RU2769044C1 - Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater - Google Patents

Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater Download PDF

Info

Publication number
RU2769044C1
RU2769044C1 RU2021111493A RU2021111493A RU2769044C1 RU 2769044 C1 RU2769044 C1 RU 2769044C1 RU 2021111493 A RU2021111493 A RU 2021111493A RU 2021111493 A RU2021111493 A RU 2021111493A RU 2769044 C1 RU2769044 C1 RU 2769044C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
pressure
pipeline
turbine
superheater
Prior art date
Application number
RU2021111493A
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 RU2021111493A priority Critical patent/RU2769044C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2769044C1 publication Critical patent/RU2769044C1/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
    • F01K21/00Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/04Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: turbines or turbomachines.SUBSTANCE: steam-gas plant with a compressor steam turbine drive and a high-pressure steam generator consists of a compressor, a high-pressure steam generator with an external and internal housings, a gas turbine, waste heat recovery unit, back pressure and condensation steam turbines, electric generator, high pressure deaerator. Inner housing comprises: fuel incomplete combustion chamber, second stage of feed water heater, evaporator, intermediate steam superheater. Fuel afterburner is installed in outer housing. Compressor outlet is connected to the inlet of the inner housing and is also connected to the afterburning chamber through an annular gap between the outer and inner housings. Steam superheater, first stage of feed water heater and gas-water heater of condensate are installed in waste heat recovery unit. Steam superheater is connected to the inlet of the counter-pressure turbine, its outlet is connected to the condensation steam turbine through the bypass steam line, the intermediate steam superheater and the steam line of the superheated steam of medium pressure. Steam line of superheated steam of medium pressure is connected with deaerator of high pressure by steam line of extracted steam.EFFECT: invention is aimed at improvement of thermal efficiency and electric power of combined-cycle plant, as well as reduction of its metal consumption.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при создании высокоэкономичных парогазовых установок на тепловых электростанциях.The invention relates to the energy industry and can be used to create highly economical combined-cycle plants at thermal power plants.

Известна парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора, применяемая для выработки электроэнергии на ТЭС. В отличие от традиционных схем ПТУ компрессор приводится паровой турбиной, а газовая турбина соединена валом с электрическим генератором (Зарянкин А.Е., Зарянкин В.А., Сторожук С.К., Арианов С.В. Сравнительный анализ схем ПТУ с газотурбинным и паротурбинным приводами компрессора. Газотурбинные технологии, № 8. 2008.). Недостатком ПТУ с паротурбинным приводом компрессора является выработка в ней перегретого пара в котле-утилизаторе, имеющем высокую металлоемкость.Known combined-cycle plant with a steam turbine drive compressor used to generate electricity at thermal power plants. Unlike traditional STP schemes, the compressor is driven by a steam turbine, and the gas turbine is connected by a shaft to an electric generator (Zaryankin A.E., Zaryankin V.A., Storozhuk S.K., Arianov S.V. Comparative analysis of STP schemes with gas turbine and steam turbine drives of the compressor Gas turbine technologies, No. 8. 2008.). The disadvantage of PTU with a steam turbine drive of the compressor is the generation of superheated steam in it in a waste heat boiler, which has a high metal content.

Наиболее близкой по технической сущности к предполагаемому изобретению является парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором (Патент РФ № 2533593). Эта парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора содержит: компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, противодавленческую паровую турбину, конденсационную паровую турбину с конденсатором, электрогенератор, котел-утилизатор с барабаном, вакуумный деаэратор; трубопровод острого пара высокого давления, перепускной паропровод, трубопровод горячей питательной воды, трубопровод кипящей воды, трубопровод насыщения, конденсатопровод; высоконапорный парогенератор выполнен состоящим из двух частей двухкорпусной и однокорпусной частей, его двухкорпусная часть имеет внутренний и наружный корпусы, во внутреннем корпусе последовательно по ходу газов установлены камера неполного сгорания топлива, вторая ступень подогревателя питательной воды, испаритель; в однокорпусной части установлена камера дожигания топлива; пространство между наружным и внутренним корпусами высоконапорного парогенератора служит воздуховодом между компрессором и однокорпусной частью; в котле-утилизаторе, установленном за газовой турбиной, по ходу газов размещены: пароперегреватель, первая ступень подогревателя питательной воды, газоводяной подогреватель; конденсатор конденсационной паровой турбины подключен конденсатопроводом к первому входу вакуумного деаэратора, выход которого через трубопровод питательной воды с питательным насосом связан с входом первой ступени подогревателя питательной воды, выход первой ступени подогревателя питательной воды связан через трубопровод подогретой воды, вторую ступень подогревателя питательной воды и трубопровод горячей питательной воды с первым входом барабана; первый выход барабана связан трубопроводом кипящей воды через испаритель и трубопровод насыщения со вторым входом барабана, второй выход барабана соединен с входом пароперегревателя, выход пароперегревателя который соединен паропроводом острого пара с входом противодавленческой паровой турбины, выход которой соединен перепускным паропроводом с входом конденсационной паровой турбины; ротор противодавленческой паровой турбины соединен валом с ротором компрессора, ротор электрогенератора соединен валами с ротором газовой турбины и с ротором конденсационной паровой турбины. Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором, по патенту РФ № 2533593, принята в качестве прототипа к изобретению.The closest in technical essence to the proposed invention is a combined-cycle plant with a steam turbine compressor drive and a high-pressure steam generator (RF Patent No. 2533593). This steam-gas plant with a steam turbine drive of the compressor contains: a compressor, a high-pressure steam generator, a gas turbine, a counter-pressure steam turbine, a condensing steam turbine with a condenser, an electric generator, a waste heat boiler with a drum, a vacuum deaerator; high pressure live steam pipeline, bypass steam pipeline, hot feed water pipeline, boiling water pipeline, saturation pipeline, condensate pipeline; the high-pressure steam generator is made consisting of two parts of a double-casing and a single-casing parts, its double-casing part has an inner and outer casing, in the inner casing, in series along the gas flow, an incomplete fuel combustion chamber, a second stage of the feed water heater, an evaporator are installed; a fuel afterburning chamber is installed in the single-hull part; the space between the outer and inner shells of the high-pressure steam generator serves as an air duct between the compressor and the single-shell part; in the waste heat boiler installed behind the gas turbine, along the gas flow, there are: a superheater, the first stage of the feed water heater, a gas-water heater; the condenser of the condensing steam turbine is connected by a condensate line to the first inlet of the vacuum deaerator, the outlet of which is connected through the feed water pipeline with the feed pump to the inlet of the first stage of the feed water heater, the outlet of the first stage of the feed water heater is connected through the heated water pipeline, the second stage of the feed water heater and the hot water pipeline feed water with the first input of the drum; the first outlet of the drum is connected by a pipeline of boiling water through the evaporator and the saturation pipeline with the second inlet of the drum, the second outlet of the drum is connected to the inlet of the superheater, the outlet of the superheater is connected by a live steam line to the inlet of the counterpressure steam turbine, the outlet of which is connected by a bypass steam line to the inlet of the condensing steam turbine; the counterpressure steam turbine rotor is connected by a shaft to the compressor rotor, the electric generator rotor is connected by shafts to the gas turbine rotor and to the condensing steam turbine rotor. Combined-cycle plant with a steam turbine compressor drive and a high-pressure steam generator, according to RF patent No. 2533593, is adopted as a prototype for the invention.

Недостатками прототипа является недостаточно высокая тепловая экономичность ПТУ, мощность конденсационной паровой турбины и повышенная металлоемкость этой установки.The disadvantages of the prototype is not enough high thermal efficiency STU, the power of the condensing steam turbine and the increased intensity of this installation.

Техническим результатом изобретения является повышение экономичности парогазовой установки и мощности конденсационной паровой турбины.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the combined cycle plant and the power of the condensing steam turbine.

Поставленная задача достигается за счет того, что парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором, состоящая из компрессора, высоконапорного парогенератора, газовой турбины, котла-утилизатора, противодавленческой паровой турбины, конденсационной паровой турбины, электрогенератора, деаэратора, трубопровода острого пара высокого давления, перепускного паропровода, трубопровода горячей питательной воды, трубопровода кипящей воды, трубопровода насыщения, конденсатопровода; высоконапорный парогенератор содержит внутренний и внешний корпуса, в его внутреннем корпусе по ходу газов последовательно установлены камера неполного сгорания топлива, вторая ступень подогревателя питательной воды, испаритель, а в концевой части внешнего корпуса установлена камера дожигания топлива, кольцевой зазор между внешним и внутренним корпусами высоконапорного парогенератора служит воздуховодом между компрессором и камерой дожигания топлива; в котле-утилизаторе по ходу газов последовательно установлены пароперегреватель, первая ступень подогревателя питательной воды и газоводяной подогреватель конденсата; конденсатор конденсационной паровой турбины связан конденсатопроводом с конденсатным насосом через газоводяной подогреватель конденсата с входом деаэратора, выход которого соединен трубопроводом питательной воды с питательным насосом с входом первой ступени подогревателя питательной воды, выход которого связан через трубопровод подогретой воды, вторую ступень подогревателя питательной воды и трубопровод горячей питательной воды с первым входом барабана; первый выход которого через трубопровод кипящей воды, испаритель и трубопровод связан с вторым входом барабана, второй выход барабана через пароперегреватель и паропровод острого пара связан с входом противодавленческой паровой турбины, выход которой соединен с перепускным паропроводом; ротор противодавленческой паровой турбины соединен валом с ротором компрессора, ротор электрогенератора соединен общими валам и с ротором газовой турбины и с ротором конденсационной паровой турбины, причем она снабжена дополнительным и промежуточным пароперегревателем, деаэратором высокого давления, паропроводом перегретого пара среднего давления и паропроводом отборного пара; пароперегреватель среднего давления установлен после испарителя во внутреннем корпусе высоконапорного парогенератора; перепускной паропровод соединен с входом промежуточного пароперегревателя, выход которого соединен паропроводом перегретого пара среднего давления с входом конденсационной паровой турбины, паропровод перегретого пара среднего давления соединен паропроводом отборного пара с деаэратором высокого давления.The task is achieved due to the fact that the combined-cycle plant with a steam turbine drive of the compressor and a high-pressure steam generator, consisting of a compressor, a high-pressure steam generator, a gas turbine, a waste heat boiler, a counterpressure steam turbine, a condensing steam turbine, an electric generator, a deaerator, a high-pressure live steam pipeline, bypass steam pipeline, hot feed water pipeline, boiling water pipeline, saturation pipeline, condensate pipeline; the high-pressure steam generator contains an inner and outer casing, in its inner casing along the gas flow, a chamber for incomplete combustion of fuel, a second stage of the feed water heater, an evaporator are installed in series, and an afterburning chamber is installed in the end part of the outer casing, an annular gap between the outer and inner casings of the high-pressure steam generator serves as an air duct between the compressor and the afterburner; in the waste heat boiler along the gas flow, a superheater, the first stage of the feed water heater and the gas-water condensate heater are installed in series; the condenser of the condensing steam turbine is connected by a condensate pipeline to the condensate pump through the gas-water condensate heater with the inlet of the deaerator, the outlet of which is connected by a feed water pipeline to the feed pump with the input of the first stage of the feed water heater, the outlet of which is connected through the heated water pipeline, the second stage of the feed water heater and the hot water pipeline feed water with the first input of the drum; the first outlet of which through the boiling water pipeline, the evaporator and the pipeline is connected to the second inlet of the drum, the second outlet of the drum through the superheater and the live steam line is connected to the inlet of the backpressure steam turbine, the outlet of which is connected to the bypass steam line; the counterpressure steam turbine rotor is connected by a shaft to the compressor rotor, the electric generator rotor is connected by common shafts to both the gas turbine rotor and the condensing steam turbine rotor, and it is equipped with an additional and intermediate superheater, a high pressure deaerator, a steam line of superheated steam of medium pressure and a steam line of selective steam; the medium pressure superheater is installed after the evaporator in the inner casing of the high-pressure steam generator; the bypass steam line is connected to the inlet of the intermediate superheater, the outlet of which is connected by a medium pressure superheated steam line to the inlet of the condensing steam turbine, the medium pressure superheated steam line is connected by a bleed steam line to a high pressure deaerator.

На Фиг. 1 представлена тепловая схема парогазовой установки с паротурбинным приводом компрессора, высоконапорным парогенератором. Она содержит: противодавленческую паровую турбину 1, компрессор 2, камеру неполного сгорания топлива 3, вторую ступень подогревателя питательной воды 4, испаритель 6, внутренний корпус 5 высоконапорного парогенератора, промежуточный пароперегреватель 7; во внутреннем корпусе 5 установлены камера неполного сгорания топлива 3, вторая ступень подогревателя питательной воды 4, испаритель 6; внешний корпус высоконапорного парогенератора 8 с установленной в нем камерой дожигания топлива 9, газовую турбину 10, перепускной паропровод 11, паропровод перегретого пара среднего давления 12, электрогенератор 13, конденсационную паровую турбину 14, паропровод острого пара 15, трубопровод подогретой воды 16, трубопровод горячей питательной воды 17, трубопровод кипящей воды 18, трубопровод насыщения 19, барабан 20, котел-утилизатор 21, в котором установлены пароперегреватель 22 и первая ступень подогревателя питательной воды 23; трубопровод питательной воды 24, питательный насос 25, газоводяной подогреватель 26, деаэратор высокого давления 27, трубопровод отборного пара 28, конденсатор 29. Выход компрессора 2 через камеру неполного сгорания топлива 3, вторую ступень подогревателя питательной воды 4 и испаритель 6 связан с камерой дожигания топлива 9, выход компрессора 2 также связан с камерой дожигания топлива 9 через кольцевой воздушный канал между внешним корпусом высоконапорного парогенератора 8 и его внутренним корпусом 5. Выход высоконапорного парогенератора 8 связан с газовой турбиной 10, ротор которой соединен валом с ротором электрогенератора 13, который также соединен валом с ротором конденсационной паровой турбину 14. Конденсатор 29 связан через конденсатный насос и газоводяной подогреватель 26 с первым входом деаэраторавысокого давления 27. Его паровой вход связан трубопроводом отбора пара 28 с паропроводом перегретого пара среднего давления 12. Выход деаэратора высокого давления 27 связан через питательный насос 25 и трубопровод питательной воды 24 с входом первой ступени подогревателя питательной воды 23. Выход которого связан трубопроводом подогретой воды 16 через вторую ступень подогревателя питательной воды 4 и трубопровод горячей питательной воды 17 с первым входом барабана 20. Его выход трубопроводом кипящей воды 18 через испаритель 6 и трубопровод насыщения 19 связан со вторым входом барабана 20, второй выход которого через пароперегреватель 22 и паропровод острого пара 15 связан с входом противодавленческой паровой турбиной 1. Ее выход через перепускной паропровод 11 промежуточный пароперегреватель 7 и паропровод перегретого пара среднего давления 12 связан с конденсационной паровой турбиной 14, а также связан паропроводом отборного пара. Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора, высоконапорным парогенератором и промежуточным пароперегревателем работает следующим образом. Атмосферный воздух сжимают в компрессоре 2 и подают на вход высоконапорного парогенератора 8, где его разделяют на два потока. Первый поток сжатого воздуха подают во внутренний корпус 5 высоконапорного парогенератора 8, где в его камере неполного сгорания топлива 3 производят частичное сжигание подводимого топлива с повышением температуры образующихся неполных продуктов сгорания, которые охлаждают, передавая их теплоту второй ступени подогревателя питательной воды 4, испарителю 6 и промежуточному пароперегревателю 7. Продукты неполного сгорания, вышедшие из камеры неполного сгорания 3 смешивают со сжатым воздухом, поступающим через полость между наружным и внутренним 5 корпусами высоконапорного парогенератора 8. Частично охлажденные при этом продукты сгорания дополнительно нагревают до требуемой температуры за счет сжигания топлива в камере дожигания топлива 9 и подают в газовую турбину 10. Ее полезную работу, используют для привода электрогенератора 13 и выработки электроэнергии. Продукты сгорания расширенные в газовой турбине 10 подают в котел-утилизатор 21, где их охлаждают, используя теплоту продуктов сгорания в пароперегревателе 22, в первой ступени подогревателя питательной воды 23 и в газоводяном подогревателе 26 и сбрасывают в атмосферу. Конденсат из конденсатора 29 конденсационной паровой турбины 14 подают с помощью конденсатного насоса через газоводяной подогреватель 26 в первый вход деаэратора 27, а в его второй вход подают пар из паровой турбины 14 по трубопроводу отборного пара 28 и в деаэраторе 27 производят деаэрацию конденсата подогретого в газоводяном подогревателе 26. Деаэрированный конденсат подают по трубопроводу питательной воды 24, с помощью питательного насоса 25, в первую ступень подогревателя питательной воды 23. Подогретую в нем питательную воду подают по трубопроводу подогретой воды 16 во вторую ступень подогревателя питательной воды 4, нагревают ее теплом продуктов сгорания камеры неполного сгорания топлива 3 и подают в барабан 20 по трубопроводу горячей питательной воды 17. В барабане разделяют кипящую воду и насыщенный пар. По трубопроводу кипящей воды 18 эту воду подают в испаритель 6, где ее испаряют и по трубопроводу насыщения 19 направляют во второй вход барабана 20. Насыщенный пар из барабана 20 подают в пароперегреватель 22, где производят его перегрев продуктами сгорания во внутреннем 5 корпусе высоконапорного парогенератора 8 и по паропроводу острого пара 15 перегретый пар высокого давления подают в противодавленческую паровую турбину 1. Ее полезную работу используют для привода компрессора 2. Пар, расширенный в противодавленческой паровой турбине 1, подают через перепускной паропровод 11 в промежуточный пароперегреватель 7, где его температуру повышают во внутреннем 5 корпусе высоконапорного парогенератора 8 за счет тепла продуктов сгорания и по паропроводу перегретого пара среднего давления 12 этот пар направляют в конденсационную паровую турбину 14, а также по трубопроводу отборного пара 28 подают в паровой вход деаэратора высокого давления 27. Полезную работу конденсационной паровой турбины 14 используют для выработки электроэнергии в электрогенераторе 13.On FIG. Figure 1 shows a thermal diagram of a steam-gas plant with a steam-turbine compressor drive and a high-pressure steam generator. It contains: counter-pressure steam turbine 1, compressor 2, fuel incomplete combustion chamber 3, second stage of feed water heater 4, evaporator 6, inner casing 5 of high-pressure steam generator, intermediate superheater 7; in the inner case 5 there is a chamber of incomplete combustion of fuel 3, the second stage of the feed water heater 4, the evaporator 6; the outer casing of the high-pressure steam generator 8 with an afterburner chamber 9 installed in it, a gas turbine 10, a bypass steam line 11, a medium-pressure superheated steam line 12, an electric generator 13, a condensing steam turbine 14, a live steam line 15, a heated water pipeline 16, a hot feed water pipeline water 17, the boiling water pipeline 18, the saturation pipeline 19, the drum 20, the waste heat boiler 21, in which the superheater 22 and the first stage of the feed water heater 23 are installed; feed water pipeline 24, feed pump 25, gas-water heater 26, high-pressure deaerator 27, bleed steam pipeline 28, condenser 29. Compressor 2 outlet through the fuel incomplete combustion chamber 3, the second stage of the feed water heater 4 and the evaporator 6 is connected to the fuel afterburning chamber 9, the outlet of the compressor 2 is also connected to the afterburner 9 through an annular air channel between the outer casing of the high-pressure steam generator 8 and its inner casing 5. The outlet of the high-pressure steam generator 8 is connected to the gas turbine 10, the rotor of which is connected by a shaft to the rotor of the electric generator 13, which is also connected a shaft with a rotor of a condensing steam turbine 14. The condenser 29 is connected through a condensate pump and a gas-water heater 26 with the first inlet of the high-pressure deaerator 27. Its steam inlet is connected by a steam extraction pipeline 28 with a superheated steam line of medium pressure 12. The output of the high-pressure deaerator 27 is connected through the power supply pump 25 and feed water pipeline 24 with the input of the first stage of the feed water heater 23. The output of which is connected by a heated water pipeline 16 through the second stage of the feed water heater 4 and the hot feed water pipeline 17 with the first input of the drum 20. Its output is the boiling water pipeline 18 through the evaporator 6 and the saturation pipeline 19 is connected to the second inlet of the drum 20, the second output of which through the superheater 22 and the live steam line 15 is connected to the inlet of the counterpressure steam turbine 1. condensing steam turbine 14, and is also connected by a steam line of selected steam. Combined-cycle plant with steam turbine compressor drive, high-pressure steam generator and reheater operates as follows. Atmospheric air is compressed in the compressor 2 and fed to the inlet of the high-pressure steam generator 8, where it is divided into two streams. The first compressed air flow is fed into the inner housing 5 of the high-pressure steam generator 8, where in its incomplete combustion chamber 3 the supplied fuel is partially burned with an increase in the temperature of the resulting incomplete combustion products, which are cooled by transferring their heat from the second stage of the feed water heater 4 to the evaporator 6 and intermediate superheater 7. The products of incomplete combustion leaving the incomplete combustion chamber 3 are mixed with compressed air entering through the cavity between the outer and inner 5 bodies of the high-pressure steam generator 8. Partially cooled at the same time, the combustion products are additionally heated to the required temperature by burning fuel in the afterburner fuel 9 and fed into the gas turbine 10. Its useful work is used to drive the generator 13 and generate electricity. The combustion products expanded in the gas turbine 10 are fed into the waste heat boiler 21, where they are cooled using the heat of the combustion products in the superheater 22, in the first stage of the feed water heater 23 and in the gas-water heater 26 and discharged into the atmosphere. The condensate from the condenser 29 of the condensing steam turbine 14 is supplied by means of a condensate pump through the gas-water heater 26 to the first inlet of the deaerator 27, and steam is supplied to its second inlet from the steam turbine 14 through the bleed steam pipeline 28 and the condensate heated in the gas-water heater is deaerated in the deaerator 27 26. The deaerated condensate is fed through the feed water pipeline 24, using the feed pump 25, to the first stage of the feed water heater 23. The feed water heated in it is fed through the heated water pipeline 16 to the second stage of the feed water heater 4, it is heated by the heat of the combustion products of the chamber incomplete combustion of the fuel 3 and is fed into the drum 20 through the hot feed water pipeline 17. Boiling water and saturated steam are separated in the drum. Through the boiling water pipeline 18, this water is supplied to the evaporator 6, where it is evaporated and sent through the saturation pipeline 19 to the second inlet of the drum 20. The saturated steam from the drum 20 is fed into the superheater 22, where it is superheated by the combustion products in the inner 5 housing of the high-pressure steam generator 8 and through the live steam line 15, superheated high-pressure steam is supplied to the backpressure steam turbine 1. Its useful work is used to drive the compressor 2. The steam expanded in the backpressure steam turbine 1 is fed through the bypass steam line 11 to the intermediate superheater 7, where its temperature is raised in In the inner 5 case of the high-pressure steam generator 8, due to the heat of the combustion products and through the steam line of superheated steam of medium pressure 12, this steam is sent to the condensing steam turbine 14, and also through the bleed steam line 28 is fed into the steam inlet of the high pressure deaerator 27. Useful work of the condensing steam turbine 14 used to generate electricity in an electric generator 13.

Предлагаемое изобретение позволяет:The present invention allows:

- повысить тепловую экономичность парогазовой установки за счет перегрева пара среднего давления в дополнительном пароперегревателе среднего давления, увеличить электрическую мощность конденсационной паровой турбины и парогазовой установки;- increase the thermal efficiency of the combined cycle plant by overheating the medium pressure steam in the additional medium pressure superheater, increase the electric power of the condensing steam turbine and the combined cycle plant;

- снизить металлоемкость теплообменных поверхностей парогазовой установки за счет размещения пароперегревателя среднего давления во внутреннем корпусе высоконапорного парогенератора;- reduce the metal consumption of the heat exchange surfaces of the steam-gas plant by placing the medium-pressure superheater in the inner casing of the high-pressure steam generator;

- увеличить соотношение мощностей паровой конденсационной турбины и газовой турбины;- to increase the ratio of capacities of the steam condensing turbine and gas turbine;

- улучшить деаэрацию питательной воды за счет применения деаэратора высокого давления.- improve the deaeration of feed water through the use of a high pressure deaerator.

Claims (1)

Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором, состоящая из компрессора, высоконапорного парогенератора, газовой турбины, котла-утилизатора, противодавленческой паровой турбины, конденсационной паровой турбины, электрогенератора, деаэратора, трубопровода острого пара высокого давления, перепускного паропровода, трубопровода горячей питательной воды, трубопровода кипящей воды, трубопровода насыщения, конденсатопровода; высоконапорный парогенератор содержит внутренний и внешний корпуса, в его внутреннем корпусе по ходу газов последовательно установлены камера неполного сгорания топлива, вторая ступень подогревателя питательной воды, испаритель, в концевой части внешнего корпуса установлена камера дожигания топлива, кольцевой зазор между внешним и внутренним корпусами высоконапорного парогенератора служит воздуховодом между компрессором и камерой дожигания топлива; в котле-утилизаторе по ходу газов последовательно установлены пароперегреватель, первая ступень подогревателя питательной воды, газоводяной подогреватель конденсата; конденсатор конденсационной паровой турбины связан конденсатопроводом с конденсатным насосом через газоводяной подогреватель конденсата с входом деаэратора, выход которого соединен трубопроводом питательной воды с питательным насосом с входом первой ступени подогревателя питательной воды, выход которого связан через трубопровод подогретой воды, вторую ступень подогревателя питательной воды и трубопровод горячей питательной воды с первым входом барабана; первый выход которого через трубопровод кипящей воды, испаритель и трубопровод связан с вторым входом барабана, второй выход барабана через пароперегреватель и паропровод острого пара связан с входом противодавленческой паровой турбины, выход которой соединен с перепускным паропроводом; ротор противодавленческой паровой турбины соединен валом с ротором компрессора, ротор электрогенератора соединен общими валами с ротором газовой турбины и с ротором конденсационной паровой турбины, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным пароперегревателем среднего давления, деаэратором высокого давления с паровым входом, дополнительными паропроводом перегретого пара среднего давления и паропроводом отборного пара; пароперегреватель среднего давления установлен после испарителя во внутреннем корпусе высоконапорного парогенератора; перепускной паропровод соединен с входом дополнительного пароперегревателя среднего давления, выход которого соединен паропроводом перегретого пара среднего давления с входом конденсационной паровой турбины, паропровод перегретого пара среднего давления соединен паропроводом отборного пара с деаэратором высокого давления.Combined-cycle plant with a steam turbine drive of a compressor and a high-pressure steam generator, consisting of a compressor, a high-pressure steam generator, a gas turbine, a waste heat boiler, a counterpressure steam turbine, a condensing steam turbine, an electric generator, a deaerator, a high-pressure live steam pipeline, a bypass steam pipeline, a hot feed water pipeline, boiling water pipeline, saturation pipeline, condensate pipeline; the high-pressure steam generator contains an inner and outer casing, in its inner casing, along the gases, an incomplete fuel combustion chamber, a second stage of the feed water heater, an evaporator are installed in series, an afterburning chamber is installed in the end part of the outer casing, the annular gap between the outer and an air duct between the compressor and the fuel afterburner; in the waste heat boiler along the gas flow, a superheater, the first stage of the feed water heater, and a gas-water condensate heater are installed in series; the condenser of the condensing steam turbine is connected by a condensate pipeline to the condensate pump through the gas-water condensate heater with the inlet of the deaerator, the outlet of which is connected by a feed water pipeline to the feed pump with the input of the first stage of the feed water heater, the outlet of which is connected through the heated water pipeline, the second stage of the feed water heater and the hot water pipeline feed water with the first input of the drum; the first outlet of which through the boiling water pipeline, the evaporator and the pipeline is connected to the second inlet of the drum, the second outlet of the drum through the superheater and the live steam line is connected to the inlet of the backpressure steam turbine, the outlet of which is connected to the bypass steam line; the rotor of the counterpressure steam turbine is connected by a shaft to the compressor rotor, the rotor of the electric generator is connected by common shafts to the gas turbine rotor and to the rotor of the condensing steam turbine, characterized in that it is equipped with an additional medium pressure superheater, a high pressure deaerator with a steam inlet, and additional medium pressure superheated steam pipeline and steam line of selective steam; the medium pressure superheater is installed after the evaporator in the inner casing of the high-pressure steam generator; the bypass steam line is connected to the inlet of the additional medium pressure superheater, the outlet of which is connected by the medium pressure superheated steam line to the inlet of the condensing steam turbine, the medium pressure superheated steam line is connected by the bleed steam line to the high pressure deaerator.
RU2021111493A 2021-04-21 2021-04-21 Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater RU2769044C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021111493A RU2769044C1 (en) 2021-04-21 2021-04-21 Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021111493A RU2769044C1 (en) 2021-04-21 2021-04-21 Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2769044C1 true RU2769044C1 (en) 2022-03-28

Family

ID=81075837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021111493A RU2769044C1 (en) 2021-04-21 2021-04-21 Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2769044C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018942A (en) * 1996-11-04 2000-02-01 Asea Brown Boveri Ag Combined cycle power station with gas turbine cooling air cooler
RU2533593C1 (en) * 2013-06-18 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Combined-cycle plant with steam turbine drive of compressor and high-pressure steam generator
RU2728312C1 (en) * 2019-09-03 2020-07-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of operation and device of manoeuvrable gas-steam cogeneration plant with steam drive of compressor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018942A (en) * 1996-11-04 2000-02-01 Asea Brown Boveri Ag Combined cycle power station with gas turbine cooling air cooler
RU2533593C1 (en) * 2013-06-18 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Combined-cycle plant with steam turbine drive of compressor and high-pressure steam generator
RU2728312C1 (en) * 2019-09-03 2020-07-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of operation and device of manoeuvrable gas-steam cogeneration plant with steam drive of compressor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2650232C1 (en) Combined-cycle cogeneration plant
RU2525569C2 (en) Combined-cycle topping plant for steam power plant with subcritical steam parameters
RU156586U1 (en) BINAR STEAM GAS INSTALLATION
RU2006129783A (en) METHOD FOR INCREASING EFFICIENCY AND POWER OF A TWO-CIRCUIT NUCLEAR STATION AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS)
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
RU2769044C1 (en) Steam-gas plant with compressor steam turbine drive and high-pressure steam generator with intermediate steam superheater
RU2749081C1 (en) Oxygen-fuel power plant
RU2003102313A (en) METHOD FOR OPERATING ATOMIC STEAM TURBINE INSTALLATION AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
RU168003U1 (en) Binary Combined Cycle Plant
RU2611138C1 (en) Method of operating combined-cycle power plant
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU2734127C1 (en) Manoeuvrable combined heat and power plant with steam drive of compressor
RU2280768C1 (en) Thermoelectric plant with gas-turbine unit
RU2783424C1 (en) Combined-cycle plant with a steam turbine compressor drive, a regenerative air heater and a high-pressure steam generator
RU2533593C1 (en) Combined-cycle plant with steam turbine drive of compressor and high-pressure steam generator
RU2533601C2 (en) Power plant with combined-cycle plant
RU167924U1 (en) Binary Combined Cycle Plant
RU2309264C1 (en) Method of power generation in steam-gas power plant
RU2775732C1 (en) Oxygen-fuel power plant
RU2015149555A (en) METHOD FOR WORKING MANEUVERED REGENERATIVE STEAM-GAS HEAT ELECTROCENTRAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2403407C1 (en) Steam-gas power plant
RU2272914C1 (en) Gas-steam thermoelectric plant
RU2806956C1 (en) Method for operation of combined cycle unit of power plant
RU2756880C1 (en) Combined gas and steam unit of a power plant with parallel operation