RU2734127C1 - Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor - Google Patents

Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor Download PDF

Info

Publication number
RU2734127C1
RU2734127C1 RU2019145395A RU2019145395A RU2734127C1 RU 2734127 C1 RU2734127 C1 RU 2734127C1 RU 2019145395 A RU2019145395 A RU 2019145395A RU 2019145395 A RU2019145395 A RU 2019145395A RU 2734127 C1 RU2734127 C1 RU 2734127C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
network
heating
additional
compressor
Prior art date
Application number
RU2019145395A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Лившиц
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 RU2019145395A priority Critical patent/RU2734127C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2734127C1 publication Critical patent/RU2734127C1/en

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
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: manoeuvring combined heat and power plant comprises low and high pressure compressors, combustion chamber, gas turbine, electric generator, main and additional counter-pressure steam turbines, waste heat steam boiler, first and second network heater, deaerator, steam pipelines of superheated steam, direct and return pipelines of heating network; waste heat boiler comprises: superheater, first and second stage evaporators, fuel afterburning chamber, economiser, gas-water heater, superheater is connected by steam pipelines with main and additional steam turbines; their exhausts are connected to the first and second stage network heaters, respectively; network heaters are connected through a deaerator with economiser, low pressure compressor is connected to the main counter pressure steam turbine shaft, the additional steam turbine is connected by the shaft to the elastic release coupling with the low pressure compressor, the control valve on the superheated steam pipeline to the main steam turbine is open both in non-heating, and in the heating mode of the combined heat and power plant operation, in the heating mode the control valve on the superheated steam pipeline to the additional steam turbine is opened; in non-heating mode network water of heating network is heated in network heater of first stage and in gas-water heater, in heating modes include elastic release coupling, fuel is burnt in afterburning chamber, opening control valve on steam pipeline of superheated steam to additional steam turbine, network water of heating network is heated in network heaters of the first and second stage and in gas-water heater.
EFFECT: heat and power plant has high manoeuvrability during operation in non-heating and heating modes.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть применено в электроснабжении потребителей.The invention relates to energy and can be used in the power supply of consumers.

Известна парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора, содержащая компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, паровой котел-утилизатор, конденсационную паровую турбину. Паровой котел-утилизатор содержит пароперегреватель, испаритель, экономайзер. Ротор конденсационной паровой турбины соединен валом с ротором компрессора, ротор газовой турбины соединен валом с ротором электрического генератора. Выход компрессора через камеру сгорания связан с входом газовой турбины. Выход газовой турбины связан с паровым котлом - утилизатором. Конденсат пара конденсационной паровой турбиной подается по трубопроводу питательной воды в экономайзер котла -утилизатора. (Зарянкин А.Е., Зарянкин В.А., Сторожук С.К., Арианов С.В. Сравнительный анализ схем ИГУ с газотурбинным и паротурбинным приводами компрессора. Газотурбинные технологии, №3. 2008, стр. 46). Положительными качествами парогазовой установки с паротурбинным приводом компрессора являются меньшие, по сравнению с традиционными ПГУ, степень повышения давления воздуха и мощность компрессора, повышенная температура газа на выходе газовой турбины.Known steam-gas plant with a steam turbine compressor drive, containing a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, a steam waste heat boiler, a condensing steam turbine. The waste-heat boiler contains a superheater, an evaporator, an economizer. The rotor of the condensing steam turbine is shaft-connected to the compressor rotor, the gas turbine rotor is shaft-connected to the electric generator rotor. The compressor outlet through the combustion chamber is connected to the gas turbine inlet. The outlet of the gas turbine is connected to a waste-heat boiler. The steam condensate is fed by the condensing steam turbine through the feed water pipeline to the economizer of the heat recovery boiler. (Zaryankin AE, Zaryankin VA, Storozhuk SK, Arianov SV Comparative analysis of ISU circuits with gas turbine and steam turbine compressor drives. Gas turbine technologies, No. 3. 2008, p. 46). The positive qualities of a combined cycle plant with a steam turbine compressor drive are lower, in comparison with traditional CCGT units, the degree of air pressure increase and compressor power, and an increased gas temperature at the gas turbine outlet.

Наиболее близкой по технической сущности к предполагаемому изобретению является теплофикационная парогазовая установка (Патент РФ №2650232), содержащая: газотурбинную установку с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной, паровой котел-утилизатор, основную и дополнительную противодавленческие паровые турбины, электрогенератор, сетевые подогреватели первой и второй ступеней, эластичную расцепную муфту, деаэратор; основной и дополнительный паропроводы перегретого пара, первый выхлопной паропровод, второй выхлопной паропровод, прямой и обратный трубопроводы теплосети; в котле-утилизаторе размещены пароперегреватель, испаритель второй ступени, камера дожигания топлива, испаритель первой ступени, экономайзер, газоводяной подогреватель; пароперегреватель соединен паропроводами с входом основной и дополнительной противодавленческих паровых турбин, выход которых соединен, соответственно, первым выхлопным паропроводом с сетевым подогревателем первой ступени, и вторым выхлопным паропроводом с сетевым подогревателем второй ступени, обратный трубопровод теплосети связан через сетевые подогреватели первой и второй ступени и газоводяной подогреватель с прямым трубопроводом теплосети, вход деаэратора связан по конденсату с сетевым подогревателем первой ступени, выход деаэратора связан трубопроводом питательной воды с питательным насосом с входом экономайзера; компрессор связан валом с основной паровой турбиной, газовая турбина соединена одним валом с электрогенератором, а вторым валом соединена через эластичную расцепную муфту с дополнительной паровой турбиной. Эта теплофикационная парогазовая установка принята в качестве прототипа к изобретению. Ее недостатками являются недостаточно высокие электрическая и тепловая мощность, тепловая экономичность.The closest in technical essence to the proposed invention is a cogeneration combined-cycle plant (RF Patent No. 2650232), containing: a gas turbine plant with a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, a waste-heat boiler, a main and additional back pressure steam turbines, an electric generator, network heaters of the first and second stage, flexible release clutch, deaerator; main and additional steam pipelines of superheated steam, the first exhaust steam pipe, the second exhaust steam pipe, direct and return pipelines of the heating system; the waste heat boiler contains a superheater, a second stage evaporator, a fuel afterburner, a first stage evaporator, an economizer, and a gas-water heater; the superheater is connected by steam pipelines with the inlet of the main and additional backpressure steam turbines, the output of which is connected, respectively, by the first exhaust steam pipe to the network heater of the first stage, and the second exhaust steam pipeline to the network heater of the second stage, the return pipeline of the heating network is connected through the network heaters of the first and second stages and a heater with a direct pipeline of the heating system, the inlet of the deaerator is connected via condensate to the mains heater of the first stage, the outlet of the deaerator is connected by a pipeline of feed water with a feed pump to the inlet of the economizer; the compressor is connected by a shaft to the main steam turbine, the gas turbine is connected by one shaft to an electric generator, and the second shaft is connected through an elastic release clutch to an additional steam turbine. This cogeneration combined-cycle plant is adopted as a prototype for the invention. Its disadvantages are insufficiently high electrical and thermal power, thermal efficiency.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение недостатков прототипа и разработка маневренной теплоэлектроцентрали с паровым приводом компрессора, обладающей высокой маневренностью, электрической мощностью и тепловой экономичностью при ее работе в неотопительный и в отопительный периоды года,.The task of the proposed technical solution is to eliminate the shortcomings of the prototype and develop a maneuverable combined heat and power plant with a steam-driven compressor, which has high maneuverability, electrical power and thermal efficiency when operating in non-heating and heating periods of the year.

Поставленная задача решается за счет того, что маневренная теплоэлектроцентраль с паровым приводом компрессора, содержащая: газотурбинную установку с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной, паровой котел-утилизатор, основную и дополнительную противодавленческие паровые турбины, электрогенератор, сетевые подогреватели первой и второй ступеней, эластичную расцепную муфту, деаэратор, паровой котел-утилизатор содержит пароперегреватель, испаритель второй ступени, камеру дожигания топлива, испаритель первой ступени, газоводяной подогреватель; входные и выходные паропроводы противодавленческих паровых турбин, прямой и обратный трубопроводы теплосети; выход компрессора связан через камеру сгорания с входом газовой турбины, выход которой связан по газам с входом котла-утилизатора; пароперегреватель соединен паропроводами перегретого пара с основной и дополнительной паровыми турбинами, выход основной паровой турбины соединен по пару с сетевым подогревателем первой ступени, а выход дополнительной паровой турбины соединен по пару с сетевым подогревателем второй ступени, обратный трубопровод теплосети связан с прямым трубопроводом теплосети через сетевые подогреватели первой и второй ступеней, а также через газоводяной подогреватель, сетевой подогреватель первой ступени связан по конденсату пара с входом деаэратора, его выход связан трубопроводом питательной воды с входом экономайзера; компрессор связан валом с основной паровой турбиной, газовая турбина соединена валом с электрогенератором, а вторым валом через эластичную расцепную муфту, с дополнительной паровой турбиной, причем в маневренной теплоэлектроцентрали применены последовательно включенные по воздуху дополнительный компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, паропроводы перегретого пара к основной и дополнительной противодавленческим паровым турбинам снабжены регулирующими задвижками, компрессор низкого давления через компрессор высокого давления связан по сжатому воздуху с камерой сгорания, компрессор низкого давления связан валом с основной противодавленческой паровой турбиной, дополнительная противодавленческая паровая турбина связана валом через эластичную расцепную муфту с компрессором высокого; при работе теплоэлектроцентрали как в неотопительном, так и в отопительном режимах открыта регулирующая задвижка на паропроводе перегретого пара к основной противодавленческой паровой турбине, а в отопительном режиме работы теплоэлектроцентрали открыта регулирующая задвижка на паропроводе перегретого пара к дополнительной противодавленческой паровой турбине.The problem is solved due to the fact that a maneuverable combined heat and power plant with a compressor steam drive, containing: a gas turbine plant with a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, a steam waste heat boiler, main and additional back pressure steam turbines, an electric generator, network heaters of the first and second stages, elastic a release clutch, a deaerator, a steam waste-heat boiler contains a superheater, a second-stage evaporator, a fuel afterburner, a first-stage evaporator, a gas-water heater; inlet and outlet steam pipelines of back pressure steam turbines, direct and return pipelines of the heating network; the compressor outlet is connected through the combustion chamber to the gas turbine inlet, the outlet of which is connected by gases to the inlet of the waste heat boiler; the superheater is connected by steam pipelines of superheated steam with the main and additional steam turbines, the outlet of the main steam turbine is connected in pairs with the network heater of the first stage, and the outlet of the additional steam turbine is connected in pairs with the network heater of the second stage, the return pipeline of the heating network is connected to the direct pipeline of the heating network through the network heaters the first and second stages, as well as through the gas-water heater, the network heater of the first stage is connected by steam condensate to the inlet of the deaerator, its outlet is connected by a feed water pipeline to the inlet of the economizer; the compressor is connected by a shaft to the main steam turbine, the gas turbine is connected by a shaft to an electric generator, and by the second shaft through an elastic release clutch, to an additional steam turbine, and an additional low-pressure compressor and a high-pressure compressor connected in series by air are used in the maneuverable combined heat and power plant, and superheated steam lines to the main and additional back-pressure steam turbines are equipped with control valves, the low-pressure compressor through the high-pressure compressor is connected by compressed air to the combustion chamber, the low-pressure compressor is connected by a shaft to the main back-pressure steam turbine, the additional back-pressure steam turbine is connected by a shaft through an elastic decoupling clutch to the high compressor; during the operation of the combined heat and power plant, both in non-heating and heating modes, the control valve on the superheated steam line to the main back pressure steam turbine is open, and in the heating mode of operation of the combined heat and power plant, the control valve on the overheated steam line to the additional counter pressure steam turbine is open.

Применение компрессора низкого давления с его приводом от основной паровой турбины, позволяет в неотопительных режимах работы теплоэлектроцентрали уменьшить паропроизводительность котла-утилизатора, снизить тепловую мощность теплоэлектроцентрали до требуемого уровня тепловых нагрузок потребителей. В отопительных режимах работы привод компрессора высокого давления от дополнительной паровой турбины через включенную эластичную расцепную муфту и дожигание топлива в камере дожигания котла-утилизатора позволяют увеличить паропроизводительность котла-утилизатора, электрическую и тепловую мощность и маневренность теплоэлектроцентралиThe use of a low-pressure compressor driven by the main steam turbine allows, in non-heating modes of operation of the combined heat and power plant, to reduce the steam output of the waste heat boiler, to reduce the heat output of the combined heat and power plant to the required level of heat loads of consumers. In heating modes of operation, the drive of the high-pressure compressor from an additional steam turbine through an included elastic release clutch and afterburning of fuel in the afterburning chamber of the waste heat boiler allow increasing the steam output of the waste heat boiler, electrical and thermal power and maneuverability of the combined heat and power plant

На Фиг. 1 изображена тепловая схема маневренной теплоэлектроцентрали с паровым приводом компрессора. Здесь: 1 - основная противодавленческая паровая турбина, 2 - компрессор низкого давления, 3 - дополнительная противодавленческая паровая турбина, 4 - эластичная расцепная муфта (ЭРМ), 5 - компрессор высокого давления, 6 - камера сгорания, 7 - газовая турбина, 8 - электрогенератор, 9 - паропроводы подвода пара к паровым турбинам 1 и 3, 10 - регулирующие задвижки, 11 - паропровод перегретого пара. 12 - котел-утилизатор, 13 - пароперегреватель, 14 - сетевой подогреватель первой ступени, 15 - сетевой подогреватель второй ступени, 16 - испаритель второй ступени, 17 - камера дожигания топлива, 18 - испаритель первой ступени, 19 - деаэратор, 20 - экономайзер, 21 = газоводяной подогреватель, 22 - трубопровод прямой линии теплосети, 23 - трубопровод обратной линии теплосети.FIG. 1 shows a thermal diagram of a maneuverable combined heat and power plant with a compressor steam drive. Here: 1 - main back pressure steam turbine, 2 - low pressure compressor, 3 - additional back pressure steam turbine, 4 - elastic release clutch (ERM), 5 - high pressure compressor, 6 - combustion chamber, 7 - gas turbine, 8 - electric generator , 9 - steam lines for supplying steam to steam turbines 1 and 3, 10 - control valves, 11 - steam line of superheated steam. 12 - waste heat boiler, 13 - steam superheater, 14 - first stage network heater, 15 - second stage network heater, 16 - second stage evaporator, 17 - fuel afterburner, 18 - first stage evaporator, 19 - deaerator, 20 - economizer, 21 = gas-water heater, 22 - heating mains straight line pipeline, 23 - heating mains return pipeline.

Пароперегреватель 13 связан паропроводом перегретого пара 11 через регулирующие задвижки 10 с основной противодавленческой паровой турбиной 1, а также с дополнительной противодавленческой паровой турбиной 3. Основная противодавленческая паровая турбина 1 связана валом с компрессором низкого давления 2. Выхлоп основной паровой турбины 1 связан паропроводом с сетевым подогревателем первой ступени 14. Дополнительная паровая турбина 3 связана валом через эластичную расцепную муфту 4 с компрессором высокого давления 5. Выхлоп дополнительной паровой турбины 3 связан паропроводом с сетевым подогревателем второй ступени 15. Выход компрессором низкого давления 2 связан по воздуху через компрессор высокого давления 5 с камерой сгорания бис газовой турбиной 7, связанной валом с электрогенератором 8. Выход газовой турбины 7 связан по продуктам сгорания с поверхностями нагрева котла-утилизатора 12 -пароперегревателем 13,испарителем второй ступени 16, камера дожигания топлива 17, испарителе первой ступени 18, экономайзером 20, газоводяным подогревателем 21. Сетевой подогреватель первой ступени 14 связан по конденсату пара с входом деаэратора 19, выход которого связан трубопроводом питательной воды с питательным насосом с экономайзером 20.Трубопровод обратной линии теплосети 23 связан через сетевой подогреватель первой ступени 14 и сетевой подогреватель второй ступени 15,а также через газоводяной подогреватель 21 с трубопроводом прямой линии теплосети 22.The superheater 13 is connected by a steam line of superheated steam 11 through control valves 10 with the main back-pressure steam turbine 1, as well as with an additional back-pressure steam turbine 3. The main back-pressure steam turbine 1 is connected by a shaft with a low-pressure compressor 2. The exhaust of the main steam turbine 1 is connected by a steam line with a network heater of the first stage 14. The additional steam turbine 3 is connected by a shaft through an elastic release coupling 4 with the high-pressure compressor 5. The exhaust of the additional steam turbine 3 is connected by a steam line to the network heater of the second stage 15. The outlet of the low-pressure compressor 2 is connected by air through the high-pressure compressor 5 with the chamber combustion bis with a gas turbine 7 connected by a shaft to an electric generator 8. The outlet of the gas turbine 7 is connected by combustion products with the heating surfaces of the waste heat boiler 12 by a superheater 13, an evaporator of the second stage 16, a fuel afterburner 17, an evaporator of the first stage 18, economizer 20, gas-water heater 21. The mains heater of the first stage 14 is connected via steam condensate to the inlet of the deaerator 19, the outlet of which is connected by a feed water pipeline with a feed pump with an economizer 20. The return line of the heating network 23 is connected through the network heater of the first stage 14 and network heater of the second stage 15, as well as through a gas-water heater 21 with a pipeline of a direct line of the heating network 22.

Маневренная теплоэлектроцентраль с паровым приводом компрессора работает следующим образом. В неотопительном режиме работы атмосферный воздух сжимают в компрессоре низкого давления 2 приводимым от основной противодавленческой паровой турбины 1. Воздух, сжатый в компрессоре низкого давления 2 сжимают в компрессоре высокого давления 5 и подают в камеру сгорания 6, где сжигают топливо. Продукты сгорания расширяют в газовой турбине 7. Ее полезную работу используют для привода компрессора высокого давления 5 и выработки электроэнергии в электрогенераторе 8. Продукты сгорания расширенные в газовой турбине 7 направляют в котел-утилизатор 12 где их теплоту используют для выработки перегретого пара высокого давления в экономайзере 20, испарителе первой ступени 18, испарителе второй ступени 16, и пароперегревателе 13, а также для подогрева сетевой воды теплосети в газоводяном подогревателе 21. Конденсат пара из сетевого подогревателя первой ступени 14 деаэрируют в деаэраторе 19, питательную воду подают в экономайзер 20 с помощью питательного насоса. В отопительных режимах работы теплоэлектроцентрали в камере дожигания 17 сжигают топливо и увеличивают паропроизводительность котла утилизатора 12. Открывают регулирующую задвижку 10 на паропроводе подвода пара к дополнительной паровой турбине 3 включают эластичную расцепную муфту 4 на валу соединяющего эту паровую турбину 3 с компрессором высокого давления 5 и подают перегретый пар из пароперегревателя 13 на дополнительную паровую турбину 3. Ее полезную работу используют для привода компрессора высокого давления 5 и увеличения выработки электроэнергии электрогенератором 8. Теплоту расширенного в ней пара используют для подогрева сетевой воды в сетевом подогревателе второй ступени 15. Образующийся в нем конденсат пара подают через сетевой подогреватель первой ступени 14 в деаэратор 19. Питательную воду из него подают питательным насосом в экономайзер 20.A manoeuvrable combined heat and power plant with a steam driven compressor operates as follows. In non-heating mode of operation, atmospheric air is compressed in a low-pressure compressor 2 driven by the main back-pressure steam turbine 1. The air compressed in a low-pressure compressor 2 is compressed in a high-pressure compressor 5 and fed into a combustion chamber 6 where fuel is burned. Combustion products are expanded in a gas turbine 7. Its useful work is used to drive a high-pressure compressor 5 and generate electricity in an electric generator 8. Combustion products expanded in a gas turbine 7 are sent to a waste heat boiler 12 where their heat is used to generate high-pressure superheated steam in an economizer 20, the evaporator of the first stage 18, the evaporator of the second stage 16, and the superheater 13, as well as for heating the heating network water in the gas-water heater 21. Steam condensate from the network heater of the first stage 14 is deaerated in the deaerator 19, the feed water is supplied to the economizer 20 using the feed water pump. In the heating modes of the combined heat and power plant in the afterburner chamber 17, fuel is burned and the steam output of the waste heat boiler 12 is increased. The control valve 10 on the steam supply line to the additional steam turbine 3 is opened and the elastic release coupling 4 on the shaft connecting this steam turbine 3 to the high pressure compressor 5 is opened and supplied superheated steam from a superheater 13 to an additional steam turbine 3. Its useful work is used to drive a high-pressure compressor 5 and to increase the generation of electricity by an electric generator 8. The heat of the steam expanded in it is used to heat the heating system water in a network heater of the second stage 15. The steam condensate formed in it served through the network heater of the first stage 14 into the deaerator 19. Feed water from it is fed by a feed pump to the economizer 20.

При понижении температуры наружного воздуха в камере дожигания 17 сжигают дополнительное количество топлива, повышают паропроизводительность котла утилизатора 12 и увеличивают расход пара на дополнительную паровую турбину 3, обеспечивая повышение электрической мощности электрогенератора 8 и тепловой мощности сетевого подогревателя второй ступени 15. Из обратного трубопровода сетевой воды теплосети 23 подают сетевую воду через сетевые подогреватели первой 14 и второй ступени 15, а также через газоводяной подогреватель 21 в трубопровод прямой сетевой воды 22.With a decrease in the outside air temperature in the afterburner chamber 17, an additional amount of fuel is burned, the steam output of the waste heat boiler 12 is increased and the steam consumption for the additional steam turbine 3 is increased, providing an increase in the electric power of the electric generator 8 and the thermal power of the network heater of the second stage 15. From the return pipeline of the heating network water 23 supply the mains water through the mains heaters of the first 14 and second stages 15, as well as through the gas-water heater 21 into the direct mains water pipeline 22.

Claims (1)

Маневренная теплоэлектроцентраль с паровым приводом компрессора, содержащая: газотурбинную установку с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной, паровой котел-утилизатор, основную и дополнительную противодавленческие паровые турбины, электрогенератор, сетевые подогреватели первой и второй ступеней, эластичную расцепную муфту, деаэратор; паровой котел-утилизатор содержит пароперегреватель, испаритель второй ступени, камеру дожигания топлива, испаритель первой ступени, газоводяной подогреватель; входные и выходные паропроводы противодавленческих паровых турбин, прямой и обратный трубопроводы теплосети; выход компрессора связан через камеру сгорания с входом газовой турбины, выход которой связан по газам с входом котла-утилизатора; пароперегреватель соединен паропроводами перегретого пара с основной и дополнительной паровыми турбинами, выход основной паровой турбины соединен по пару с сетевым подогревателем первой ступени, а выход дополнительной паровой турбины соединен по пару с сетевым подогревателем второй ступени, обратный трубопровод теплосети связан с прямым трубопроводом теплосети через сетевые подогреватели первой и второй ступеней, а также через газоводяной подогреватель, сетевой подогреватель первой ступени связан по конденсату пара с входом деаэратора, его выход связан трубопроводом питательной воды с входом экономайзера; компрессор связан валом с основной паровой турбиной, газовая турбина соединена валом с электрогенератором, а вторым валом через эластичную расцепную муфту, с дополнительной паровой турбиной, отличающаяся тем, что в маневренной теплоэлектроцентрали применены последовательно включенные по воздуху дополнительный компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, паропроводы перегретого пара к основной и дополнительной противодавленческим паровым турбинам снабжены регулирующими задвижками, компрессор низкого давления через компрессор высокого давления связан по сжатому воздуху с камерой сгорания, компрессор низкого давления связан валом с основной противодавленческой паровой турбиной, дополнительная противодавленческая паровая турбина связана валом через эластичную расцепную муфту с компрессором высокого давления; при работе теплоэлектроцентрали как в неотопительном, так и в отопительном режимах открыта регулирующая задвижка на паропроводе перегретого пара к основной противодавленческой паровой турбине, а в отопительном режиме работы теплоэлектроцентрали открыта регулирующая задвижка на паропроводе перегретого пара к дополнительной противодавленческой паровой турбине.A maneuverable combined heat and power plant with a compressor steam drive, comprising: a gas turbine unit with a compressor, a combustion chamber, a gas turbine, a steam waste heat boiler, a main and additional back pressure steam turbines, an electric generator, network heaters of the first and second stages, an elastic release clutch, a deaerator; the steam waste-heat boiler contains a superheater, a second-stage evaporator, a fuel afterburner, a first-stage evaporator, a gas-water heater; inlet and outlet steam pipelines of back pressure steam turbines, direct and return pipelines of the heating network; the compressor outlet is connected through the combustion chamber to the gas turbine inlet, the outlet of which is connected by gases to the inlet of the waste heat boiler; the superheater is connected by steam pipelines of superheated steam with the main and additional steam turbines, the outlet of the main steam turbine is connected in pairs with the network heater of the first stage, and the outlet of the additional steam turbine is connected in pairs with the network heater of the second stage, the return pipeline of the heating network is connected to the direct pipeline of the heating network through the network heaters the first and second stages, as well as through the gas-water heater, the network heater of the first stage is connected by steam condensate to the inlet of the deaerator, its outlet is connected by a feed water pipeline to the inlet of the economizer; the compressor is connected by a shaft to the main steam turbine, the gas turbine is connected by a shaft to an electric generator, and by the second shaft through an elastic release coupling, to an additional steam turbine, characterized in that an additional low-pressure compressor and a high-pressure compressor connected in series by air are used in the maneuverable combined heat and power plant; superheated steam to the main and additional back-pressure steam turbines are equipped with control valves, the low-pressure compressor through the high-pressure compressor is connected by compressed air to the combustion chamber, the low-pressure compressor is connected by a shaft to the main back-pressure steam turbine, the additional back-pressure steam turbine is connected by a shaft through an elastic disconnect coupling to high pressure compressor; during the operation of the combined heat and power plant, both in non-heating and heating modes, the control valve on the superheated steam line to the main back pressure steam turbine is open, and in the heating mode of operation of the combined heat and power plant, the control valve on the overheated steam line to the additional counter pressure steam turbine is open.
RU2019145395A 2019-12-26 2019-12-26 Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor RU2734127C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145395A RU2734127C1 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145395A RU2734127C1 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734127C1 true RU2734127C1 (en) 2020-10-13

Family

ID=72940349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019145395A RU2734127C1 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734127C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112460573A (en) * 2020-11-20 2021-03-09 中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司 Main steam pressure stability control system of main pipe unit and control method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010142574A2 (en) * 2009-06-09 2010-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for liquefying natural gas, and method for starting said arrangement
RU2549743C1 (en) * 2014-01-31 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Cogeneration gas-turbine plant
RU2650232C1 (en) * 2017-01-23 2018-04-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Combined-cycle cogeneration plant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010142574A2 (en) * 2009-06-09 2010-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for liquefying natural gas, and method for starting said arrangement
RU2549743C1 (en) * 2014-01-31 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Cogeneration gas-turbine plant
RU2650232C1 (en) * 2017-01-23 2018-04-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Combined-cycle cogeneration plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112460573A (en) * 2020-11-20 2021-03-09 中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司 Main steam pressure stability control system of main pipe unit and control method thereof
CN112460573B (en) * 2020-11-20 2022-06-10 中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司 Main steam pressure stability control system of main pipe unit and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5678401A (en) Energy supply system utilizing gas and steam turbines
RU2650232C1 (en) Combined-cycle cogeneration plant
RU2595192C2 (en) Power plant with built-in pre-heating of fuel gas
RU2728312C1 (en) Method of operation and device of manoeuvrable gas-steam cogeneration plant with steam drive of compressor
RU2549743C1 (en) Cogeneration gas-turbine plant
RU2734127C1 (en) Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor
RU2335641C2 (en) Method of enhancing efficiency and output of two-loop nuclear power station
RU2648478C2 (en) Maneuvered regenerative steam gas thermal power plant operating method and device for its implementation
RU2409746C2 (en) Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine
RU2528190C2 (en) Steam gas plant
CN104594964A (en) Novel single-shaft natural gas combined cycle heat supply unit system
RU2349764C1 (en) Combined heat and power plant overbuilt with gas turbine plant
RU2280768C1 (en) Thermoelectric plant with gas-turbine unit
RU2420664C2 (en) Multi-mode heat extraction plant
RU2700320C2 (en) Thermal vapor installation with a steam turbine drive of a compressor
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU58613U1 (en) COMBINED STEAM-GAS UNIT WITH PARALLEL OPERATION DIAGRAM
RU2782089C1 (en) Method for operation and device of maneuverable block combined-cycle cogeneration mini-chp
RU2272914C1 (en) Gas-steam thermoelectric plant
RU2309264C1 (en) Method of power generation in steam-gas power plant
RU2656769C1 (en) Thermal power plant gas turboexpander power unit operation method
RU2769044C1 (en) Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater
RU2773580C1 (en) Combined-cycle thermal power plant with energy storage
RU2078229C1 (en) Steam-and-gas plant
RU2783424C1 (en) Combined-cycle plant with a steam turbine compressor drive, a regenerative air heater and a high-pressure steam generator