RU2773410C1

RU2773410C1 - Combined cycle gas plant

Info

Publication number: RU2773410C1
Application number: RU2021127735A
Authority: RU
Inventors: Валентин Васильевич Шапошников; Дмитрий Николаевич Батько; Ярослав Олегович Михалко; Евгений Валерьевич Кочарян
Filing date: 2021-09-21
Publication date: 2022-06-03

Abstract

FIELD: thermal power engineering.

SUBSTANCE: invention relates to thermal power engineering, namely to devices for generating electrical energy, and can be used in thermal power plants. The expected result is achieved by the fact that the combined cycle gas plant contains a compressor connected through the combustion chamber to a gas turbine, which is the drive for the first electric generator, the gas turbine is connected to a heat recovery boiler, which, in turn, consists of a high-pressure superheater connected on the hot side with a high-pressure evaporator, and on the cold side with the high-pressure cylinder, which is mechanically connected to the medium-pressure cylinder, the high-pressure evaporator on the hot side is connected to the medium-pressure superheater, and on the cold side with a high–pressure drum, the medium-pressure superheater on the hot side is connected to the medium-pressure evaporator, and on the cold side to the medium-pressure cylinder, which is mechanically connected to the low-pressure cylinder, the medium-pressure evaporator on the hot side is connected to the low-pressure superheater, and on the cold side to the medium-pressure drum, the low-pressure superheater on the hot side the side is connected with a high-pressure economizer, and on the cold side with the medium-pressure cylinder, the high-pressure economizer on the hot side is connected to the medium-pressure economizer, and on the cold side to a high-pressure drum, the medium-pressure economizer on the hot side is connected to the low-pressure evaporator, and on the cold side to the medium-pressure drum, the low-pressure evaporator on the hot side is connected to the gas condensate heater, and on the cold side with the low-pressure drum, the gas condensate heater on the hot side is connected to the atmosphere, and on the cold side with a low-pressure drum, the low-pressure drum is connected through the water space to the low-pressure evaporator and through medium and high-pressure feed pumps to medium and high-pressure economizers, respectively, and through the steam space to the low-pressure superheater, the medium-pressure drum is connected through the water space to the medium-pressure evaporator, and through the steam to the medium-pressure superheater, the high-pressure drum is connected to a high-pressure evaporator in the water space, and the high-pressure superheater in the steam space, the high-pressure cylinder is connected to the medium-pressure superheater, the medium-pressure cylinder is connected to the low-pressure cylinder, the low-pressure cylinder, which is the drive for the second electric generator, is connected to a condenser, the condenser is connected to the condensate pump, the condensate pump is connected to the condensate gas heater, at the same time, an additional intermediate superheater is installed between the medium and low-pressure cylinders, connected on the cold side with a circulation pump, the circulation pump is connected to a group of solar collectors, the group of solar collectors is connected to an additional superheater.

EFFECT: improving the combined cycle gas plant, which makes it possible to increase the service life of the combined cycle gas plant and increase its electrical efficiency.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для выработки электрической энергии, и может быть использовано в тепловых электростанциях.The invention relates to thermal power engineering, namely to devices for generating electrical energy, and can be used in thermal power plants.

Известна тепловая электрическая станция [Патент RU № 2691881 от 18.06.19 г.], содержащая паротурбинный блок, состоящий из парового котла, связанного через пароперегреватель с цилиндром высокого давления паротурбинного блока, который механически связан с цилиндром низкого давления паротурбинного блока, цилиндр высокого давления паротурбинного блока связан, в свою очередь, с промежуточным пароперегревателем, с третьим и первым подогревателями высокого давления по горячей стороне, деаэратором и четвертым подогревателем низкого давления по горячей стороне через отборы, а также с цилиндром низкого давления паротурбинного блока, который является приводом для электрогенератора паротурбинного блока, промежуточный пароперегреватель связан с цилиндром высокого давления паротурбинного блока, цилиндр низкого давления паротурбинного блока связан с первым, вторым и третьим подогревателями низкого давления по горячей стороне через отборы и конденсатором паротурбинного блока, конденсатор паротурбинного блока связан с конденсатным насосом паротурбинного блока, конденсатный насос паротурбинного блока связан с первым подогревателем низкого давления по холодной стороне, первый, второй, третий и четвертый подогреватели низкого давления последовательно связаны друг с другом по холодной стороне, четвертый подогреватель низкого давления по холодной стороне связан с деаэратором, деаэратор через питательный насос паротурбинного блока связан с первым подогревателем высокого давления по холодной стороне, первый подогреватель высокого давления по горячей стороне связан с деаэратором, а по холодной – со вторым подогревателем высокого давления, второй подогреватель высокого давления по горячей стороне связан с первым подогревателем высокого давления, а по холодной – с третьим подогревателем высокого давления, третий подогреватель высокого давления по горячей стороне связан со вторым подогревателем высокого давления, а по холодной – с паровым котлом, при этом второй подогреватель высокого давления по горячей стороне также связан с барабаном среднего давления парогазового блока, а конденсатный насос паротурбинного блока также связан с конденсатным насосом парогазового блока, состоящего из компрессора, связанного через камеру сгорания с газовой турбиной, которая является приводом для первого электрогенератора парогазового блока, газовая турбина связана с котлом-утилизатором, который, в свою очередь, состоит из пароперегревателя высокого давления, связанного по горячей стороне с испарителем высокого давления, а по холодной – с цилиндром высокого давления парогазового блока, который механически связан с цилиндром среднего давления парогазового блока, испаритель высокого давления по горячей стороне связан с пароперегревателем среднего давления, а по холодной – с барабаном высокого давления парогазового блока, пароперегреватель среднего давления по горячей стороне связан с испарителем среднего давления, а по холодной – с цилиндром среднего давления парогазового блока, который механически связан с цилиндром низкого давления парогазового блока, испаритель среднего давления по горячей стороне связан с пароперегревателем низкого давления, а по холодной – с барабаном среднего давления парогазового блока, пароперегреватель низкого давления по горячей стороне связан с экономайзером высокого давления, а по холодной – с цилиндром среднего давления парогазового блока, экономайзер высокого давления по горячей стороне соединен с экономайзером среднего давления, а по холодной – с барабаном высокого давления парогазового блока, экономайзер среднего давления по горячей стороне связан с испарителем низкого давления, а по холодной – с барабаном среднего давления парогазового блока, испаритель низкого давления по горячей стороне связан с газовым подогревателем конденсата, а по холодной – с барабаном низкого давления парогазового блока, газовый подогреватель конденсата по горячей стороне связан с атмосферой, а по холодной – с барабаном низкого давления парогазового блока, барабан низкого давления парогазового блока по водяному пространству связан с испарителем низкого давления и через питательные насосы среднего и высокого давлений парогазового блока с экономайзерами среднего и высокого давлений соответственно, а по паровому пространству – с пароперегревателем низкого давления, барабан среднего давления парогазового блока по водяному пространству связан с испарителем среднего давления, а по паровому – с пароперегревателем среднего давления, барабан высокого давления парогазового блока по водяному пространству связан с испарителем высокого давления, а по паровому – с пароперегревателем высокого давления, цилиндр высокого давления парогазового блока связан с пароперегревателем среднего давления, цилиндр среднего давления парогазового блока связан с цилиндром низкого давления парогазового блока, цилиндр низкого давления парогазового блока, который является приводом для второго электрогенератора парогазового блока, связан с конденсатором парогазового блока, конденсатор парогазового блока связан с конденсатным насосом парогазового блока, конденсатный насос парогазового блока связан с газовым подогревателем конденсата. Known thermal power plant [Patent RU No. 2691881 dated 18.06.19], containing a steam turbine unit, consisting of a steam boiler connected through a superheater with a high pressure cylinder of the steam turbine unit, which is mechanically connected to the low pressure cylinder of the steam turbine unit, the high pressure cylinder of the steam turbine unit block is connected, in turn, with an intermediate superheater, with the third and first high-pressure heaters on the hot side, a deaerator and a fourth low-pressure heater on the hot side through the selections, as well as with the low-pressure cylinder of the steam turbine unit, which is the drive for the electric generator of the steam turbine unit , the intermediate superheater is connected to the high pressure cylinder of the steam turbine unit, the low pressure cylinder of the steam turbine unit is connected to the first, second and third low pressure heaters on the hot side through the extraction and condenser of the steam turbine unit, the condenser of the steam turbine o of the unit is connected to the condensate pump of the steam turbine unit, the condensate pump of the steam turbine unit is connected to the first low pressure heater on the cold side, the first, second, third and fourth low pressure heaters are connected in series to each other on the cold side, the fourth low pressure heater is connected to the cold side with a deaerator, the deaerator is connected to the first high pressure heater on the cold side through the feed pump of the steam turbine unit, the first high pressure heater is connected to the deaerator on the hot side, and to the second high pressure heater on the cold side, the second high pressure heater is connected to the first one on the hot side high-pressure heater, and on the cold side - with the third high-pressure heater, the third high-pressure heater is connected on the hot side to the second high-pressure heater, and on the cold side - to the steam boiler, while the second high-pressure heater on the hot side is also connected to the medium pressure drum of the combined cycle unit, and the condensate pump of the steam turbine unit is also connected to the condensate pump of the combined cycle gas unit, which consists of a compressor connected through the combustion chamber to the gas turbine, which is the drive for the first electric generator of the combined cycle gas unit, the gas turbine is connected to waste heat boiler, which, in turn, consists of a high-pressure superheater connected on the hot side to the high-pressure evaporator, and on the cold side to the high-pressure cylinder of the combined-cycle unit, which is mechanically connected to the medium-pressure cylinder of the combined-cycle unit, the high-pressure evaporator the hot side is connected to the medium pressure superheater, and on the cold side - to the high pressure drum of the steam-gas unit, the medium-pressure superheater is connected on the hot side to the medium pressure evaporator, and on the cold side - to the medium pressure cylinder of the steam-gas unit, which is mechanically It is tightly connected to the low-pressure cylinder of the combined-cycle unit, the medium-pressure evaporator is connected on the hot side to the low-pressure superheater, and on the cold side to the medium-pressure drum of the combined-cycle unit, the low-pressure superheater is connected to the high-pressure economizer on the hot side, and to the cylinder on the cold side medium-pressure economizer of the combined-cycle unit, the high-pressure economizer is connected on the hot side to the medium-pressure economizer, and on the cold side to the high-pressure drum of the combined-cycle unit, the medium-pressure economizer is connected on the hot side to the low-pressure evaporator, and on the cold side to the medium-pressure drum of the combined-cycle unit , the low-pressure evaporator is connected on the hot side to the gas condensate heater, and on the cold side - to the low-pressure drum of the steam-gas unit, the gas-fired condensate heater is connected to the atmosphere on the hot side, and to the low-pressure drum of the steam-gas unit, the drum is neither high-pressure steam-gas unit is connected via the water space to the low-pressure evaporator and through the medium and high pressure feed pumps of the steam-gas unit with medium and high pressure economizers, respectively, and through the steam space - to the low-pressure superheater, the medium-pressure drum of the steam-gas unit is connected via the water space to medium-pressure evaporator, and through steam - with a medium-pressure superheater, the high-pressure drum of the steam-gas unit is connected to the high-pressure evaporator through the water space, and through the steam space - to the high-pressure superheater, the high-pressure cylinder of the steam-gas unit is connected to the medium-pressure superheater, the medium-pressure cylinder of the combined-cycle unit is connected to the low-pressure cylinder of the combined-cycle unit, the low-pressure cylinder of the combined-cycle unit, which is the drive for the second electric generator of the combined-cycle unit, is connected to the condenser of the combined-cycle unit, condensate OR of the combined-cycle unit is connected to the condensate pump of the combined-cycle unit, the condensate pump of the combined-cycle unit is connected to the gas condensate heater.

Недостатком известной тепловой электрической станции является пониженный срок эксплуатации проточной части цилиндра низкого давления парогазового блока, что связано с высокой влажностью пара в нем.A disadvantage of the known thermal power plant is the reduced life of the flow part of the low-pressure cylinder of the combined-cycle unit, which is associated with the high humidity of the steam in it.

Известна тепловая электрическая станция [Патент RU № 2749800 от 17.06.21 г.], содержащая паротурбинный блок, состоящий из парового котла, связанного через пароперегреватель с цилиндром высокого давления паротурбинного блока, который механически связан с цилиндром низкого давления паротурбинного блока, цилиндр высокого давления паротурбинного блока связан, в свою очередь, с промежуточным пароперегревателем, с третьим и первым подогревателями высокого давления по горячей стороне, деаэратором и четвертым подогревателем низкого давления по горячей стороне через отборы, а также с цилиндром низкого давления паротурбинного блока, который является приводом для электрогенератора паротурбинного блока, промежуточный пароперегреватель связан с цилиндром высокого давления паротурбинного блока, цилиндр низкого давления паротурбинного блока связан с первым, вторым и третьим подогревателями низкого давления по горячей стороне через отборы и конденсатором паротурбинного блока, конденсатор паротурбинного блока связан с конденсатным насосом паротурбинного блока, конденсатный насос паротурбинного блока связан с первым подогревателем низкого давления по холодной стороне и с конденсатным насосом парогазового блока, первый, второй, третий и четвертый подогреватели низкого давления последовательно связаны друг с другом по холодной стороне, четвертый подогреватель низкого давления по холодной стороне связан с деаэратором, который через питательный насос паротурбинного блока связан с первым подогревателем высокого давления по холодной стороне, первый подогреватель высокого давления по горячей стороне связан с деаэратором, а по холодной – со вторым подогревателем высокого давления, второй подогреватель высокого давления по горячей стороне связан с первым подогревателем высокого давления и с барабаном среднего давления парогазового блока, а по холодной – с третьим подогревателем высокого давления, третий подогреватель высокого давления по горячей стороне связан со вторым подогревателем высокого давления, а по холодной – с паровым котлом, при этом цилиндр низкого давления паротурбинного блока также связан через отбор, к которому подключен второй подогреватель низкого давления, с подогревателем сетевой воды по горячей стороне, подогреватель сетевой воды по горячей стороне через дренажный насос связан с третьим подогревателем низкого давления, а по холодной стороне – с потребителем тепла, который, в свою очередь, связан с сетевым электронасосом, а сетевой электронасос связан с подогревателем сетевой воды по холодной стороне, и парогазовый блок, состоящий из компрессора, связанного через камеру сгорания с газовой турбиной, которая является приводом для первого электрогенератора парогазового блока, газовая турбина связана с котлом-утилизатором, который, в свою очередь, состоит из пароперегревателя высокого давления, связанного по горячей стороне с испарителем высокого давления, а по холодной – с цилиндром высокого давления парогазового блока, который механически связан с цилиндром среднего давления парогазового блока, испаритель высокого давления по горячей стороне связан с пароперегревателем среднего давления, а по холодной – с барабаном высокого давления парогазового блока, пароперегреватель среднего давления по горячей стороне связан с испарителем среднего давления, а по холодной – с цилиндром среднего давления парогазового блока, который механически связан с цилиндром низкого давления парогазового блока, испаритель среднего давления по горячей стороне связан с пароперегревателем низкого давления, а по холодной – с барабаном среднего давления парогазового блока, пароперегреватель низкого давления по горячей стороне связан с экономайзером высокого давления, а по холодной – с цилиндром среднего давления парогазового блока, экономайзер высокого давления по горячей стороне соединен с экономайзером среднего давления, а по холодной – с барабаном высокого давления парогазового блока, экономайзер среднего давления по горячей стороне связан с испарителем низкого давления, а по холодной – с барабаном среднего давления парогазового блока, испаритель низкого давления по горячей стороне связан с газовым подогревателем конденсата, а по холодной – с барабаном низкого давления парогазового блока, газовый подогреватель конденсата по горячей стороне связан с атмосферой, а по холодной – с барабаном низкого давления парогазового блока, барабан низкого давления парогазового блока по водяному пространству связан с испарителем низкого давления и через питательные насосы среднего и высокого давлений парогазового блока с экономайзерами среднего и высокого давлений соответственно, а по паровому пространству – с пароперегревателем низкого давления, барабан среднего давления парогазового блока по водяному пространству связан с испарителем среднего давления, а по паровому – с пароперегревателем среднего давления, барабан высокого давления парогазового блока по водяному пространству связан с испарителем высокого давления, а по паровому – с пароперегревателем высокого давления, цилиндр высокого давления парогазового блока связан с пароперегревателем среднего давления, цилиндр среднего давления парогазового блока связан с цилиндром низкого давления парогазового блока, цилиндр низкого давления парогазового блока, который является приводом для второго электрогенератора парогазового блока, связан с конденсатором парогазового блока, конденсатор парогазового блока связан с конденсатным насосом парогазового блока, конденсатный насос парогазового блока связан с газовым подогревателем конденсата. Known thermal power plant [Patent RU No. 2749800 dated 06/17/21], containing a steam turbine unit, consisting of a steam boiler connected through a superheater with a high pressure cylinder of the steam turbine unit, which is mechanically connected to the low pressure cylinder of the steam turbine unit, the high pressure cylinder of the steam turbine unit block is connected, in turn, with an intermediate superheater, with the third and first high-pressure heaters on the hot side, a deaerator and a fourth low-pressure heater on the hot side through the selections, as well as with the low-pressure cylinder of the steam turbine unit, which is the drive for the electric generator of the steam turbine unit , the intermediate superheater is connected to the high pressure cylinder of the steam turbine unit, the low pressure cylinder of the steam turbine unit is connected to the first, second and third low pressure heaters on the hot side through the extraction and condenser of the steam turbine unit, the condenser of the steam turbine o of the unit is connected to the condensate pump of the steam turbine unit, the condensate pump of the steam turbine unit is connected to the first low pressure heater on the cold side and to the condensate pump of the combined cycle unit, the first, second, third and fourth low pressure heaters are connected in series to each other on the cold side, the fourth heater low pressure on the cold side is connected to the deaerator, which through the feed pump of the steam turbine unit is connected to the first high pressure heater on the cold side, the first high pressure heater is connected to the deaerator on the hot side, and on the cold side to the second high pressure heater, the second high pressure heater on the hot side it is connected to the first high-pressure heater and to the medium-pressure drum of the steam-gas unit, and on the cold side - to the third high-pressure heater, the third high-pressure heater on the hot side is connected to the second high-pressure heater. on the cold side - with the steam boiler, while the low-pressure cylinder of the steam turbine unit is also connected through the extraction, to which the second low-pressure heater is connected, with the heating water heater on the hot side, the heating water heater on the hot side through the drain pump is connected to a third low-pressure heater, and on the cold side - with a heat consumer, which, in turn, is connected to the network electric pump, and the network electric pump is connected to the network water heater on the cold side, and a combined-cycle unit consisting of a compressor connected through a combustion chamber with gas turbine, which is the drive for the first electric generator of the gas-steam unit, the gas turbine is connected to the waste heat boiler, which, in turn, consists of a high-pressure superheater connected on the hot side to the high-pressure evaporator, and on the cold side to the high-pressure cylinder of the steam-gas block that is mechanically connected to the cylinder ohm of medium pressure of the steam-gas unit, the high-pressure evaporator is connected on the hot side to the medium-pressure superheater, and on the cold side - to the high-pressure drum of the steam-gas unit, the medium-pressure superheater on the hot side is connected to the medium-pressure evaporator, and on the cold side - to the medium-pressure cylinder of the steam-gas unit unit, which is mechanically connected to the low-pressure cylinder of the steam-gas unit, the medium-pressure evaporator is connected on the hot side to the low-pressure superheater, and on the cold side - to the medium-pressure drum of the steam-gas unit, the low-pressure superheater is connected to the high-pressure economizer on the hot side, and on the cold side – with the medium pressure cylinder of the combined cycle unit, the high pressure economizer is connected on the hot side to the medium pressure economizer, and on the cold side to the high pressure drum of the combined cycle unit, the medium pressure economizer on the hot side is connected to the low pressure evaporator yes on the cold side - with the medium pressure drum of the steam-gas unit, the low-pressure evaporator is connected on the hot side to the gas condensate heater, and on the cold side - to the low-pressure drum of the steam-gas unit, the gas condensate heater on the hot side is connected to the atmosphere, and on the cold side - with the low-pressure drum of the steam-gas unit, the low-pressure drum of the steam-gas unit is connected through the water space to the low-pressure evaporator and through the medium and high pressure feed pumps of the steam-gas unit with the medium and high pressure economizers, respectively, and through the steam space - to the low-pressure superheater, the medium drum pressure of the steam-gas unit through the water space is connected to the medium pressure evaporator, and through the steam - to the medium pressure superheater, the high-pressure drum of the steam-gas unit is connected to the high-pressure evaporator through the water space, and through the steam - to the high-pressure superheater. pressure, the high pressure cylinder of the combined cycle unit is connected to the medium pressure steam superheater, the medium pressure cylinder of the combined cycle gas unit is connected to the low pressure cylinder of the combined cycle unit, the low pressure cylinder of the combined cycle unit, which is the drive for the second electric generator of the combined cycle unit, is connected to the condenser of the combined cycle unit, the condenser of the combined cycle gas block is connected to the condensate pump of the combined cycle unit, the condensate pump of the combined cycle unit is connected to the gas condensate heater.

Задачей изобретения является усовершенствование парогазовой установки, позволяющее увеличить срок эксплуатации парогазовой установки и повысить ее электрический коэффициент полезного действия.The objective of the invention is to improve the combined cycle plant, allowing to increase the service life of the combined cycle plant and increase its electrical efficiency.

Технический результат заключается в повышении надежности и термодинамической эффективности парогазовой установки.The technical result consists in increasing the reliability and thermodynamic efficiency of the combined cycle plant.

Технический результат достигается тем, что парогазовая установка содержит компрессор, связанный через камеру сгорания с газовой турбиной, которая является приводом для первого электрогенератора, газовая турбина связана с котлом-утилизатором, который, в свою очередь, состоит из пароперегревателя высокого давления, связанного по горячей стороне с испарителем высокого давления, а по холодной – с цилиндром высокого давления, который механически связан с цилиндром среднего давления, испаритель высокого давления по горячей стороне связан с пароперегревателем среднего давления, а по холодной – с барабаном высокого давления, пароперегреватель среднего давления по горячей стороне связан с испарителем среднего давления, а по холодной – с цилиндром среднего давления, который механически связан с цилиндром низкого давления, испаритель среднего давления по горячей стороне связан с пароперегревателем низкого давления, а по холодной – с барабаном среднего давления, пароперегреватель низкого давления по горячей стороне связан с экономайзером высокого давления, а по холодной – с цилиндром среднего давления, экономайзер высокого давления по горячей стороне соединен с экономайзером среднего давления, а по холодной – с барабаном высокого давления, экономайзер среднего давления по горячей стороне связан с испарителем низкого давления, а по холодной – с барабаном среднего давления, испаритель низкого давления по горячей стороне связан с газовым подогревателем конденсата, а по холодной – с барабаном низкого давления, газовый подогреватель конденсата по горячей стороне связан с атмосферой, а по холодной – с барабаном низкого давления, барабан низкого давления по водяному пространству связан с испарителем низкого давления и через питательные насосы среднего и высокого давлений с экономайзерами среднего и высокого давлений соответственно, а по паровому пространству – с пароперегревателем низкого давления, барабан среднего давления по водяному пространству связан с испарителем среднего давления, а по паровому – с пароперегревателем среднего давления, барабан высокого давления по водяному пространству связан с испарителем высокого давления, а по паровому с пароперегревателем высокого давления, цилиндр высокого давления связан с пароперегревателем среднего давления, цилиндр среднего давления связан с цилиндром низкого давления, цилиндр низкого давления, который является приводом для второго электрогенератора, связан с конденсатором, конденсатор связан с конденсатным насосом, конденсатный насос связан с газовым подогревателем конденсата, при этом между цилиндрами среднего и низкого давлений установлен дополнительный промежуточный пароперегреватель, связанный по холодной стороне с циркуляционным насосом, циркуляционный насос связан с группой солнечных коллекторов, группа солнечных коллекторов связана с дополнительным пароперегревателем. The technical result is achieved by the fact that the combined cycle plant contains a compressor connected through a combustion chamber to a gas turbine, which is the drive for the first electric generator, the gas turbine is connected to a waste heat boiler, which, in turn, consists of a high-pressure superheater connected along the hot side with a high-pressure evaporator, and on the cold side - with a high-pressure cylinder, which is mechanically connected to the medium pressure cylinder, the high-pressure evaporator is connected on the hot side to the medium pressure superheater, and on the cold side - to the high pressure drum, the medium pressure superheater is connected on the hot side with the medium pressure evaporator, and on the cold side - with the medium pressure cylinder, which is mechanically connected to the low pressure cylinder, the medium pressure evaporator is connected on the hot side to the low pressure superheater, and on the cold side - to the medium pressure drum, low pressure superheater on the hot side it is connected to the high pressure economizer, and on the cold side it is connected to the medium pressure cylinder, the high pressure economizer is connected on the hot side to the medium pressure economizer, and on the cold side to the high pressure drum, the medium pressure economizer on the hot side is connected to the low pressure evaporator , and on the cold side - with a medium pressure drum, the low pressure evaporator is connected on the hot side to the gas condensate heater, and on the cold side - to the low pressure drum, the gas condensate heater on the hot side is connected to the atmosphere, and on the cold side - to the low pressure drum, the low pressure drum is connected through the water space to the low pressure evaporator and through the medium and high pressure feed pumps to the medium and high pressure economizers, respectively, and through the steam space to the low pressure superheater, the medium pressure drum is connected to the medium pressure evaporator through the water space steam, and with a medium pressure superheater, the high pressure drum is connected with the high pressure evaporator through the water space, and with the high pressure superheater through the steam space, the high pressure cylinder is connected to the medium pressure superheater, the medium pressure cylinder is connected to the low pressure cylinder, the cylinder low pressure, which is the drive for the second electric generator, is connected to the condenser, the condenser is connected to the condensate pump, the condensate pump is connected to the gas condensate heater, while an additional intermediate superheater is installed between the medium and low pressure cylinders, connected on the cold side to the circulation pump, circulation the pump is connected to the solar collector group, the solar collector group is connected to an additional superheater.

Введение в схему парогазовой установки дополнительного промежуточного пароперегревателя, с которым по горячей стороне сообщен цилиндр среднего давления и который сообщен по горячей стороне с цилиндром низкого давления, а по холодной последовательно – с циркуляционным насосом и группой солнечных коллекторов, позволяет повысить надежность и термодинамическую эффективность, что приводит к увеличению срока эксплуатации парогазовой установки и повышению ее электрического коэффициента полезного действия.The introduction of an additional intermediate superheater into the scheme of the combined cycle plant, with which the medium pressure cylinder is connected on the hot side and which is connected on the hot side with the low pressure cylinder, and on the cold side in series with the circulation pump and a group of solar collectors, makes it possible to increase the reliability and thermodynamic efficiency, which leads to an increase in the service life of the combined cycle plant and an increase in its electrical efficiency.

Полезный эффект заключается в повышении степени сухости пара в проточной части цилиндра низкого давления парогазовой установки за счет дополнительного промежуточного перегрева пара перед цилиндром низкого давления, который происходит путем передачи теплоты пару от группы солнечных коллекторов. Это позволяет снизить эрозионное воздействие частиц влаги на его лопатки цилиндра низкого давления, что повышает срок их службы и надежность работы.The beneficial effect is to increase the degree of steam dryness in the flow path of the low-pressure cylinder of the combined-cycle plant due to additional intermediate overheating of the steam in front of the low-pressure cylinder, which occurs by transferring heat to the steam from a group of solar collectors. This reduces the erosive effect of moisture particles on its low-pressure cylinder blades, which increases their service life and reliability.

Повышение степени сухости и дополнительный подвод теплоты без сжигания дополнительного количества топлива окажут положительное влияние на коэффициент полезного действия паровой турбины, а значит и на КПД парогазовой установки в целом.An increase in the degree of dryness and an additional supply of heat without burning an additional amount of fuel will have a positive effect on the efficiency of the steam turbine, and hence on the efficiency of the combined cycle plant as a whole.

На фигуре изображена парогазовая установка, которая состоит из компрессора 1, связанного через камеру сгорания 2 с газовой турбиной 3, которая является приводом для первого электрогенератора 4. Газовая турбина 3 связана с котлом-утилизатором 5, который, в свою очередь, состоит из пароперегревателя высокого давления 6, связанного по горячей стороне с испарителем высокого давления 7, а по холодной – с цилиндром высокого давления 9, который механически связан с цилиндром среднего давления 11, испаритель высокого давления 7 по горячей стороне связан с пароперегревателем среднего давления 10, а по холодной – с барабаном высокого давления 8, пароперегреватель среднего давления 10 по горячей стороне связан с испарителем среднего давления 12, а по холодной – с цилиндром среднего давления 11, который механически связан с цилиндром низкого давления 25, испаритель среднего давления 12 по горячей стороне связан с пароперегревателем низкого давления 14, а по холодной – с барабаном среднего давления 13, пароперегреватель низкого давления 14 по горячей стороне связан с экономайзером высокого давления 15, а по холодной – с цилиндром среднего давления 11, экономайзер высокого давления 15 по горячей стороне соединен с экономайзером среднего давления 16, а по холодной – с барабаном высокого давления 8, экономайзер среднего давления 16 по горячей стороне связан с испарителем низкого давления 17, а по холодной – с барабаном среднего давления 13, испаритель низкого давления 17 по горячей стороне связан с газовым подогревателем конденсата 18, а по холодной – с барабаном низкого давления 19, газовый подогреватель конденсата 18 по горячей стороне связан с атмосферой, а по холодной – с барабаном низкого давления 19, барабан низкого давления 19 по водяному пространству связан с испарителем низкого давления 17 и через питательные насосы среднего 20 и высокого 21 давлений с экономайзерами среднего 16 и высокого 15 давлений соответственно, а по паровому пространству – с пароперегревателем низкого давления 14, барабан среднего давления 13 по водяному пространству связан с испарителем среднего давления 12, а по паровому – с пароперегревателем среднего давления 10, барабан высокого давления 8 по водяному пространству связан с испарителем высокого давления 7, а по паровому – с пароперегревателем высокого давления 6, цилиндр высокого давления 9 связан с пароперегревателем среднего давления 10, цилиндр среднего давления 11 связан с цилиндром низкого давления 25, цилиндр низкого давления 25, который является приводом для второго электрогенератора 26, связан с конденсатором 27, конденсатор 27 связан с конденсатным насосом 28, конденсатный насос 28 связан с газовым подогревателем конденсата 18, между цилиндрами среднего 11 и низкого 25 давлений установлен дополнительный промежуточный пароперегреватель 22, связанный по холодной стороне с циркуляционным насосом 23, циркуляционный насос 23 связан с группой солнечных коллекторов 24, группа солнечных коллекторов 24 связана с дополнительным пароперегревателем 22. The figure shows a combined-cycle plant, which consists of a compressor 1 connected through a combustion chamber 2 with a gas turbine 3, which is the drive for the first electric generator 4. The gas turbine 3 is connected to the waste heat boiler 5, which, in turn, consists of a superheater of high pressure 6, connected on the hot side with the high pressure evaporator 7, and on the cold side - with the high pressure cylinder 9, which is mechanically connected to the medium pressure cylinder 11, the high pressure evaporator 7 on the hot side is connected to the medium pressure superheater 10, and on the cold side - with a high pressure drum 8, medium pressure superheater 10 is connected on the hot side to the medium pressure evaporator 12, and on the cold side - to the medium pressure cylinder 11, which is mechanically connected to the low pressure cylinder 25, the medium pressure evaporator 12 is connected to the low pressure superheater on the hot side pressure 14, and in the cold - with a medium pressure drum 13, the low pressure superheater 14 is connected on the hot side to the high pressure economizer 15, and on the cold side to the medium pressure cylinder 11, the high pressure economizer 15 is connected to the medium pressure economizer 16 on the hot side, and to the high pressure drum 8 on the cold side, the medium pressure economizer 16 is connected on the hot side to the low pressure evaporator 17, and on the cold side to the medium pressure drum 13, the low pressure evaporator 17 is connected to the gas condensate heater 18 on the hot side, and to the low pressure drum 19 on the cold side, gas heater condensate 18 is connected to the atmosphere on the hot side, and to the low pressure drum 19 on the cold side, the low pressure drum 19 is connected to the low pressure evaporator 17 through the water space and through the medium 20 and high 21 pressure feed pumps with the medium 16 and high 15 pressure economizers respectively, and in the steam space - with a low-temperature superheater about pressure 14, the medium pressure drum 13 is connected through the water space with the medium pressure evaporator 12, and through the steam space - with the medium pressure superheater 10, the high pressure drum 8 is connected through the water space with the high pressure evaporator 7, and through the steam space - with the high pressure superheater 6, the high pressure cylinder 9 is connected to the medium pressure superheater 10, the medium pressure cylinder 11 is connected to the low pressure cylinder 25, the low pressure cylinder 25, which is the drive for the second electric generator 26, is connected to the condenser 27, the condenser 27 is connected to the condensate pump 28, the condensate pump 28 is connected to the gas condensate heater 18, between the cylinders of medium 11 and low pressure 25 there is an additional intermediate superheater 22 connected on the cold side with the circulation pump 23, the circulation pump 23 is connected to the group of solar collectors 24, the group of solar collectors 24 is connected to the additional superheater 22.

Парогазовая установка работает следующим образом. Воздух, сжатый в компрессоре 1, подается в камеру сгорания 2, в которой сжигается газообразное топливо. Из камеры сгорания 2 продукты сгорания попадают в газовую турбину 3, являющуюся приводом для компрессора 1 и первого электрогенератора 4. Выхлопные газы, из газовой турбины 3, поступают котел-утилизатор 5. Здесь они отдают свою теплоту на перегрев пара в пароперегревателе высокого давления 6, на кипение котловой воды в испарителе высокого давления 7, на перегрев пара в пароперегревателе среднего давления 10, на кипение котловой воды в испарителе среднего давления 12, на перегрев пара в пароперегревателе низкого давления 14, на подогрев питательной воды в экономайзере высокого давления 15, на подогрев питательной воды в экономайзере среднего давления 16, на кипение котловой воды в испарителе низкого давления 17, на подогрев потока основного конденсата в газовом подогревателе 18. Из котла-утилизатора 5 продукты сгорания направляются в атмосферу. Поток конденсата из конденсатора 27 поступает на вход конденсатного насоса 28. Далее основной поток конденсата конденсатным насосом 28 направляется в газовый подогреватель конденсата 18, где подогревается за счет теплоты уходящих газов. Из газового подогревателя конденсата 18 основной поток конденсата подается в барабан низкого давления 19, который надстроен деаэрационной головкой, где очищается от кислорода и других неконденсируемых газов и смешивается с его котловой водой. Из барабана низкого давления 19 часть котловой воды направляется в испаритель низкого давления 17, где происходит кипение за счет теплоты продуктов сгорания. Из испарителя низкого давления 17 сухой насыщенный пар подается в паровое пространство барабана низкого давления 19. Другая часть котловой воды из барабана низкого давления 19 питательными насосами среднего 20 и высокого 21 давлений направляется в экономайзеры среднего 16 и высокого 15 давлений соответственно. Сухой насыщенный пар из барабана низкого давления 19 подается в пароперегреватель низкого давления 14, где перегревается за счет теплоты продуктов сгорания. Из пароперегревателя низкого давления 14 перегретый пар направляется в цилиндр среднего давления 11, который является приводом для второго электрогенератора 26, где смешивается с частично отработавшим потоком основного пара. Из экономайзера среднего давления 16 питательная вода подается в барабан среднего давления 13, где смешивается с его котловой водой. Из барабана среднего давления 13 котловая вода направляется в испаритель среднего давления 12, где происходит кипение за счет теплоты продуктов сгорания. Из испарителя среднего давления 12 сухой насыщенный пар подается в паровое пространство барабана среднего давления 13. Сухой насыщенный пар из барабана среднего давления 13, предварительно смешавшись с потоком основного пара из цилиндра высокого давления 9, подается в пароперегреватель среднего давления 10, где перегревается за счет теплоты продуктов сгорания. Из экономайзера высокого давления 15 питательная вода подается в барабан высокого давления 8, где смешивается с его котловой водой. Из барабана высокого давления 8 котловая вода направляется в испаритель высокого давления 7, где происходит кипение за счет теплоты продуктов сгорания. Из испарителя высокого давления 7 сухой насыщенный пар подается в паровое пространство барабана высокого давления 8. Из барабана высокого давления 8 сухой насыщенный пар направляется в пароперегреватель высокого давления 6, где перегревается за счет теплоты продуктов сгорания. Из пароперегревателя высокого давления 6 перегретый пар подается в цилиндр высокого давления 9, который является приводом для второго электрогенератора 26. Из цилиндра высокого давления 9 поток основного пара направляется в пароперегреватель среднего давления 10, где к нему подмешивается пар из барабана среднего давления 13, и перегревается за счет теплоты продуктов сгорания. Из пароперегревателя среднего давления 10 перегретый пар подается на вход цилиндра среднего давления 11, который является приводом для второго электрогенератора 26. Из цилиндра среднего давления 11 поток основного пара направляется в дополнительный промежуточный пароперегреватель 22, где подогревается за счет теплоты, полученной от группы солнечных коллекторов 24. Из дополнительного промежуточного пароперегревателя 22 поток основного пара направляется в цилиндр низкого давления 25, который является приводом для второго электрогенератора 26. Из цилиндра низкого давления 25 поток основного пара подается в конденсатор 27, где конденсируется, отдавая свою теплоту охлаждающей воде. Теплоноситель после дополнительного промежуточного пароперегревателя 22 с помощью циркуляционного насоса 23 снова подается в группу солнечных коллекторов 24 для нагрева.Combined-cycle plant works as follows. The air compressed in the compressor 1 is supplied to the combustion chamber 2, in which the gaseous fuel is burned. From the combustion chamber 2, the combustion products enter the gas turbine 3, which is the drive for the compressor 1 and the first electric generator 4. The exhaust gases from the gas turbine 3 enter the waste heat boiler 5. Here they give up their heat to superheat the steam in the high-pressure superheater 6, for boiler water boiling in the high pressure evaporator 7, for steam superheating in the medium pressure superheater 10, for boiler water boiling in the medium pressure evaporator 12, for steam superheating in the low pressure superheater 14, for feed water heating in the high pressure economizer 15, for heating feed water in the medium pressure economizer 16, for boiling boiler water in the low pressure evaporator 17, for heating the main condensate flow in the gas heater 18. From the waste heat boiler 5, the combustion products are sent to the atmosphere. The condensate flow from the condenser 27 enters the inlet of the condensate pump 28. Then the main condensate flow is directed by the condensate pump 28 to the gas condensate heater 18, where it is heated by the heat of the exhaust gases. From the gas condensate heater 18, the main condensate flow is fed into the low-pressure drum 19, which is built on top of a deaeration head, where it is cleaned of oxygen and other non-condensable gases and mixed with its boiler water. From the low-pressure drum 19, part of the boiler water is sent to the low-pressure evaporator 17, where boiling takes place due to the heat of the combustion products. From the low-pressure evaporator 17, dry saturated steam is supplied to the steam space of the low-pressure drum 19. The other part of the boiler water from the low-pressure drum 19 is sent to the medium 20 and high 21 pressure feed pumps to the medium 16 and high 15 pressure economizers, respectively. Dry saturated steam from the low-pressure drum 19 is fed into the low-pressure superheater 14, where it is superheated due to the heat of the combustion products. From the low-pressure superheater 14, the superheated steam is directed to the medium-pressure cylinder 11, which is the drive for the second electric generator 26, where it mixes with the partially spent main steam stream. From the medium pressure economizer 16 the feed water is fed into the medium pressure drum 13 where it is mixed with its boiler water. From the medium-pressure drum 13, the boiler water is directed to the medium-pressure evaporator 12, where boiling takes place due to the heat of the combustion products. From the medium pressure evaporator 12, dry saturated steam is supplied to the steam space of the medium pressure drum 13. Dry saturated steam from the medium pressure drum 13, pre-mixed with the main steam flow from the high pressure cylinder 9, is supplied to the medium pressure superheater 10, where it is superheated due to heat combustion products. From the high-pressure economizer 15, the feed water is fed into the high-pressure drum 8, where it is mixed with its boiler water. From the high-pressure drum 8, the boiler water is directed to the high-pressure evaporator 7, where boiling takes place due to the heat of the combustion products. From the high-pressure evaporator 7, dry saturated steam is supplied to the steam space of the high-pressure drum 8. From the high-pressure drum 8, dry saturated steam is sent to the high-pressure superheater 6, where it is superheated due to the heat of the combustion products. From the high-pressure superheater 6, superheated steam is supplied to the high-pressure cylinder 9, which is the drive for the second electric generator 26. From the high-pressure cylinder 9, the main steam flow is directed to the medium-pressure superheater 10, where steam from the medium-pressure drum 13 is mixed with it, and superheated due to the heat of combustion products. From the medium-pressure superheater 10, superheated steam is supplied to the inlet of the medium-pressure cylinder 11, which is the drive for the second electric generator 26. From the medium-pressure cylinder 11, the main steam flow is directed to an additional intermediate superheater 22, where it is heated by the heat received from the group of solar collectors 24 From the additional intermediate superheater 22, the main steam flow is directed to the low pressure cylinder 25, which is the drive for the second electric generator 26. From the low pressure cylinder 25, the main steam flow is fed to the condenser 27, where it condenses, giving off its heat to the cooling water. The coolant after the additional intermediate superheater 22 with the help of the circulation pump 23 is again fed into the group of solar collectors 24 for heating.

Таким образом, изобретение позволит повысить надежность и термодинамическую эффективность производства электроэнергии на парогазовой установке за счет дополнительного промежуточного перегрева пара после цилиндра среднего давления за счет теплоты, полученной от группы солнечных коллекторов.Thus, the invention will improve the reliability and thermodynamic efficiency of electricity generation in a combined cycle plant due to additional intermediate overheating of steam after the medium pressure cylinder due to the heat received from a group of solar collectors.

Claims

Combined-cycle plant containing a compressor connected through a combustion chamber to a gas turbine, which is the drive for the first electric generator, the gas turbine is connected to a waste heat boiler, which, in turn, consists of a high-pressure superheater connected on the hot side to a high-pressure evaporator, and on the cold side - with a high-pressure cylinder, which is mechanically connected to the medium-pressure cylinder, the high-pressure evaporator is connected on the hot side to the medium-pressure superheater, and on the cold side - to the high-pressure drum, the medium-pressure superheater is connected to the medium-pressure evaporator on the hot side, and on the cold side - with the medium pressure cylinder, which is mechanically connected to the low pressure cylinder, the medium pressure evaporator on the hot side is connected to the low pressure superheater, and on the cold side - with the medium pressure drum, the low pressure superheater on the hot side is connected to the economizer m high pressure, and on the cold side - with a medium pressure cylinder, the high pressure economizer is connected on the hot side to the medium pressure economizer, and on the cold side - to the high pressure drum, the medium pressure economizer on the hot side is connected to the low pressure evaporator, and on the cold side - with a medium pressure drum, the low pressure evaporator is connected to the gas condensate heater on the hot side, and to the low pressure drum on the cold side, the gas condensate heater is connected to the atmosphere on the hot side, and to the low pressure drum on the cold side, the low pressure drum is connected to the water in the space it is connected with the low pressure evaporator and through the medium and high pressure feed pumps with the medium and high pressure economizers, respectively, and in the steam space - with the low pressure superheater, the medium pressure drum is connected in the water space with the medium pressure evaporator, and in the steam space - with the superheater medium pressure, the high pressure drum is connected to the high pressure evaporator through the water space, and through the steam space to the high pressure superheater, the high pressure cylinder is connected to the medium pressure superheater, the medium pressure cylinder is connected to the low pressure cylinder, the low pressure cylinder, which is the drive for the second generator, connected to the condenser, the condenser is connected to the condensate pump, the condensate pump is connected to the gas condensate heater, while between the medium and low pressure cylinders there is an additional intermediate superheater connected on the cold side to the circulation pump, the circulation pump is connected to the group of solar collectors, the group solar collectors is connected to an additional superheater.