RU2674302C2 - Тепловая интеграция системы подачи воздуха в силовую установку с котлом со сжиганием в кислороде - Google Patents

Тепловая интеграция системы подачи воздуха в силовую установку с котлом со сжиганием в кислороде Download PDF

Info

Publication number
RU2674302C2
RU2674302C2 RU2015116828A RU2015116828A RU2674302C2 RU 2674302 C2 RU2674302 C2 RU 2674302C2 RU 2015116828 A RU2015116828 A RU 2015116828A RU 2015116828 A RU2015116828 A RU 2015116828A RU 2674302 C2 RU2674302 C2 RU 2674302C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
power plant
condensate
oxygen
line
Prior art date
Application number
RU2015116828A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015116828A3 (ru
RU2015116828A (ru
Inventor
Тьерри ПУРШО
Франсуа ГРАНЬЕ
Фредерик ЖЕЙЖЕ
Original Assignee
Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх
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 Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх filed Critical Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх
Publication of RU2015116828A publication Critical patent/RU2015116828A/ru
Publication of RU2015116828A3 publication Critical patent/RU2015116828A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2674302C2 publication Critical patent/RU2674302C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007—Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • 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
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • 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
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • 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
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • 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
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/02—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
    • 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
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/06—Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant
    • 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
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/38—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating the engines being of turbine type
    • 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
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/40—Use of two or more feed-water heaters in series
    • 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
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/42—Use of desuperheaters for feed-water heating
    • 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
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/44—Use of steam for feed-water heating and another purpose
    • 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
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/02—Arrangements or modifications of condensate or air pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/36—Water and air preheating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D5/00—Controlling water feed or water level; Automatic water feeding or water-level regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04—Arrangements of recuperators
    • F23L15/045—Arrangements of recuperators using intermediate heat-transfer fluids
    • 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
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

Изобретение относится к энергетике. Силовая установка с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением содержит паровое змеевиковое устройство предварительного нагрева кислорода, расположенное на блоке разделения воздуха кислородной линии. Установка термически интегрирована с конденсатной системой. Тепловая энергия для парового змеевикового устройства предварительного нагрева кислорода обеспечивается с помощью линии отбора, соединенной с отверстием отбора пара паровой турбины промежуточного давления. Отводная линия парового змеевикового устройства предварительного нагрева кислорода соединяет по текучей среде паровое змеевиковое устройство предварительного нагрева кислорода с точкой парового цикла Ренкина по текучей среде в пределах конденсатной системы. Изобретение позволяет повысить эффективность работы силовой установки. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к схемам тепловой интеграции, применяемым для силовой установки с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением, и, конкретнее, к тепловой интеграции систем подачи кислорода в такие установки.
Известный уровень техники
Сегодня в мире уголь вносит большой процент в производство электроэнергии, и ожидается сохранение его доминирующей доли в обозримом будущем. Тем не менее, значительные экологические нагрузки привели к увеличенным экологическим требованиям, требующим не только высокую эффективность, но и уменьшенные уровни выбросов CO2, SO2, NOx и ртути до сверхнизких уровней.
Особенно предпочтительная конструкция установки представляет собой использование паровой установки со сжиганием в кислороде с улавливанием CO2. Системы сжигания в кислороде используют кислород, обычно получаемый в блоке разделения воздуха, вместо воздуха для сжигания первичного топлива. Кислород часто смешивают с инертным газом, таким как рециркулированный дымовой газ, для того, чтобы сохранять температуру сжигания на подходящем уровне. В дополнение, может быть предпочтительным отдельно или дополнительно предварительно нагревать кислород из блока разделения воздуха в паровом змеевиковом устройстве предварительного нагрева кислорода.
Процессы сжигания в кислороде производят дымовой газ, имеющий CO2, воду и O2 в качестве его главных составляющих, причем концентрация CO2 обычно составляет больше, чем около 70% объема. В связи с этим улавливание CO2 из дымового газа процесса сжигания в кислороде может быть выполнено относительно просто в блоке переработки газа.
Пример типичного пароводяного цикла высокоэффективных паровых установок со сжиганием в кислороде показан на Фиг.1. Установка содержит последовательности паровых турбин HP, IP, LP предварительного нагрева с тремя уровнями давления, питаемых паром из котла 142. Выпускной пар из последней паровой турбины LP низкого давления конденсируется в конденсаторе 102 перед очисткой 104 и откачкой с помощью конденсатного насоса 103 последовательно через последовательность нагревателей 106, 107, 108, 109, 131 низкого давления, резервуар 136 питательной воды и нагреватели 132 высокого давления до возвращения к котлу 142 в замкнутом контуре. Источником тепла для нагревателей низкого и высокого давления обычно является пар, отбираемый из паровых турбин низкого/промежуточного и высокого давления.
Из-за большого преимущества в обеспечении цикла наивысшей эффективности имеется постоянная потребность в нахождении способов лучшей интеграции тепловых потребностей и отводов систем улавливания со сжиганием в кислороде в пределах паросиловой установки. Это требует оптимизации потребностей и отводов тепла систем улавливания с циклом установки для обеспечения отсутствия потерь энергии. В частности, это требует рассмотрения того, как интегрировать паровое змеевиковое устройство предварительного нагрева кислорода в тепловой цикл.
Сущность изобретения
Обеспечены котел со сжиганием в кислороде с угольным отоплением с системой улавливания CO2 из дымового газа после сжигания и схема силовой установки парового цикла, которая объединяет основные источники тепловыделения систем для того, чтобы обеспечивать гибкую работу установки и улучшенную в целом тепловую эффективность установки.
Изобретение основано на общей идее новой схемы для термического включения блока разделения воздуха в конденсатную систему силовой установки с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением.
Аспект обеспечивает силовую установку с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением, содержащую паровой цикл Ренкина, имеющий паровую турбину высокого давления, выполненную с возможностью расширения пара, имеющую выход, паровую турбину промежуточного давления, выполненную с возможностью расширения пара из паровой турбины высокого давления, и паровую турбину низкого давления, выполненную с возможностью расширения пара из паровой турбины промежуточного давления, имеющей отверстие отбора пара. Конденсатная система цикла дополнительно содержит конденсатор, выполненный с возможностью конденсации пара, выпускаемого из паровой турбины низкого давления, последовательность нагревателей низкого давления, выполненных с возможностью приема и последовательного нагрева конденсата из конденсатора, резервуар питательной воды, выполненный и расположенный с возможностью приема конденсата из последовательности нагревателей низкого давления, и последовательность нагревателей высокого давления, выполненных с возможностью приема конденсата из резервуара питательной воды.
Силовая установка с котлом со сжиганием в кислороде дополнительно содержит блок разделения воздуха, имеющий кислородную линию с паровым змеевиковым устройством предварительного нагрева кислорода, причем линия отбора соединяет отверстие отбора пара с паровым змеевиковым устройством предварительного нагрева кислорода. Отводная линия далее соединяет по текучей среде паровое змеевиковое устройство предварительного нагрева с точкой парового цикла Ренкина по текучей среде между последовательностью устройства предварительного нагрева низкого давления и резервуара питательной воды.
В аспекте паровая турбина промежуточного давления представляет собой многоступенчатую паровую турбину промежуточного давления, и отверстие отбора пара выполнено и расположено с возможностью отбора пара из промежуточной ступени паровой турбины промежуточного давления.
В аспекте аварийная линия соединена с отводной линией и конденсатором.
Дополнительной задачей изобретения является преодоление или по меньшей мере смягчение недостатков и несовершенств известного уровня техники или обеспечение полезной альтернативы.
Другие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из следующего далее описания, взятого вместе с сопровождающими чертежами, которые путем примера иллюстрируют предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Путем примера вариант выполнения настоящего изобретения далее более полно описан со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет собой схему силовой установки с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением известного уровня техники, к которой могут быть применены примерные варианты выполнения;
Фиг. 2 представляет собой схему тепловой интеграции парового змеевикового устройства предварительного нагрева кислорода блока разделения воздуха в силовую установку с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением;
Фиг. 3 представляет собой схему системы тепловой интеграции на Фиг. 2, на которой показана альтернативная отводная линия, направляющаяся в конденсатную систему; и
Фиг. 4 представляет собой схему другой системы тепловой интеграции на Фиг. 2, на которой показана дополнительная альтернативная отводная линия, направляющаяся в конденсатную систему.
Подробное описание
Далее описаны примерные варианты выполнения настоящего изобретения со ссылками на чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции используются для ссылки на одинаковые элементы на всех чертежах. В нижеследующем описании в целях пояснения многочисленные конкретные детали изложены для обеспечения полного понимания изобретения. Однако настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без этих конкретных деталей и не ограничено примерным вариантом выполнения, раскрытым здесь.
Во всем этом описании ссылка делается на последовательные блоки. В этом контексте последовательные означает расположенные последовательно, начиная с заднего конца, который определен номинальным потоком рабочей текучей среды через блок во время его штатного режима работы.
Примерный вариант выполнения, показанный на Фиг. 2, который может быть применен к силовой установке с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением, показанной на Фиг. 1, обеспечивает конструкцию отбора пара и схему возвращения конденсата для подачи тепла к линии 3 подачи кислорода, исходящей из блока разделения воздуха. Как показано на Фиг. 2, силовая установка с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением содержит паровой цикл Ренкина, имеющий паровую турбину HP высокого давления, выполненную с возможностью расширения пара, паровую турбину 1 промежуточного давления, выполненную с возможностью расширения пара из паровой турбины HP высокого давления, и паровую турбину LP низкого давления, выполненную с возможностью расширения пара из паровой турбины 1 промежуточного давления, имеющей отверстие 2 отбора пара. Конденсатор 15, соединенный с выпуском паровой турбиной LP низкого давления, конденсирует выпускаемый пар в качестве первого элемента конденсатной системы. Из конденсатора 15 конденсат последовательно проходит через последовательность нагревателей 24, 25, 11, 12, 20 низкого давления, где конденсат последовательно нагревается. Из нагревателей 24, 25, 11, 12, 20 низкого давления конденсат течет в резервуар 23 питательной воды, который образует следующий элемент конденсатной системы. Конденсат из резервуара 23 питательной воды направляется в последний элемент конденсатной системы, последовательность нагревателей 22 высокого давления.
Силовая установка с котлом со сжиганием в кислороде дополнительно содержит блок разделения воздуха и паровое змеевиковое устройство 5 предварительного нагрева кислорода после блока разделения воздуха для предварительного нагрева кислорода, получаемого в блоке разделения воздуха. Линия 4 отбора соединяет отверстие 2 отбора пара с паровым змеевиковым устройством 5 предварительного нагрева кислорода. Отводная линия 8 далее соединяет по текучей среде паровое змеевиковое устройство 5 предварительного нагрева кислорода с конденсатной системой.
В примерном варианте выполнения, показанном на Фиг. 2, пар отбирается из паровой турбины 1 IP, предпочтительно из отверстия 2 отбора, взятого из промежуточной ступени многоступенчатой паровой турбины IP, который обычно используется в качестве источника тепла для по меньшей мере одного из последовательности нагревателей 11, 12, 20 низкого давления или резервуара 23 питательной воды. В примерном варианте выполнения, показанном на Фиг. 2, отобранный пар направляется через линию 4 отбора к паровому змеевиковому устройству 5 предварительного нагрева кислорода линии 3 подачи кислорода блока разделения воздуха. Давление пара регулируется обычно около 10 бар посредством клапана 6 управления отбором, расположенного на линии отбора. В зависимости от температуры отобранного пара пароохладитель 7 может дополнительно быть расположен на линии 4 отбора перед паровым змеевиковым устройством 5 предварительного нагрева кислорода для обеспечения нагрева кислорода до около 140°C так, чтобы улучшать глобальные скорости нагрева и исключать риск конденсации в отверстиях впрыска дымового газа или горелки.
Из парового змеевикового устройства 5 предварительного нагрева кислорода отводная линия 8 направляет конденсат, образованный в паровом змеевиковом устройстве 5 предварительного нагрева кислорода к резервуару 9 конденсата, откуда он откачивается конденсатным насосом 10 обратно в конденсатную систему, в которой клапан управления 13 отводом обеспечивает управление уровнем резервуара 9 конденсата. В примерном варианте выполнения, показанном на Фиг. 2, конденсат откачивается обратно к конденсатной системе между четвертым последовательным нагревателем 12 LP и пятым последовательным нагревателем 20 LP. В примерном варианте выполнения, показанном на Фиг. 3, конденсат откачивается обратно к конденсатной системе в точке между пятым последовательным нагревателем 11 LP и резервуаром 23 питательной воды. В примерном варианте выполнения, показанном на Фиг. 4, конденсат откачивается обратно к резервуару 23 питательной воды.
В примерном варианте выполнения, показанном на Фиг. 2, аварийная линия 14 соединяется с отводной линией 8 после конденсатора 15. Это линия обычно замкнута.
Хотя изобретение здесь было показано и описано в отношении того, что задумано как наиболее практичный примерный вариант выполнения, специалисту в области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть выполнено в других определенных формах без отклонения от замысла или его существенных характеристик. В связи с этим в настоящее время варианты выполнения изобретения рассматриваются во всех отношениях как иллюстративные, а не ограничивающие. Объем охраны изобретения определяется приложенной формулой изобретения, а не вышеупомянутым описанием, и все изменения, которые подпадают под значение и диапазон ее эквивалентностей, предназначены для включения в нее.
Перечень ссылочных позиций
1 Турбина IP
2 Отверстие отбора
3 Линия подачи кислорода
4 Линия отбора
5 Паровое змеевиковое устройство предварительного нагрева кислорода
6 Клапан управления
7 Пароохладитель
8 Отводная линия
9 Резервуар конденсата
10 конденсатный насос
11 Нагреватель низкого давления №3
12 Нагреватель низкого давления №4
13 Клапан управления отводом
14 Аварийная линия
15 Конденсатор
20 Нагреватель низкого давления №5
22 Последовательные нагреватели высокого давления
23 Резервуар питательной воды
24 Нагреватель низкого давления №1
25 Нагреватель низкого давления №2
42 Котел
101 Первая ступень насоса отбора конденсатора
102 Конденсатор
103 Насос
104 Установка очистки конденсата
106 Последовательный нагреватель низкого давления №1
107 Последовательный нагреватель низкого давления №2
108 Последовательный нагреватель низкого давления №3
109 Последовательный нагреватель низкого давления №4
131 Последовательный нагреватель низкого давления №5
132 Последовательный нагреватель высокого давления
136 Резервуар питательной воды
142 Котел
HP Паровая турбина высокого давления
IP Паровая турбина промежуточного давления
LP Паровая турбина низкого давления
ASU Блок разделения воздуха

Claims (22)

1. Силовая установка с котлом со сжиганием в кислороде с угольным отоплением, имеющая:
паровой цикл, содержащий:
паровую турбину HP высокого давления, выполненную с возможностью расширения пара;
паровую турбину промежуточного давления, выполненную с возможностью расширения пара из паровой турбины HP высокого давления, имеющую отверстие отбора пара; и
паровую турбину LP низкого давления, выполненную с возможностью расширения пара из паровой турбины промежуточного давления,
конденсатную систему, содержащую:
конденсатор, выполненный с возможностью конденсации пара, выпускаемого из паровой турбины LP низкого давления:
множество последовательных нагревателей низкого давления, расположенных и пронумерованных в последовательном порядке на основе направления потока конденсата, выполненных с возможностью приема и последовательного нагрева конденсата из конденсатора; и
резервуар питательной воды, выполненный и расположенный с возможностью приема конденсата из последовательности нагревателей низкого давления,
причем силовая установка с котлом со сжиганием в кислороде дополнительно содержит:
линию подачи кислорода с паровым змеевиковым устройством предварительного нагрева кислорода, причем линия отбора соединяет отверстие отбора пара с паровым змеевиковым устройством предварительного нагрева кислорода, причем отводная линия соединяет по текучей среде паровое змеевиковое устройство предварительного нагрева кислорода с конденсатной системой.
2. Силовая установка по п. 1, в которой отводная линия соединяется с конденсатной системой в точке между пятым из последовательности нагревателей низкого давления и резервуаром питательной воды.
3. Силовая установка по п. 1, в которой отводная линия соединяется с конденсатной системой в резервуаре питательной воды.
4. Силовая установка по п. 1, в которой отводная линия соединена с точкой в конденсатной системе между четвертым из последовательных нагревателей низкого давления и пятым из последовательных нагревателей низкого давления.
5. Силовая установка по п. 1, дополнительно содержащая конденсатный насос на отводной линии.
6. Силовая установка по п. 1, в которой отводная линия включает в себя резервуар конденсата.
7. Силовая установка по п. 6, в которой отводная линия дополнительно включает в себя конденсатный насос после резервуара конденсата.
8. Силовая установка по п. 7, в которой отводная линия дополнительно включает в себя клапан управления конденсатом после конденсатного насоса, выполненный с возможностью обеспечения резервуара конденсата управлением уровнем.
9. Силовая установка по п. 1, дополнительно включающая в себя клапан управления отбором, расположенный на линии отбора.
10. Силовая установка по п. 1, дополнительно включающая в себя пароохладитель на линии отбора, выполненный с возможностью удаления перегрева из пара на линии отбора.
11. Силовая установка по п. 1, в которой паровая турбина промежуточного давления представляет собой многоступенчатую паровую турбину промежуточного давления и отверстие отбора пара выполнено и расположено с возможностью отбора пара из промежуточной ступени паровой турбины промежуточного давления.
12. Силовая установка по п. 1, дополнительно содержащая аварийную линию, соединенную с отводной линией и конденсатором.
RU2015116828A 2014-05-08 2015-04-30 Тепловая интеграция системы подачи воздуха в силовую установку с котлом со сжиганием в кислороде RU2674302C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14290141.2A EP2942497B1 (en) 2014-05-08 2014-05-08 Oxy boiler power plant oxygen feed system heat integration
EP14290141.2 2014-05-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015116828A RU2015116828A (ru) 2016-11-20
RU2015116828A3 RU2015116828A3 (ru) 2018-10-17
RU2674302C2 true RU2674302C2 (ru) 2018-12-06

Family

ID=50928039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015116828A RU2674302C2 (ru) 2014-05-08 2015-04-30 Тепловая интеграция системы подачи воздуха в силовую установку с котлом со сжиганием в кислороде

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10203112B2 (ru)
EP (1) EP2942497B1 (ru)
JP (1) JP6702655B2 (ru)
KR (1) KR102332878B1 (ru)
CN (1) CN105090925A (ru)
AU (1) AU2015202290B2 (ru)
CA (1) CA2890561C (ru)
RU (1) RU2674302C2 (ru)
TW (1) TWI639764B (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2942496B1 (en) * 2014-05-08 2018-10-10 General Electric Technology GmbH Oxy boiler power plant with a heat integrated air separation unit
CN105401987A (zh) * 2015-12-08 2016-03-16 广州粤能电力科技开发有限公司 加热锅炉二次风的二次再热汽轮机抽汽过热度利用系统
CN105444152B (zh) * 2015-12-23 2018-08-10 广州粤能电力科技开发有限公司 加热锅炉二次风的热电厂供热蒸汽过热度利用系统
CN109612287B (zh) * 2019-01-22 2024-02-27 山东钢铁集团日照有限公司 一种提高烧结余热锅炉煮炉和启动效率的装置
CN109960289B (zh) * 2019-03-15 2022-03-01 广东核电合营有限公司 凝结水氧含量的控制方法及系统
CN111664441A (zh) * 2020-05-09 2020-09-15 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 一种灵活热态投退的零号高加系统
CN113027540A (zh) * 2021-03-17 2021-06-25 西安西热节能技术有限公司 一种能够余压利用的不同荷载汽电双驱抽汽供热系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3374621A (en) * 1965-01-26 1968-03-26 Babcock & Wilcox France Gas turbine auxiliary for steam power plants
GB1320313A (en) * 1969-06-03 1973-06-13 British Oxygen Co Ltd Power plant
RU2335642C1 (ru) * 2007-02-19 2008-10-10 Олег Николаевич Фаворский Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой турбиной
RU2433339C2 (ru) * 2007-06-08 2011-11-10 Фостер Уилер Энерджи Корпорейшн Способ выработки энергии в энергетической установке посредством сжигания углеродсодержащего топлива в, по существу, чистом кислороде, энергетическая установка для выработки энергии посредством сжигания углеродсодержащего топлива в, по существу, чистом кислороде, способ модификации процесса выработки энергии посредством сжигания углеродсодержащего топлива от сжигания топлива в воздухе до сжигания топлива в, по существу, чистом кислороде
US20110290163A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Hisashi Kobayashi Hybrid oxy-fuel boiler system
DE102010044642A1 (de) * 2010-09-07 2012-03-08 Fritz Curtius Wärmeerzeuger mit Brennwerttechnik

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2322102A (en) * 1941-07-17 1943-06-15 J O Ross Engineering Corp Liquid flow regulator
US2921441A (en) * 1953-12-17 1960-01-19 Sulzer Ag Feed water preheating system for steam power plants
US2991620A (en) * 1956-06-11 1961-07-11 Nekolny Jaroslav Desuperheater arrangements for steam turbines
GB915718A (en) * 1958-09-16 1963-01-16 English Electric Co Ltd Improvements in and relating to feedwater temperature control systems of turbine plants
FR1219376A (fr) * 1958-12-26 1960-05-17 Fr Des Const Babcok & Wilcox S Perfectionnements aux installations de production d'énergie à turbine à vapeur
US3032999A (en) * 1959-02-13 1962-05-08 Babcock & Wilcox Ltd Steam turbine power plants
CH401096A (de) 1963-03-01 1965-10-31 Sulzer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Speisung einer Hilfsturbine in einer Dampfkraftanlage
DE1551264A1 (de) 1965-03-01 1969-06-26 Steinmueller Gmbh L & C Kreisprozess fuer Dampfkraftanlagen
US3835650A (en) * 1973-05-03 1974-09-17 Gen Electric Steam air preheater for a steam boiler system
US4069674A (en) 1977-01-14 1978-01-24 Warren Glenn B Power plant
GB1510094A (en) * 1977-01-27 1978-05-10 Teplotekh Nii Im Dzerzhin V Steam turbine plant regenerative system
USRE30589E (en) * 1978-12-18 1981-04-28 Fast Load Control Inc. Method of effecting fast turbine valving for improvement of power system stability
DE2939534B2 (de) * 1979-09-28 1981-06-25 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Regeleinrichtung für Dampfturbinen mit Zwischenüberhitzung
JPS59110811A (ja) * 1982-12-15 1984-06-26 Toshiba Corp 蒸気タ−ビンプラント
JPS6088806A (ja) * 1983-10-21 1985-05-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 内燃機関の廃熱回収装置
DE3408937A1 (de) 1984-01-31 1985-08-08 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Kombinierte gas-/dampf-kraftwerkanlage
JPS62255718A (ja) * 1986-04-28 1987-11-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気式空気予熱器の制御方法
FI77512C (fi) * 1987-06-18 1989-03-10 Timo Korpela Foerfarande foer att foerbaettra verkningsgraden i en aongkraftanlaeggningsprocess.
US4897999A (en) * 1989-02-03 1990-02-06 Varney John W Steam power plant
JP2792777B2 (ja) 1992-01-17 1998-09-03 関西電力株式会社 燃焼排ガス中の炭酸ガスの除去方法
JPH062806A (ja) 1992-06-22 1994-01-11 Toshiba Corp 給水加熱装置
US5345756A (en) 1993-10-20 1994-09-13 Texaco Inc. Partial oxidation process with production of power
US5836162A (en) 1996-08-08 1998-11-17 Power Software Associates, Inc. Feedwater heater drain recycle system
US6622470B2 (en) 2000-05-12 2003-09-23 Clean Energy Systems, Inc. Semi-closed brayton cycle gas turbine power systems
EP1561010B1 (en) 2002-11-08 2012-09-05 Alstom Technology Ltd Gas turbine power plant and method of operating the same
JP3611327B1 (ja) 2003-07-04 2005-01-19 勝重 山田 再熱・再生式ランキングサイクルの火力発電プラント
DE102004059358A1 (de) 2003-12-01 2005-06-23 Technische Universität Dresden Verfahren zur Auskoppelung der Wärme zur Erzielung eines hohen Kraftwerkswirkungsgrades
EP1643100B1 (de) 2004-09-29 2017-06-28 Ansaldo Energia IP UK Limited Kraftwerksanlage und zugehöriges Betriebsverfahren
JP4959156B2 (ja) 2004-11-29 2012-06-20 三菱重工業株式会社 熱回収設備
DE102005026534B4 (de) 2005-06-08 2012-04-19 Man Diesel & Turbo Se Dampferzeugungsanlage
US8065879B2 (en) 2007-07-19 2011-11-29 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Thermal integration of oxygen plants
KR100814940B1 (ko) 2007-09-06 2008-03-19 한국기계연구원 순산소연소기를 구비한 화력발전플랜트
US8091369B2 (en) 2008-07-11 2012-01-10 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for generating electrical power
US8001760B2 (en) * 2008-10-09 2011-08-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Intake air heating system of combined cycle plant
CA2750780C (en) 2009-01-28 2016-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for separating of carbon dioxide from an exhaust gas of a fossil-fired power plant
DE102009014185B4 (de) 2009-03-20 2010-12-16 GMK-Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH Vorrichtung zur Energieumwandlung nach dem ORC-Prinzip, ORC-Anlage mit einer derartigen Vorrichtung und Verfahren zur Inbetriebnahme und/oder zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung
JP5148546B2 (ja) 2009-04-09 2013-02-20 三菱重工業株式会社 熱回収装置
DE102009056707A1 (de) 2009-04-18 2010-10-21 Alstom Technology Ltd. Dampfkraftwerk mit Solarkollektoren
DE102009032537A1 (de) * 2009-07-10 2011-01-13 Hitachi Power Europe Gmbh Kohlekraftwerk mit zugeordneter CO2-Wäsche und Wärmerückgewinnung
US20120174622A1 (en) 2009-07-13 2012-07-12 Alstom Technology Ltd System for gas processing
EP2290200A1 (de) * 2009-07-15 2011-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Dampfkraftwerksanlage mit Dampfturbineneinheit und Prozessdampfverbraucher und Verfahren zum Betreiben einer Dampfkraftwerksanlage mit Dampfturbineneinheit und Prozessdampfverbraucher
US20110094228A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Foster Wheeler Energy Corporation Method of Increasing the Performance of a Carbonaceous Fuel Combusting Boiler System
JP5388803B2 (ja) * 2009-11-10 2014-01-15 株式会社東芝 蒸気タービン発電設備およびその運転方法
CN101761915B (zh) * 2009-12-11 2012-07-18 华北电力大学（保定） 一种高压富氧燃烧流化床联合循环发电系统
CN102192639A (zh) * 2010-03-09 2011-09-21 天华化工机械及自动化研究设计院 一种增设流化床干燥降低燃煤电厂煤耗的方法
FR2957409B1 (fr) * 2010-03-11 2012-08-31 Air Liquide Procede de generation d'electricite mettant en oeuvre une unite de separation des gaz de l'air et une unite de combustion
JP5260585B2 (ja) 2010-03-12 2013-08-14 株式会社日立製作所 石炭火力発電プラント及び石炭火力発電プラントの運転方法
US20120011007A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Mobile Payment Using DTMF Signaling
US20120129112A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Foster Wheeler North America Corp. Method Of And A System For Combusting Fuel In An Oxyfuel Combustion Boiler
JP5450540B2 (ja) 2011-09-12 2014-03-26 株式会社日立製作所 Ｃｏ２回収装置を備えたボイラーの熱回収システム
JP5524923B2 (ja) * 2011-09-20 2014-06-18 株式会社日立製作所 低圧タービンバイパス制御装置及び発電プラント
EP2584256B1 (en) 2011-10-17 2015-01-28 Alstom Technology Ltd Oxygen preheating in oxyfuel combustion system
US20130099508A1 (en) 2011-10-19 2013-04-25 Alstom Technology Ltd. Methods for using a carbon dioxide capture system as an operating reserve
EP2589761B1 (en) * 2011-11-03 2017-05-10 General Electric Technology GmbH Steam power plant with heat reservoir and method for operating a steam power plant
DE102012013414A1 (de) 2012-07-05 2014-05-08 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von Energie
US20140065559A1 (en) 2012-09-06 2014-03-06 Alstom Technology Ltd. Pressurized oxy-combustion power boiler and power plant and method of operating the same
US20160033128A1 (en) * 2013-03-21 2016-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Power generation system and method to operate
CN103244944B (zh) 2013-05-14 2015-01-07 华北电力大学 一种利用汽轮机抽汽的空气预热系统及预热方法
PL2942494T3 (pl) 2014-05-08 2020-03-31 General Electric Technology Gmbh Instalacja opalana mieszanką tlenowo-węglową z integracją ciepła
EP2942496B1 (en) 2014-05-08 2018-10-10 General Electric Technology GmbH Oxy boiler power plant with a heat integrated air separation unit
EP2942495B1 (en) 2014-05-08 2018-10-10 General Electric Technology GmbH Coal fired oxy plant with heat integration

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3374621A (en) * 1965-01-26 1968-03-26 Babcock & Wilcox France Gas turbine auxiliary for steam power plants
GB1320313A (en) * 1969-06-03 1973-06-13 British Oxygen Co Ltd Power plant
RU2335642C1 (ru) * 2007-02-19 2008-10-10 Олег Николаевич Фаворский Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой турбиной
RU2433339C2 (ru) * 2007-06-08 2011-11-10 Фостер Уилер Энерджи Корпорейшн Способ выработки энергии в энергетической установке посредством сжигания углеродсодержащего топлива в, по существу, чистом кислороде, энергетическая установка для выработки энергии посредством сжигания углеродсодержащего топлива в, по существу, чистом кислороде, способ модификации процесса выработки энергии посредством сжигания углеродсодержащего топлива от сжигания топлива в воздухе до сжигания топлива в, по существу, чистом кислороде
US20110290163A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Hisashi Kobayashi Hybrid oxy-fuel boiler system
DE102010044642A1 (de) * 2010-09-07 2012-03-08 Fritz Curtius Wärmeerzeuger mit Brennwerttechnik

Also Published As

Publication number Publication date
EP2942497B1 (en) 2018-10-31
CN105090925A (zh) 2015-11-25
AU2015202290A1 (en) 2015-11-26
US10203112B2 (en) 2019-02-12
CA2890561C (en) 2022-12-06
AU2015202290B2 (en) 2018-08-02
EP2942497A1 (en) 2015-11-11
JP6702655B2 (ja) 2020-06-03
TW201604381A (zh) 2016-02-01
JP2015227658A (ja) 2015-12-17
KR20150128588A (ko) 2015-11-18
CA2890561A1 (en) 2015-11-08
RU2015116828A3 (ru) 2018-10-17
KR102332878B1 (ko) 2021-12-01
US20150323179A1 (en) 2015-11-12
TWI639764B (zh) 2018-11-01
RU2015116828A (ru) 2016-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2674302C2 (ru) Тепловая интеграция системы подачи воздуха в силовую установку с котлом со сжиганием в кислороде
RU2688078C2 (ru) Работающая на угле электростанция с оксисжиганием с интеграцией тепла
RU2662751C2 (ru) Работающая на кислородном сжигании угля электростанция с интеграцией тепла
KR102326406B1 (ko) 개선된 효율을 갖는 조합형 순환 발전소
RU2670998C2 (ru) Энергетическая установка с кислородным бойлером с интегрированным по теплу блоком разделения воздуха
US9470112B2 (en) System and method for heat recovery and steam generation in combined cycle systems
JP2015068314A (ja) 燃料ガス加熱設備およびコンバインドサイクル発電プラント
JP7086523B2 (ja) 複合サイクル発電プラント、および、この複合サイクル発電プラントを動作させるための方法
KR102529628B1 (ko) 스팀 파워 플랜트의 작동 방법 및 이 방법을 실시하기 위한 스팀 파워 플랜트
RU2564367C2 (ru) Паротурбинная электростанция