэлектроцентрали (ПГУ-ТЭЦ), согласно которому как в неотопительном, так и в отопительном режимах ее работы сжимают атмосферный воздух, сжигают в нем топливо, расширяют продукты сгорания в газовой турбине, используя ее полезную работу для выработки электроэнергии, в выхлопных газах газовой турбины производят дожигание топлива для повышения температуры газов перед котлом-утилизатором и использования их теплоты для выработки перегретого пара высоких параметров и подогрева сетевой воды, расширение пара в противодавленческой теплофикационной паровой турбине с выработкой электроэнергии в электрогенераторе. В отопительный период работы в газах, охлажденных в котле-утилизаторе, сжигают дополнительное топливо и используют теплоту продуктов сгорания для подогрева сетевой воды теплосети и повышения тепловой мощности ПГУ-ТЭЦ (С.В. Цанев, В.Д. Буров, А.Н. Ремизов. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Изд. МЭИ, 2002. Стр. 423, рис 9.31). Дожигание топлив перед котлом-утилизатором позволяет обеспечить требуемый перегрев пара, увеличить паропроизводительность котла-утилизатора и электрическую мощность ПГУ-ТЭЦ.A known method of operation of a combined cycle gas turbine power plant (CCGT-CHP), according to which both in non-heating and in heating modes its operation compresses atmospheric air, burns fuel in it, expands the combustion products in a gas turbine, using its useful work to generate electricity in exhaust the gases of a gas turbine produce afterburning of fuel to increase the temperature of the gases in front of the recovery boiler and use their heat to generate superheated steam of high parameters and heat the network water, expand Macaw in a backpressure cogeneration steam turbine with electricity generation in an electric generator. During the heating period, in the gases cooled in the recovery boiler, additional fuel is burned and the heat of the combustion products is used to heat the network water of the heating system and increase the thermal capacity of the CCGT-CHP plant (S.V. Tsanev, V.D. Burov, A.N. Remizov, Gas-turbine and combined-cycle plants of thermal power plants, Moscow: Publishing House of MPEI, 2002. P. 423, Fig. 9.31). The afterburning of fuels in front of the recovery boiler allows the required superheating of the steam, to increase the steam capacity of the recovery boiler and the electric capacity of the CCGT CHP.

Недостаток этого способа связан с тем, что как в неотопительных, так и в отопительных режимах работы ПГУ-ТЭЦ применение дожигания топлива перед котлом-утилизатором приводит к снижению ее тепловой экономичности. В то же время в отопительных режимах ее работы дожигание топлива в газах после котла-утилизатора позволяет повысить тепловую мощность ПГУ-ТЭЦ, но без увеличения мощности паровой турбины и выработки электроэнергии.The disadvantage of this method is that in both unheated and heating modes of the CCGT-CHP plant, the use of afterburning of fuel in front of the recovery boiler leads to a decrease in its thermal efficiency. At the same time, in the heating modes of its operation, the afterburning of fuel in gases after the recovery boiler allows increasing the thermal capacity of the CCGT-CHP, but without increasing the capacity of the steam turbine and generating electricity.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ работы маневренной регенеративной ГТУ-ТЭЦ утилизационного типа, согласно которому сжимают атмосферный воздух, сжигают в нем топливо, расширяют продукты сгорания в газовой турбине, ее полезную работу используют для выработки электроэнергии, а тепловую энергию газов, уходящих из газовой турбины, используют для подогрева сетевой воды теплосети. В неотопительный период ее работы теплоту этих газов используют для регенеративного подогрева всего сжатого воздуха перед сжиганием в нем топлива, а в отопительный период, в зависимости от температуры атмосферного воздуха, производят регенеративный подогрев только части сжатого воздуха с перепуском его остальной части непосредственно для сжигания топлива; при заданной температуре атмосферного воздуха прекращают регенеративный подогрев сжатого воздуха, достигая максимальной утилизации теплоты газов, отработавших в газовой турбине, и тепловой мощности ГТУ-ТЭЦ. При дальнейшем понижении температуры воздуха и увеличившейся тепловой нагрузки потребителей повышение температуры сетевой воды производят путем дополнительного сжигания топлива в пиковом водогрейном котле (Статья В.В. Семина, Е.А. Ларина. Моделирование эксплуатационных режимов и определение системной топливной эффективности ГТУ-ТЭЦ «Проблемы электроэнергетики». Сборник научных трудов. СГТУ. С. 126-133. Саратов, 2010 г.).Closest to the present invention is a method of operating a maneuverable regenerative GTU-CHP of the utilization type, according to which atmospheric air is compressed, fuel is burned in it, combustion products are expanded in a gas turbine, its useful work is used to generate electricity, and the thermal energy of gases leaving the gas turbines are used to heat the heating network water. In the non-heating period of its operation, the heat of these gases is used for regenerative heating of all compressed air before burning fuel in it, and in the heating period, depending on the temperature of the air, regenerative heating of only part of the compressed air is performed with bypassing of the rest of it directly for burning fuel; at a given temperature of atmospheric air, the regenerative heating of compressed air is stopped, reaching maximum utilization of the heat of the gases exhausted in the gas turbine and the thermal power of the GTU-TPP. With a further decrease in air temperature and an increased heat load of consumers, the temperature of the network water is increased by additional fuel combustion in the peak boiler (Article by V.V.Semin, E.A. Larina. Modeling of operating conditions and determination of the system fuel efficiency of GTU-TPP “Problems” electric power industry. ”Collection of scientific papers. SSTU. P. 126-133. Saratov, 2010).

Положительной стороной описанного способа работы маневренной регенеративной ГТУ-ТЭЦ утилизационного типа, принятого в качестве прототипа предлагаемого изобретения, является повышение КПД в неотопительный период работы при небольшой тепловой нагрузке горячего водоснабжения потребителей.The positive side of the described method of operation of the maneuverable regenerative GTU-CHP of the utilization type, adopted as a prototype of the invention, is to increase the efficiency in the non-heating period of operation with a small heat load of hot water supply to consumers.

Недостатком этого способа, при работе ГТУ-ТЭЦ в отопительных режимах, является недостаточно высокий уровень совместной когенерационной выработки электрической и тепловой энергии, особенно при повышении тепловой нагрузки потребителей и включении дополнительного пикового водогрейного котла.The disadvantage of this method, when the GTU-CHPP is operating in heating modes, is the insufficiently high level of joint cogeneration generation of electric and heat energy, especially when the heat load of consumers is increased and an additional peak boiler is turned on.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности, электрической и тепловой мощности, маневренности и величины когенерационной выработки энергии как в неотопительных, так и в отопительных режимах работы маневренной теплофикационной парогазовой теплоэлектроцентрали.The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency, electrical and thermal power, maneuverability and the value of cogeneration energy production in both unheated and heating modes of operation of a maneuverable combined cycle gas-fired combined heat and power plant.

Для достижения этих результатов в предлагаемом способе работы маневренной регенеративной парогазовой теплоэлектроцентрали сжимают атмосферный воздух, сжигают в нем топливо, расширяют продукты сгорания в газовой турбине и используют ее полезную работу для выработки электроэнергии, тепловую энергию расширенных газов используют для регенеративного подогрева сжатого воздуха и сетевой воды теплосети, при этом в неотопительный период работы регенеративно подогревают весь, а в отопительный период только часть сжатого воздуха, с ее сокращением при уменьшении температуры атмосферного воздуха; регенеративный подогрев прекращают при снижении температуры атмосферного воздуха до заданного значения, причем как в отопительный, так и в неотопительный периоды работы теплоту продуктов сгорания используют для выработки перегретого пара среднего давления, расширяют его в противодавленческой теплофикационной паровой турбине, полезную работу которой используют для выработки электроэнергии, расширенный пар конденсируют, теплоту конденсации пара используют для подогрева сетевой воды теплосети, конденсат деаэрируют, сжимают и используют в котле-утилизаторе для выработки перегретого пара; в отопительный период, при снижении температуры атмосферного воздуха до заданной величины, между ступенями испарителя котла-утилизатора сжигают дополнительное топливо, увеличивают выработку перегретого пара, электрическую и тепловую мощность установки, расход дополнительного топлива увеличивают при повышении тепловой нагрузки потребителей.To achieve these results, in the proposed method of operation of a maneuverable regenerative combined-cycle heat and power plant, they compress atmospheric air, burn fuel in it, expand the combustion products in a gas turbine and use its useful work to generate electricity, use the thermal energy of expanded gases to regeneratively heat compressed air and network water of the heating system at the same time, during the non-heating period of operation, the whole is regeneratively heated, and during the heating period only part of the compressed air, with its reduction with decrease in temperature of atmospheric air; regenerative heating is stopped when the temperature of the atmospheric air drops to a predetermined value, and in both heating and non-heating periods, the heat of the combustion products is used to generate medium-pressure superheated steam, it is expanded in a counter-pressure heating steam turbine, the useful work of which is used to generate electricity, expanded steam is condensed, the heat of condensation of steam is used to heat the network water of the heating system, the condensate is deaerated, compressed and used comfort in a waste heat boiler for generating superheated steam; during the heating period, when the temperature of the atmospheric air drops to a predetermined value, between the steps of the evaporator of the recovery boiler, additional fuel is burned, the production of superheated steam is increased, the electric and thermal power of the installation is increased, the consumption of additional fuel is increased with increasing heat load of consumers.

Предложенный способ работы позволяет повысить маневренность и тепловую экономичность теплоэлектроцентрали, причем:The proposed method of operation allows to increase the maneuverability and thermal efficiency of the combined heat and power plant, moreover:

- применение регенеративного подогрева воздуха при степени регенерации порядка 6-8 и температуре перед газовой турбиной выше 1150°С позволяет обеспечить в пароперегреве котла-утилизатора требуемый температурный напор и вырабатывать перегретый пар средних параметров с температурой 435-440°С и давлением 3,3-3,4 МПа;- the use of regenerative air heating at a degree of regeneration of about 6-8 and a temperature in front of the gas turbine above 1150 ° C allows us to provide the required temperature head in the superheater of the recovery boiler and generate superheated steam of average parameters with a temperature of 435-440 ° C and a pressure of 3.3- 3.4 MPa;

- в неотопительный период работы даже при небольших тепловых нагрузках горячего водоснабжения потребителей тепловая экономичность ПГУ-ТЭЦ увеличивается за счет регенеративного подогрева сжатого воздуха;- in the non-heating period of operation, even with small thermal loads of hot water supply to consumers, the thermal efficiency of CCGT-CHP increases due to the regenerative heating of compressed air;

- в начале отопительного периода при умеренных значениях температуры наружного воздуха (+8 - -5°С) и невысоких тепловых нагрузках потребителей тепловая экономичность ПГУ-ТЭЦ будет также повышаться за счет регенеративного подогрева части сжатого воздуха;- at the beginning of the heating period with moderate outdoor temperatures (+8 - -5 ° С) and low heat loads of consumers, the thermal efficiency of the CCGT-CHP will also increase due to the regenerative heating of part of the compressed air;

- в отопительный период, при понижении температуры воздуха до заданной величины, дополнительное сжигание топлива между ступенями испарителя позволяет увеличить паропроизводительность котла-утилизатора, электрическую и тепловую мощность и маневренность ПГУ-ТЭЦ, с их повышением при увеличении тепловой нагрузки потребителей.- during the heating period, when the air temperature drops to a predetermined value, additional fuel combustion between the stages of the evaporator allows to increase the steam capacity of the recovery boiler, electric and thermal power and maneuverability of the CCGT-CHP, with their increase with increasing thermal load of consumers.

На фиг. 1 изображена принципиальная тепловая схема ПГУ-ТЭЦ для реализации способа работы маневренной регенеративной парогазовой теплоэлектроцентрали. Она включает электрогенератор 1, компрессор 2, регулирующий орган 3, камеру сгорания 4, газовую турбину 5, байпасный воздуховод 6, паропровод перегретого пара среднего давления 7, теплофикационную противодавленческую паровую турбину 8, электрогенератор 9, регенеративный воздухоподогреватель 10, пароперегреватель 11, испаритель второй ступени 12, камеру дожигания 13, испаритель первой ступени 14, экономайзер второй ступени 15, экономайзер первой ступени 16, газоводяной подогреватель сетевой воды 17, сетевой подогреватель второй ступени 18, сетевой подогреватель первой ступени 19, трубопровод подогретой сетевой воды 20, конденсатопровод 21, деаэратор 22, трубопровод питательной воды 23 с питательным насосом, трубопровод прямой линии теплосети 24, трубопровод обратной линии теплосети 25.In FIG. 1 shows a schematic thermal diagram of a CCGT-CHP plant for implementing the method of operation of a maneuverable regenerative combined-cycle combined heat and power plant. It includes an electric generator 1, a compressor 2, a regulator 3, a combustion chamber 4, a gas turbine 5, a bypass duct 6, a steam pipe of medium-pressure superheated steam 7, a cogeneration counterpressure steam turbine 8, an electric generator 9, a regenerative air heater 10, a superheater 11, a second stage evaporator 12, the afterburner 13, the evaporator of the first stage 14, the economizer of the second stage 15, the economizer of the first stage 16, the gas-water heater for network water 17, the network heater of the second stage 18, network ogrevatel first stage 19, line preheated water network 20, the condensate 21, deaerator 22, feedwater line 23 with feed pump, a conduit 24, a straight line heating system, heating system return line conduit 25.

Выход компрессора 2 связан напрямую с камерой сгорания 4 через регулирующий орган 3, а также через него и байпасный воздуховод 6. Газовая турбина 5 и компрессор 2 соединены общим валом с электрогенератором 1, выход газовой турбины 5 связан через регенеративный воздухоподогреватель 10 с пароперегревателем 11 котла-утилизатора, в котором по ходу газов размещены - испаритель второй ступени 12, камера дожигания 13, испаритель первой ступени 14, экономайзер второй ступени 15, экономайзер первой ступени 16, газоводяной подогреватель сетевой воды 17. Пароперегреватель 11 соединен паропроводом перегретого пара 7 с входом теплофикационной противодавленческой паровой турбины 8. Ее теплофикационный отбор связан по пару с сетевым подогревателем второй ступени 18, а выход паровой турбины связан по пару с сетевым подогревателем первой ступени 19. Последний связан конденсатопроводом 21 через экономайзер первой ступени 16, деаэратор 22 и трубопровод питательной воды 23 с питательным насосом, с экономайзером второй ступени 15 котла-утилизатора. Трубопровод обратной линии теплосети 25 связан с трубопроводом прямой линии теплосети 24 через сетевой подогреватель первой ступени 19, сетевой подогреватель второй ступени 18, а также через газоводяной подогреватель сетевой воды 17.The output of the compressor 2 is connected directly to the combustion chamber 4 through the regulator 3, and also through it and the bypass duct 6. The gas turbine 5 and the compressor 2 are connected by a common shaft to the electric generator 1, the output of the gas turbine 5 is connected through a regenerative air heater 10 with a superheater 11 of the boiler the utilizer, in which the gases are located - the second stage evaporator 12, the afterburner 13, the first stage evaporator 14, the second stage economizer 15, the first stage economizer 16, the gas-water network water heater 17. Parope The heater 11 is connected by a steam line of superheated steam 7 to the input of a cogeneration counterpressure steam turbine 8. Its cogeneration is paired with a network heater of the second stage 18, and the output of a steam turbine is coupled in a couple with a network heater of the first stage 19. 16, a deaerator 22 and a feed water pipe 23 with a feed pump, with an economizer of the second stage 15 of the recovery boiler. The return pipe of the heating network 25 is connected to the straight pipe of the heating network 24 through a network heater of the first stage 19, a network heater of the second stage 18, and also through a gas-water heater of network water 17.

Предлагаемый способ работы маневренной регенеративной теплофикационной парогазовой установки осуществляют следующим образом. При ее работе в неотопительном режиме атмосферный воздух сжимают в компрессоре 2 и при закрытом регулирующем органе 3 направляют его через регенеративный воздухоподогреватель 10 и байпасный воздуховод 6 в камеру сгорания 4 и сжигают в ней топливо. При этом в регенеративном воздухоподогревателе 10 сжатый воздух нагревают теплом продуктов сгорания, расширенных в газовой турбине 5, полезную работу которой используют для привода компрессора 2 и выработки электроэнергии в электрогенераторе 1. Теплоту газов, вышедших из регенеративного воздухоподогревателя 10, используют для выработки перегретого пара среднего давления в поверхностях нагрева котла-утилизатора-пароперегревателе 11, второй 12 и первой 14 ступенях испарителя, в экономайзере второй ступени 15 и экономайзере первой ступени 16, а также для нагрева сетевой воды теплосети в газоводяном подогревателе сетевой воды 17. Перегретый пар из пароперегревателя 11 подают по паропроводу перегретого пара 7 в противодавленческую теплофикационную паровую турбину 8. Пар из ее теплофикационного отбора направляют в сетевой подогреватель второй ступени 18, а из выхода этой турбины подают в сетевой подогреватель первой ступени 19. Теплотой конденсации пара в сетевом подогревателе первой ступени 19 и в сетевом подогревателе второй ступени 18 нагревают сетевую воду теплосети, подаваемую в них из трубопровода обратной линии теплосети 25 и отводимую в трубопровод прямой линии теплосети 24 по трубопроводу подогретой сетевой воды 20. Подогрев сетевой воды теплосети производится также и в газоводяном подогревателе сетевой воды 17 теплом газов, охлажденных в котле-утилизаторе. Конденсат пара из сетевого подогревателя первой ступени 19 подают по конденсатопроводу 21 через экономайзер первой ступени 16 котла-утилизатора, деаэратор 22, где производится его деаэрация, и трубопровод питательной воды 23, с питательным насосом, в экономайзер второй ступени 15 котла-утилизатора для выработки в нем перегретого пара среднего давления.The proposed method of operation of a maneuverable regenerative cogeneration combined-cycle plant is as follows. When it is operating in non-heating mode, atmospheric air is compressed in the compressor 2 and, with the regulator closed, 3, it is directed through the regenerative air heater 10 and bypass duct 6 into the combustion chamber 4 and fuel is burned in it. At the same time, in the regenerative air heater 10, the compressed air is heated by the heat of the combustion products expanded in the gas turbine 5, the useful work of which is used to drive the compressor 2 and generate electricity in the electric generator 1. The heat of the gases leaving the regenerative air heater 10 is used to generate superheated medium pressure steam in the heating surfaces of the waste heat boiler-superheater 11, second 12 and first 14 stages of the evaporator, in the economizer of the second stage 15 and the economizer of the first stage 16, and also for heating the network water of the heating system in the gas-water heater of network water 17. The superheated steam from the superheater 11 is fed through the steam pipe of the superheated steam 7 to the backpressure heating steam turbine 8. The steam from its heating selection is sent to the network heater of the second stage 18, and from the outlet of this turbine to the network heater of the first stage 19. The heat of condensation of steam in the network heater of the first stage 19 and in the network heater of the second stage 18 is used to heat the network water of the heating system supplied to of them from the return line of the heating network 25 and discharged into the pipeline of the direct heating network 24 through the heated network water pipe 20. The heating network water is also heated in the gas-water heater of the network water 17 by the heat of gases cooled in the waste heat boiler. Steam condensate from the network heater of the first stage 19 is supplied through the condensate line 21 through the economizer of the first stage 16 of the recovery boiler, the deaerator 22, where it is deaerated, and the feed water pipe 23, with a feed pump, to the economizer of the second stage 15 of the recovery boiler to generate it overheated steam medium pressure.

При работе маневренной ПГУ-ТЭЦ в отопительном режиме, при снижении температуры атмосферного воздуха, в регенеративном воздухоподогревателе 10 подогревают только часть воздуха, сжатого в компрессоре 2, а остальную его часть подают в камеру сгорания 4. Теплоту газов после регенеративного воздухоподогревателя 10, так же как и в неотопительном режиме работы, используют для выработки перегретого пара среднего давления в поверхностях нагрева котла-утилизатора-пароперегревателе 11, второй 12 и первой 14 ступенях испарителя, в экономайзере второй ступени 15 и экономайзере первой ступени 16, а также для нагрева сетевой воды теплосети в газоводяном подогревателе сетевой воды 17. Перегретый пар из пароперегревателя 11 подают по паропроводу перегретого пара 7 в противодавленческую теплофикационную паровую турбину 8. Пар из ее теплофикационного отбора направляют в сетевой подогреватель второй ступени 18, а из противодавления этой турбины подают в сетевой подогреватель первой ступени 19. Теплотой конденсации пара в сетевом подогревателе первой ступени 19 и в сетевом подогревателе второй ступени 18 нагревают сетевую воду теплосети, подаваемую в них из трубопровода обратной линии теплосети 25 и отводимую в трубопровод прямой линии теплосети 24 по трубопроводу подогретой сетевой воды 20. Подогрев сетевой воды теплосети производится при этом также и в газоводяном подогревателе сетевой воды 17 теплом газов, охлажденных в котле-утилизаторе. Конденсат пара из сетевого подогревателя первой ступени 19 подают по конденсатопроводу 21 через экономайзер первой ступени 16 котла-утилизатора, деаэратор 22, где производится его деаэрация, и трубопровод питательной воды 23 с питательным насосом в экономайзер второй ступени 15 котла-утилизатора для выработки в нем перегретого пара среднего давления. Но при понижении температуры атмосферного воздуха до заданной величины прекращают регенеративный подогрев сжатого воздуха и производят сжигание дополнительного количества топлива в камере дожигания 13, расположенной в газоходе котла-утилизатора между второй 12 и первой 14 ступенями испарителя котла-утилизатора, при этом увеличивают выработку перегретого пара, электрическую мощность электрогенератора противодавленческой теплофикационной паровой турбины 8 и тепловую мощность сетевого подогревателя первой ступени 19 и сетевого подогревателя второй ступени 18, расход дополнительного топлива в камере дожигания 13.When operating the maneuverable CCGT-CHP in heating mode, while lowering the temperature of the ambient air, only part of the air compressed in the compressor 2 is heated in the regenerative air heater 10, and the rest of it is fed into the combustion chamber 4. The heat of the gases after the regenerative air heater 10, as well as and in non-heating operation, they are used to generate medium-pressure superheated steam in the heating surfaces of the waste heat boiler-superheater 11, second 12 and first 14 stages of the evaporator, in the economizer of the second 15 and the economizer of the first stage 16, as well as for heating the network water of the heating system in the gas-water heater of the network water 17. The superheated steam from the superheater 11 is fed through the steam line of the superheated steam 7 to the backpressure heat recovery steam turbine 8. The steam from its heat recovery is sent to the network heater of the second stage 18, and from the back pressure of this turbine is fed into the network heater of the first stage 19. The heat of condensation of steam in the network heater of the first stage 19 and in the network heater of the second stage 18 heat the network water of the heating network supplied to them from the return pipe of the heating network 25 and discharged to the pipeline of the direct heating network 24 through the heated network water pipe 20. Heating of the heating network water is also carried out in the gas-water heating network heater 17 with the heat of gases cooled in a waste heat boiler. Steam condensate from the network heater of the first stage 19 is supplied through the condensate line 21 through the economizer of the first stage 16 of the recovery boiler, the deaerator 22, where it is deaerated, and the feed water pipe 23 with a feed pump to the economizer of the second stage 15 of the recovery boiler to generate overheated in it medium pressure steam. But when the temperature of atmospheric air drops to a predetermined value, the regenerative heating of compressed air is stopped and additional fuel is burned in the afterburner 13 located in the flue of the recovery boiler between the second 12 and first 14 stages of the evaporator of the recovery boiler, while increasing the production of superheated steam, the electric power of the electric generator of the backpressure heating steam turbine 8 and the heat power of the network heater of the first stage 19 and network heating STUDIO second stage 18, the flow of additional fuel into the afterburner chamber 13.

Claims (2)

1. Способ работы маневренной регенеративной теплофикационной парогазовой теплоэлектроцентрали, согласно которому сжимают атмосферный воздух, сжигают в нем топливо, расширяют продукты сгорания в газовой турбине и используют полезную работу для выработки электроэнергии, тепловую энергию расширенных газов используют для регенеративного подогрева сжатого воздуха и сетевой воды теплосети, при этом в неотопительный период работы регенеративно подогревают весь, а в отопительный период только часть сжатого воздуха, с ее сокращением при уменьшении температуры атмосферного воздуха; регенеративный подогрев прекращают при снижении температуры атмосферного воздуха до заданного значения, отличающийся тем, что как в отопительный, так и в неотопительный периоды работы теплоту продуктов сгорания используют для выработки перегретого пара среднего давления, расширяют его в противодавленческой теплофикационной паровой турбине, полезную работу которой используют для выработки электроэнергии, расширенный пар конденсируют, теплоту конденсации пара используют для подогрева сетевой воды теплосети, конденсат деаэрируют, сжимают и используют в котле-утилизаторе для выработки перегретого пара; в отопительный период, при снижении температуры атмосферного воздуха до заданной величины, между ступенями испарителя котла-утилизатора сжигают дополнительное топливо, увеличивают выработку перегретого пара, электрическую мощность электрогенератора и тепловую мощность установки, расход дополнительного топлива увеличивают при повышении тепловой нагрузки потребителей.1. The method of operation of the maneuverable regenerative cogeneration combined-cycle heat and power plant, according to which atmospheric air is compressed, fuel is burned in it, the products of combustion are expanded in a gas turbine and useful work is used to generate electricity, the thermal energy of expanded gases is used for regenerative heating of compressed air and network water of the heating system, at the same time, during the non-heating period of operation, the whole is regeneratively heated, and during the heating period only part of the compressed air, with its reduction in mind lower air temperature; regenerative heating is stopped when the temperature of the atmospheric air drops to a predetermined value, characterized in that, both in the heating and non-heating periods of operation, the heat of the combustion products is used to generate medium-pressure superheated steam, it is expanded in a counter-pressure heating steam turbine, the useful work of which is used for electricity generation, expanded steam is condensed, the heat of condensation of the steam is used to heat the heating network water, the condensate is deaerated, compressed bathe and use in a waste heat boiler to generate superheated steam; during the heating period, when the temperature of the atmospheric air drops to a predetermined value, between the steps of the evaporator of the recovery boiler, additional fuel is burned, the production of superheated steam is increased, the electric power of the electric generator and the thermal power of the installation, the consumption of additional fuel is increased with increasing heat load of consumers. 2. Установка маневренной регенеративной теплофикационной парогазовой теплоэлектроцентрали, включающая газотурбинную установку с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной, регенеративным воздухоподогревателем, электрогенератором, газоводяной подогреватель сетевой воды; выход компрессора соединен через камеру сгорания с газовой турбиной, связанной общим валом через компрессор с электрогенератором, выход газовой турбины связан с входом регенеративного воздухоподогревателя, его выход связан с атмосферой через газоводяной подогреватель сетевой воды, отличающаяся тем, что выход компрессора связан с камерой сгорания также через регулирующий орган и байпасный воздуховод, выход регенеративного воздухоподогревателя связан с пароперегревателем котла-утилизатора, в котором по ходу газов размещены - испаритель второй ступени, камера дожигания, испаритель первой ступени, экономайзер второй ступени, экономайзер первой ступени; пароперегреватель соединен паропроводом перегретого пара с входом теплофикационной противодавленческой паровой турбины, теплофикационной отбор которой связан по пару с сетевым подогревателем второй ступени, а выход паровой турбины связан с сетевым подогревателем первой ступени, соединенным конденсатопроводом через экономайзер первой ступени, деаэратор и трубопровод питательной воды, с питательным насосом, с экономайзером второй ступени, трубопровод обратной линии теплосети связан с трубопроводом прямой линии теплосети через сетевой подогреватель первой ступени, сетевой подогреватель второй ступени, а также через газоводяной подогреватель сетевой воды.2. Installation of a maneuverable regenerative cogeneration combined-cycle combined heat and power plant, including a gas turbine unit with a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, a regenerative air heater, an electric generator, a gas-water heater for network water; the compressor output is connected through a combustion chamber to a gas turbine connected by a common shaft through a compressor to an electric generator, the gas turbine output is connected to the inlet of the regenerative air heater, its output is connected to the atmosphere through a gas-water heater of network water, characterized in that the compressor output is also connected to the combustion chamber through the regulator and the bypass duct, the outlet of the regenerative air heater is connected to the superheater of the recovery boiler, in which it will evaporate along the gases eh the second stage afterburning chamber, the evaporator of the first stage, second stage economiser, the economiser first stage; the superheater is connected by a superheated steam steam line to the input of a cogeneration counterpressure steam turbine, the cogeneration of which is paired with a second stage network heater, and the steam turbine output is connected to a first stage network heater connected by a condensate line through the first stage economizer, deaerator and feed water pipe, to the feed pump, with an economizer of the second stage, the return pipe of the heating network is connected to the pipeline of the direct heating line through the network howling heater of the first stage, network heater of the second stage, as well as through a gas-water heater of network water.
RU2015149555A 2015-11-18 2015-11-18 Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation RU2648478C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149555A RU2648478C2 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149555A RU2648478C2 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015149555A RU2015149555A (en) 2017-05-24
RU2648478C2 true RU2648478C2 (en) 2018-03-26

Family

ID=58877884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149555A RU2648478C2 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648478C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782089C1 (en) * 2021-12-15 2022-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for operation and device of maneuverable block combined-cycle cogeneration mini-chp

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700320C2 (en) * 2018-03-12 2019-09-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Thermal vapor installation with a steam turbine drive of a compressor
CN109296415B (en) * 2018-10-30 2023-08-15 华能国际电力股份有限公司 Combined cycle combined cooling heating power unit steam supply superheat degree utilization system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2120466C1 (en) * 1996-10-11 1998-10-20 Научно-производственная корпорация "Сапфир" Power-and-catalyst cogeneration plant
RU2273741C1 (en) * 2005-03-10 2006-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Самара-Авиагаз" Gas-steam plant
RU2349764C1 (en) * 2007-11-20 2009-03-20 Открытое акционерное общество "Инженерный Центр Энергетики Поволжья" Combined heat and power plant overbuilt with gas turbine plant
RU2467187C2 (en) * 2010-11-03 2012-11-20 ООО "Центр КОРТЭС" Method of operating gas turbine unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2120466C1 (en) * 1996-10-11 1998-10-20 Научно-производственная корпорация "Сапфир" Power-and-catalyst cogeneration plant
RU2273741C1 (en) * 2005-03-10 2006-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Самара-Авиагаз" Gas-steam plant
RU2349764C1 (en) * 2007-11-20 2009-03-20 Открытое акционерное общество "Инженерный Центр Энергетики Поволжья" Combined heat and power plant overbuilt with gas turbine plant
RU2467187C2 (en) * 2010-11-03 2012-11-20 ООО "Центр КОРТЭС" Method of operating gas turbine unit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Семин В.В и др. Моделирование эксплуатационных режимов и определение топливной эффективности ГТУ-ТЭЦ, "Проблемы электроэнергетики", Сборник научных трудов СГТУ, 2010, с. 126-133. *
ЦАНЕВ С.В. и др. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Издательство МЭИ, 2002, с. 420-423, рис.9.31. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782089C1 (en) * 2021-12-15 2022-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for operation and device of maneuverable block combined-cycle cogeneration mini-chp

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015149555A (en) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2650232C1 (en) Combined-cycle cogeneration plant
CN106152093B (en) The fuel-fired steam power cycle heat power generating system and its technique of full backheat
Ibrahim et al. Parametric simulation of triple-pressure reheat combined cycle: A case study
RU2549743C1 (en) Cogeneration gas-turbine plant
RU2648478C2 (en) Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation
RU2525569C2 (en) Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters
RU156586U1 (en) BINAR STEAM GAS INSTALLATION
CN109296413A (en) A kind of the bypass double reheat power generator and method cooling using deep sea water
RU2728312C1 (en) Method of operation and device of manoeuvrable gas-steam cogeneration plant with steam drive of compressor
RU2409746C2 (en) Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine
CN104594964B (en) A kind of novel single shaft gas theory thermal power plant unit system
RU2280768C1 (en) Thermoelectric plant with gas-turbine unit
RU2734127C1 (en) Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor
RU168003U1 (en) Binary Combined Cycle Plant
RU2349764C1 (en) Combined heat and power plant overbuilt with gas turbine plant
RU2747704C1 (en) Cogeneration gas turbine power plant
CN209369886U (en) A kind of bypass double reheat power generator cooling using deep sea water
RU2700320C2 (en) Thermal vapor installation with a steam turbine drive of a compressor
RU2555609C2 (en) Combined cycle cooling unit operating method and device for its implementation
RU2272914C1 (en) Gas-steam thermoelectric plant
RU58613U1 (en) COMBINED STEAM-GAS UNIT WITH PARALLEL OPERATION DIAGRAM
RU2309264C1 (en) Method of power generation in steam-gas power plant
RU2783424C1 (en) Combined-cycle plant with a steam turbine compressor drive, a regenerative air heater and a high-pressure steam generator
RU2016134576A (en) The method of operation of a maneuverable cogeneration combined-cycle plant and a device for its implementation
CN112594019B (en) Energy cascade efficient utilization system of supercritical coal-fired generator set

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181119