RU2782483C1 - Method for operation of a thermal power plant - Google Patents
Method for operation of a thermal power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782483C1 RU2782483C1 RU2022113651A RU2022113651A RU2782483C1 RU 2782483 C1 RU2782483 C1 RU 2782483C1 RU 2022113651 A RU2022113651 A RU 2022113651A RU 2022113651 A RU2022113651 A RU 2022113651A RU 2782483 C1 RU2782483 C1 RU 2782483C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- water
- condenser
- atmosphere
- combustion products
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 83
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract 3
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 abstract 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 aluminum-magnesium Chemical compound 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях.The invention relates to energy and can be used in thermal power plants.
Известен аналог – способ работы тепловой электрической станции (см. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергоатомиздат, 1987. С. 14, рис. 1.8), по которому органическое топливо, атмосферный воздух и питательную воду подают в топку парового котла, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания и генерируется водяной пар, водяной пар по главному паропроводу направляют в паровую турбину, а охлажденные продукты сгорания по газоходу отводят в атмосферу, в паровой турбине в процессе расширения водяного пара совершается полезная работа паросилового цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора, отработавший в паровой турбине водяной пар отводят в конденсатор, в конденсаторе водяной пар конденсируется за счет теплообмена с циркуляционной водой, подаваемой циркуляционным насосом по напорному трубопроводу из водосборного бассейна градирни с естественной тягой, а циркуляционная вода подогревается, подогретую в конденсаторе циркуляционную воду по сливному напорному трубопроводу подают в вытяжную башню градирни с естественной тягой, где разбрызгивают посредством водораспределительного устройства и охлаждают холодным атмосферным воздухом в оросителе, охлажденная циркуляционная вода стекает в водосборный бассейн, а подогретый и увлажненный атмосферный воздух проходит водоуловитель и отводится в атмосферу, конденсат отработавшего в паровой турбине водяного пара из конденсатора конденсатным насосом направляют в питательный бак, из которого питательным насосом подают в паровой котел. Данный аналог принят за прототип.An analogue is known - the method of operation of a thermal power plant (see Ryzhkin V.Ya. Thermal power plants. M .: Energoatomizdat, 1987. P. 14, Fig. 1.8), according to which organic fuel, atmospheric air and feed water are supplied to the steam furnace boiler, where the process of combustion of organic fuel is carried out with the formation of combustion products heated to a high temperature and water vapor is generated, the water vapor is sent through the main steam pipeline to the steam turbine, and the cooled combustion products are discharged into the atmosphere through the gas duct, in the steam turbine, in the process of expansion of water vapor, the useful work of the steam-power cycle spent on driving an electric generator, the steam exhausted in the steam turbine is diverted to the condenser, in the condenser the water vapor is condensed due to heat exchange with the circulating water supplied by the circulating pump through the pressure pipeline from the catchment basin of the natural draft cooling tower, and the circulating water warmed up The circulating water heated in the condenser is fed through the discharge pressure pipeline to the exhaust tower of the natural draft cooling tower, where it is sprayed by means of a water distribution device and cooled by cold atmospheric air in the sprinkler, the cooled circulating water flows into the catchment basin, and the heated and humidified atmospheric air passes through the water trap and is discharged into atmosphere, the condensate of the steam exhausted in the steam turbine from the condenser is sent by a condensate pump to a feed tank, from which it is fed to the steam boiler by a feed pump. This analog is taken as a prototype.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной тепловой электрической станции, принятой за прототип, относится то, что известная тепловая электрическая станция обладает пониженной экономичностью, так как для отвода уходящих продуктов сгорания (газов) от парового котла в атмосферу и рассеивания их в ней требуется сооружать и эксплуатировать газоотводящую (дымовую) трубу. Кроме того, тепловая электрическая станция обладает пониженной надежностью, так как при отрицательных температурах окружающей среды на выходе из вытяжной башни градирни теплый влажный воздух, взаимодействуя с ее холодными стенками, охлаждается ниже точки росы, при этом находящиеся в воздухе пары воды конденсируются, конденсат намерзает на стенках вытяжной башни градирни, образуются глыбы льда. При положительных температурах окружающей среды глыбы льда отделяются от стенок вытяжной башни, падают с высоты и разрушают расположенные внизу элементы градирни, что снижает надежность тепловой электрической станции.The reason preventing the achievement of the technical result indicated below when using a well-known thermal power plant, adopted as a prototype, is that the known thermal power plant has a reduced efficiency, since to remove the exhaust products of combustion (gases) from the steam boiler into the atmosphere and disperse them it requires the construction and operation of a gas outlet (chimney) pipe. In addition, a thermal power plant has reduced reliability, since at negative ambient temperatures at the outlet of the cooling tower exhaust tower, warm moist air, interacting with its cold walls, cools below the dew point, while the water vapor in the air condenses, the condensate freezes on walls of the exhaust tower of the cooling tower, blocks of ice are formed. At positive ambient temperatures, blocks of ice are separated from the walls of the exhaust tower, fall from a height and destroy the elements of the cooling tower located below, which reduces the reliability of the thermal power plant.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
Для повышения экономичности и надежности тепловой электрической станции предлагается в вытяжной башне градирни с естественной тягой по ее периметру установить жестко скрепленные кольцевой газораспределительный коллектор и кожух кругового сечения с образованием совместно со стенкой вытяжной башни градирни с естественной тягой пристенного канала кольцевого сечения. При этом кольцевой газораспределительный коллектор необходимо разместить после водоуловителя по ходу движения влажного воздуха и присоединить к газоходу отвода уходящих продуктов сгорания парового котла, а в его верхней части выполнить равномерно расположенные отверстия прямоугольной формы для подачи уходящих продуктов сгорания парового котла при температуре 100–120 °С в пристенный канал кольцевого сечения и их отвода в атмосферу. В этом случае температура внутренней поверхности стенки вытяжной башни металлической градирни с естественной тягой, имеющей обшивку гофрированными листами из алюминиево-магниевого сплава, при температуре наружного воздуха -30 – -35 °С будет всегда положительной за счет теплоотдачи от уходящих продуктов сгорания и равной 12–16 °С, что исключает ее обледенение и повышает экономичность и надежность тепловой электрической станции. Так как температура внутренней поверхности стенки вытяжной башни градирни ниже точки росы водяных паров, равной 54–55 °С при работе котла на природном газе, то из уходящих продуктов сгорания на ней будет выделяться конденсат водяных паров (обессоленная вода), который под действием силы тяжести будет стекать в водосборный бассейн градирни с естественной тягой, что дополнительно повышает экономичность тепловой электрической станции за счет снижения расхода добавочной воды системы оборотного водоснабжения с градирней. При этом снижается солесодержание циркуляционной воды за счет восполнения ее потерь обессоленной водой.To increase the efficiency and reliability of a thermal power plant, it is proposed to install a rigidly fastened annular gas distribution manifold and a casing of circular cross section in the exhaust tower of a natural draft cooling tower along its perimeter to form, together with the wall of the exhaust tower, an annular wall channel with natural draft. In this case, the annular gas distribution manifold must be placed after the water trap in the direction of moist air movement and connected to the flue outlet of the outgoing combustion products of the steam boiler, and in its upper part, evenly spaced rectangular holes should be made to supply the outgoing combustion products of the steam boiler at a temperature of 100–120 ° C into the near-wall channel of the annular section and their discharge into the atmosphere. In this case, the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust tower of a metal cooling tower with natural draft, which is sheathed with corrugated sheets of aluminum-magnesium alloy, at an outdoor temperature of -30 - -35 ° C will always be positive due to heat transfer from the outgoing combustion products and equal to 12 - 16 °C, which eliminates its icing and increases the efficiency and reliability of the thermal power plant. Since the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust tower of the cooling tower is below the dew point of water vapor, equal to 54–55 ° C when the boiler is operating on natural gas, condensate of water vapor (demineralized water) will be released from the outgoing combustion products on it, which, under the action of gravity will flow into the catchment basin of the natural draft cooling tower, which further increases the efficiency of the thermal power plant by reducing the consumption of make-up water of the circulating water supply system with the cooling tower. At the same time, the salinity of the circulating water decreases due to replenishment of its losses with demineralized water.
Технический результат – повышение экономичности и надежности тепловой электрической станции.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of a thermal power plant.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе работы тепловой электрической станции, по которому органическое топливо, атмосферный воздух и питательную воду подают в топку парового котла, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания и генерируется водяной пар, водяной пар по главному паропроводу направляют в паровую турбину, а охлажденные продукты сгорания по газоходу отводят в атмосферу, в паровой турбине в процессе расширения водяного пара совершается полезная работа паросилового цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора, отработавший в паровой турбине водяной пар отводят в конденсатор, в конденсаторе водяной пар конденсируется за счет теплообмена с циркуляционной водой, подаваемой циркуляционным насосом по напорному трубопроводу из водосборного бассейна градирни с естественной тягой, а циркуляционная вода подогревается, подогретую в конденсаторе циркуляционную воду по сливному напорному трубопроводу подают в вытяжную башню градирни с естественной тягой, где разбрызгивают посредством водораспределительного устройства и охлаждают холодным атмосферным воздухом в оросителе, охлажденная циркуляционная вода стекает в водосборный бассейн, а подогретый и увлажненный атмосферный воздух проходит водоуловитель и отводится в атмосферу, конденсат отработавшего в паровой турбине водяного пара из конденсатора конденсатным насосом направляют в питательный бак, из которого питательным насосом подают в паровой котел, особенность заключается в том, что вытяжную башню градирни с естественной тягой снабжают жестко скрепленными кольцевым газораспределительным коллектором с направленными вверх отверстиями прямоугольной формы и кожухом кругового сечения, образующим совместно со стенкой вытяжной башни градирни с естественной тягой пристенный канал кольцевого сечения, и осуществляют подачу уходящих продуктов сгорания парового котла по газоходу в кольцевой газораспределительный коллектор и через выполненные в нем отверстия прямоугольной формы направляют в пристенный канал кольцевого сечения, по которому уходящие продукты сгорания парового котла отводят в атмосферу, при этом кольцевой газораспределительный коллектор размещают после водоуловителя по ходу движения влажного воздуха и присоединяют к газоходу отвода уходящих продуктов сгорания парового котла в атмосферу.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of operation of a thermal power plant, according to which organic fuel, atmospheric air and feed water are supplied to the furnace of a steam boiler, where the combustion process of organic fuel is carried out with the formation of combustion products heated to a high temperature and generated water vapor, water vapor is sent to the steam turbine through the main steam pipeline, and the cooled combustion products are discharged into the atmosphere through the gas duct, in the steam turbine, in the process of expanding the water vapor, the useful work of the steam-power cycle is performed, expended on driving the electric generator, the steam exhausted in the steam turbine is removed into the condenser, in the condenser, water vapor is condensed due to heat exchange with circulating water supplied by the circulating pump through the pressure pipeline from the catchment area of the natural draft cooling tower, and the circulating water is heated, heated in the boiler In the condenser, the circulating water is fed through the drain pressure pipeline to the exhaust tower of the natural draft cooling tower, where it is sprayed by means of a water distribution device and cooled with cold atmospheric air in the sprinkler, the cooled circulating water flows into the catchment basin, and the heated and humidified atmospheric air passes through the water trap and is discharged into the atmosphere, the condensate of the water steam exhausted in the steam turbine from the condenser is sent by a condensate pump to a feed tank, from which it is fed to the steam boiler by a feed pump, the peculiarity is that the exhaust tower of the cooling tower with natural draft is supplied with rigidly fastened annular gas distribution manifold with rectangular holes directed upwards and a casing of circular cross section, which together with the wall of the exhaust tower of the natural draft cooling tower forms a wall channel of an annular cross section, and the outgoing combustion products of the steam boiler are supplied through the gas flue the blow into the annular gas distribution manifold and through the rectangular holes made in it is sent to the wall channel of the annular section, through which the outgoing products of combustion of the steam boiler are discharged into the atmosphere, while the annular gas distribution manifold is placed after the water trap in the direction of the moist air and is connected to the flue outlet of the outgoing combustion products of a steam boiler into the atmosphere.
На чертеже представлена схема тепловой электрической станции, реализующая предлагаемый способ.The drawing shows a diagram of a thermal power plant that implements the proposed method.
Тепловая электрическая станция содержит паровой котел 1, главный паропровод 2, паровую турбину 3 с конденсатором 4, электрический генератор 5, конденсатный насос 6, питательный бак 7, питательный насос 8, газоход 9 отвода уходящих продуктов сгорания парового котла, систему оборотного водоснабжения, включающую циркуляционный насос 10, напорный трубопровод 11 к конденсатору 4 паровой турбины 3, сливной напорный трубопровод 12 к градирне с естественной тягой, состоящей из водосборного бассейна 13 и вытяжной башни 14, в которой установлены водоуловитель 15, водораспределительное устройство 16, ороситель 17, жестко скрепленные кольцевой газораспределительный коллектор 18, присоединенный к газоходу 9 отвода уходящих продуктов сгорания парового котла 1 в атмосферу, и кожух 19 кругового сечения, образующий совместно со стенкой вытяжной башни 14 градирни с естественной тягой пристенный канал 20 кольцевого сечения. При этом кольцевой газораспределительный коллектор 18 необходимо разместить после водоуловителя по ходу движения влажного воздуха, а в его верхней части выполнить равномерно расположенные отверстия прямоугольной формы для подачи уходящих продуктов сгорания парового котла 1 в пристенный канал 20 кольцевого сечения и их отвода в атмосферу.The thermal power plant contains a
Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.
Органическое топливо, атмосферный воздух и питательную воду подают в топку парового котла 1, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания и генерируется водяной пар. Водяной пар по главному паропроводу 2 направляют в паровую турбину 3. Organic fuel, atmospheric air and feed water are fed into the furnace of the
В паровой турбине 3 в процессе расширения водяного пара совершается полезная работа паротурбинного цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора 5. Отработавший в паровой турбине 3 водяной пар направляют в конденсатор 4, где водяной пар конденсируется за счет теплообмена с циркуляционной водой, подаваемой циркуляционным насосом 10 по напорному трубопроводу 11 из водосборного бассейна 13 градирни, при этом циркуляционная вода подогревается. Подогретую в конденсаторе 4 циркуляционную воду по сливному напорному трубопроводу 12 подают в вытяжную башню 14 градирни с естественной тягой. В вытяжной башне 14 градирни с естественной тягой навстречу потоку циркуляционной воды движется атмосферный воздух. Циркуляционную воду разбрызгивают посредством водораспределительного устройства 16 и охлаждают холодным атмосферным воздухом в процессе тепло- и массообмена при непосредственном контакте с ним в оросителе 17, при этом атмосферный воздух подогревается и увлажняется, а охлажденная циркуляционная вода стекает в водосборный бассейн 13. Подогретый и насыщенный водяными парами атмосферный воздух проходит водоуловитель 15, где от него отделяются капельки циркуляционной воды, и через вытяжную башню 14 градирни с естественной тягой отводится в атмосферу. Конденсат отработавшего в паровой турбине 3 водяного пара из конденсатора 4 конденсатным насосом 6 направляют в питательный бак 7, из которого питательным насосом 8 подают в паровой котел 1. In the
Уходящие продукты сгорания парового котла 1 по газоходу 9 направляют в кольцевой газораспределительный коллектор 18, из которого через отверстия прямоугольной формы подают в пристенный канал 20 кольцевого сечения, образованный за счет установки в вытяжной башне градирни кожуха 19 кругового сечения, и отводят в атмосферу. В пристенном канале 20 кольцевого сечения температура внутренней поверхности стенки вытяжной башни 14 градирни с естественной тягой, будет всегда положительной за счет теплоотдачи от уходящих продуктов сгорания, что исключает ее обледенение и повышает экономичность и надежность тепловой электрической станции. Для металлической градирни с естественной тягой при температуре наружного воздуха -30 – -35 °С температура внутренней поверхности стенки вытяжной башни 14 градирни с естественной тягой будет равна 12 – 16 °С, что ниже точки росы водяных паров, равной 54–55 °С при работе парового котла 1 на природном газе. В этом случае из уходящих продуктов сгорания будет выделяться конденсат водяных паров (обессоленная вода), который под действием силы тяжести будет стекать в водосборный бассейн 13 градирни, что дополнительно повышает экономичность тепловой электрической станции за счет снижения расхода добавочной воды системы оборотного водоснабжения с градирней. При этом снижается солесодержание циркуляционной воды за счет восполнения ее потерь обессоленной водой.The exhaust products of combustion of the
Таким образом, отвод уходящих продуктов сгорания парового котла в атмосферу через пристенный канал кольцевого сечения, образованный путем установки в вытяжной башне градирни с естественной тягой кожуха кругового сечения, жестко скрепленного с кольцевым газораспределительным коллектором с направленными вверх отверстиями прямоугольной формы и присоединенного к газоходу отвода уходящих продуктов сгорания парового котла в атмосферу, позволяет исключить обледенение внутренней поверхности вытяжной башни градирни с естественной тягой, повысить экономичность и надежность тепловой электрической станции.Thus, the removal of the outgoing products of combustion of a steam boiler into the atmosphere through an annular wall channel formed by installing a casing of circular section in the exhaust tower with natural draft, rigidly fastened to an annular gas distribution manifold with rectangular holes directed upwards and connected to the exhaust gas duct for the removal of outgoing products combustion of a steam boiler into the atmosphere, makes it possible to exclude icing of the inner surface of the exhaust tower of a cooling tower with natural draft, to increase the efficiency and reliability of a thermal power plant.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2782483C1 true RU2782483C1 (en) | 2022-10-28 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2373403C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Electric power station steam-gas unit |
RU2453712C2 (en) * | 2010-08-20 | 2012-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Power facility combined-cycle plant |
RU2704364C1 (en) * | 2018-07-09 | 2019-10-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Combined cycle gas turbine of power plant |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2373403C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Electric power station steam-gas unit |
RU2453712C2 (en) * | 2010-08-20 | 2012-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Power facility combined-cycle plant |
RU2704364C1 (en) * | 2018-07-09 | 2019-10-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Combined cycle gas turbine of power plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2373403C1 (en) | Electric power station steam-gas unit | |
RU2453712C2 (en) | Power facility combined-cycle plant | |
WO2012172173A1 (en) | Method and equipment for utilizing thermal energy | |
RU2782483C1 (en) | Method for operation of a thermal power plant | |
RU2784164C1 (en) | Thermal power station | |
RU2607118C2 (en) | Method and system for deep heat recovery of boiler combustion products of thermal power plants | |
RU2778195C1 (en) | Method for operation of the combined-cycle plant of the power plant | |
RU2392555C1 (en) | Circulating water cooling plant | |
RU2780597C1 (en) | Method for operation of the combined-cycle plant of the power plant | |
RU2704364C1 (en) | Combined cycle gas turbine of power plant | |
RU2793046C1 (en) | Combined cycle power plant unit | |
RU2777999C1 (en) | Combined-cycle power plant | |
CN114641452A (en) | Cogeneration turbine for power generation and seawater desalination | |
RU2784165C1 (en) | Method for operation of a combined gas and steam unit of a power plant | |
RU2693567C1 (en) | Method of operation of steam-gas plant of power plant | |
RU2803822C1 (en) | Method for operation of the combined-cycle unit of the power plant | |
RU2482292C2 (en) | Power plant steam-gas unit | |
RU2777998C1 (en) | Operating method for the boiler plant | |
RU2176766C2 (en) | Hot-water boiler | |
RU2738792C1 (en) | Combined cycle power plant | |
RU2799696C1 (en) | Combined cycle power plant unit | |
RU2362022C1 (en) | Cobmined cycle gas turbine unit for electrical power plant | |
RU2002105246A (en) | The method of circulating water supply to a power plant with cooling towers and a device for its implementation | |
US20090188254A1 (en) | Kinetic steam condenser | |
RU2810863C1 (en) | Boiler unit |