RU36126U1

RU36126U1 - STEAM-GAS STATION WITH ADDITIONAL POWER INSTALLATION

Info

Publication number: RU36126U1
Application number: RU2003129408/20U
Authority: RU
Inventors: А.В. Корягин; В.С. Агабабов; Е.В. Джураева
Priority date: 2003-10-13
Filing date: 2003-10-13
Publication date: 2004-02-27

Description

Парогазовая станция с дополнительной энергетической установкойCombined cycle power plant with additional power plant

Предлагаемая полезная модель относится к парогазовым установкам и детандер-генераторным агрегатам, предназначенным для производства электроэнергии при использовании избыточного давления газа, транспортируемого в трубопроводах, и может быть применена на парогазовых электростанциях.The proposed utility model relates to combined-cycle plants and expander-generator units designed to produce electricity using excess pressure of gas transported in pipelines, and can be used in combined cycle power plants.

Известна (Патент РФ №2031213, опубл. 20.03.1995 г.) парогазовая установка, содержащая газотурбинный агрегат и паротурбинный агрегат, имеющий паровой котел, внутри которого размещена экономайзерная поверхность нагрева, которая выполнена в виде двух параллельно соединенных по воде частей, одна из которых размещена в газоходе газотурбинного агрегата за газовой турбиной и подключена к основной экономайзерной части поверхности нагрева и пароперегревательной поверхности нагрева, а сетевой подогреватель подсоединен входом к паровому отбору паротурбинного агрегата и выходу размещенной в газоходе газотурбинного агрегата части экономайзерной поверхности нагрева, а выходом - к паросиловому контуру и входу указанной части экономайзерной поверхности нагрева, при этом насос размещен в трубопроводе, соединяющем вход, размещенной в газоходе газотурбинного агрегата части экономайзерной поверхности нагрева, с выходом сетевого подогревателя.Known (RF Patent No. 2031213, publ. March 20, 1995), a combined-cycle plant containing a gas turbine unit and a steam turbine unit having a steam boiler, inside which an economizer heating surface is placed, which is made in the form of two parts connected in parallel in water, one of which is located in the gas duct of the gas turbine unit behind the gas turbine and is connected to the main economizer part of the heating surface and the superheater heating surface, and the network heater is connected by the input to the steam sampling steam of the bin assembly and the outlet of the part of the economizer heating surface located in the gas duct of the gas-turbine unit, and the outlet - to the steam-power circuit and the inlet of the indicated part of the economizer heating surface, while the pump is located in the pipeline connecting the inlet located in the gas duct of the gas-turbine unit of the part of the economizer heating surface with the outlet network heater.

Недостатком такой установки является то, что теплота уходящих газов газотурбинного агрегата преобразуется в электрическ)то энергию в паротурбинной установке (ПТУ) с КПД не более 46-48%.The disadvantage of this installation is that the heat of the flue gases of the gas turbine unit is converted into electrical energy in a steam turbine unit (PTU) with an efficiency of not more than 46-48%.

Известна парогазовая установка для получения электроэнергии Стерман Л.С., Лавыгин В.М., Тишин С.Г. / Тепловые и атомные электрические станции: Учебник для вузов - 2-е изд., перераб. - М.: Издательство МЭИ, 2000. - 408 с., ил., содержащая последовательноA well-known combined-cycle plant for generating electricity is Sherman L.S., Lavygin V.M., Tishin S.G. / Thermal and Nuclear Power Plants: A Textbook for High Schools - 2nd ed., Rev. - M.: Publishing House MPEI, 2000. - 408 p., Ill., Containing sequentially

20031294082003129408

iiiiiiiliiiiiiiiiiiiliiiii

МПК F01K13/00,23/06 IPC F01K13 / 00.23 / 06

lOOia 1 2.lOOia 1 2.

соединенные газотурбинную установку (ГТУ) с электрогенератором, паровой котел, паровую турбину с электрогенератором. Воздух сжимается в компрессоре и направляется в камеру сгорания, куда подается и газ. Продукты сгорания поступают в газовую турбину. Отработавшие газы сбрасываются в паровой котел, куда также поступает топливо, и нагревают питательную воду. Пар направляется на паровую турбину, вырабатывая электроэнергию.connected gas turbine unit (GTU) with an electric generator, a steam boiler, a steam turbine with an electric generator. Air is compressed in the compressor and sent to the combustion chamber, where gas is also supplied. Combustion products enter a gas turbine. Exhaust gases are discharged into the steam boiler, which also receives fuel, and heat the feed water. Steam is sent to a steam turbine, generating electricity.

Недостатком такой установки является то, что теплота уходящих газов ГТУ преобразуется в электрическую энергию в ПТУ с КПД не более 46-48%.The disadvantage of this installation is that the heat of the exhaust gases of a gas turbine is converted into electrical energy in a vocational school with an efficiency of not more than 46-48%.

Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит повышении КПД парогазовой станции.The technical problem solved by the utility model is to increase the efficiency of a combined cycle plant.

Поставленная техническая задача решается тем, что известная парогазовая станция, содержащая последовательно соединенные трубопровод высокого давления, газотурбинную установку, кинематически соединенную с электрогенератором, паровой котел и паровую турбину, кинематически соединенную с электрогенератором, согласно полезной модели дополнительно снабжена детандергенераторным агрегатом и теплообменником, вход которого по греющей среде подсоединен к выходу газотурбинной установки, а выход по нагреваемой среде ко входу турбодетандера, выход турбодетандера соединен со входом парового котла.The stated technical problem is solved by the fact that the well-known combined cycle gas turbine station comprising a high-pressure pipeline connected in series, a gas turbine unit kinematically connected to an electric generator, a steam boiler and a steam turbine kinematically connected to an electric generator, according to a utility model, is additionally equipped with an expansion unit and a heat exchanger, the input of which is through the heating medium is connected to the output of the gas turbine installation, and the output of the heated medium to the inlet of the turbine expander, the output of the turboexpander is connected to the input of the steam boiler.

Принципиальная схема предлагаемого устройства представлена на рисунке.A schematic diagram of the proposed device is presented in the figure.

Установка содержит трубопровод высокого давления 1, установленный по ходу газа теплообменник 2, вход которого по греющей среде соединен с выходом ГТУ 3, а выход по нагреваемой среде со входом детандера 4, кинематически соединенного с электрогенератором 5. Вход газотурбинной установки 3, кинематически соединенной сThe installation comprises a high pressure pipeline 1, a heat exchanger 2 installed along the gas, the inlet of which is connected via a heating medium to the outlet of a gas turbine 3, and the outlet is heated through a medium with an inlet of an expander 4 kinematically connected to an electric generator 5. Inlet of a gas turbine installation 3, kinematically connected to

электрогенератором 6, соединен с трубопроводом высокого давления 1, а выход со входом парового котла 7, выход парового котла 7 соединен со входом паровой турбины 8, которая кинематически соединена с электрогенератором 9, образуя парогазовую установку. Также вход по топливу в паровой котел 7 соединен с выходом детандер генераторного агрегата 4. На магистральном трубопроводе расположен дроссель 10, вход которого подключен ко входу детандера 4, а выход - к выходу детандера 4.an electric generator 6 is connected to the high pressure pipe 1, and the output is from the input of the steam boiler 7, the output of the steam boiler 7 is connected to the input of the steam turbine 8, which is kinematically connected to the electric generator 9, forming a gas-vapor installation. Also, the fuel input to the steam boiler 7 is connected to the output of the expander of the generator unit 4. On the main pipeline there is a throttle 10, the input of which is connected to the input of the expander 4, and the output to the output of the expander 4.

Схема работает следующим образом. Часть газа высокого давления поступает по трубопроводу 1 на ГТУ 3, где вместе с предварительно сжатым в компрессоре воздухом направляется в камеру сгорания, продукты сгорания направляются на газовую тзфбину, где расширяясь совершают механическую работу, которая преобразуется в электрическую энергию в электрогенераторе 6. Другая часть газа высокого давления направляется в теплообменник 2, где нагревается за счет части выхлопных газов газовой турбины 3 и поступает в детандер 4. После совершения механической работы в детандере 4, которая преобразуется в электрическую энергию в электрическом генераторе 5, поступает в паровой котел 7, куда направляется также часть выхлопных газов ГТУ 3, теплота которых также используется для нагрева питательной воды. Пар из парового котла 7 направляется на паровую турбину 8, совершая механическз ю работу, которая преобразуется в электрическую энергию в электрогенераторе 9.The scheme works as follows. Part of the high-pressure gas flows through pipeline 1 to gas turbine engine 3, where, together with air pre-compressed in the compressor, is directed to the combustion chamber, the combustion products are directed to gas tzfbin, where, expanding, they perform mechanical work, which is converted into electrical energy in generator 6. Another gas high pressure is sent to the heat exchanger 2, where it is heated due to the part of the exhaust gases of the gas turbine 3 and enters the expander 4. After mechanical work in the expander 4, which pre Braz into electric energy in the electric generator 5 is supplied to the boiler 7, which receives as part of the exhaust gas turbine 3, the heat of which is also used for feedwater heating. The steam from the steam boiler 7 is sent to the steam turbine 8, performing mechanical work, which is converted into electrical energy in the generator 9.

Таким образом, повышение КПД парогазовой станции с дополнительной энергетической установкой достигается за счет использования части выхлопных газов ГТУ для производства электроэнергии с использованием турбодетандера, имеюш;ем КПД близким к 1, в то время как на паротурбинной установке КПД не превышает 0,45.Thus, an increase in the efficiency of a combined cycle gas turbine plant with an additional power plant is achieved by using part of the gas turbine exhaust gas to generate electricity using a turboexpander, having an efficiency close to 1, while the efficiency on a steam turbine plant does not exceed 0.45.

Claims

A combined cycle power plant with an additional power unit, comprising a series-connected high pressure pipeline, a gas turbine unit kinematically connected to an electric generator, a steam boiler and a steam turbine kinematically connected to an electric generator, characterized in that it is additionally equipped with an expander-generator unit and a heat exchanger, the input of which is the heating medium is connected to the output of the gas turbine installation, and the output of the heated medium to the input of the turbo expander, the output of the turbo ndera connected to the inlet to the steam boiler.