RU46045U1 - BINARY STEAM TURBINE UNIT WITH COMBINED STEAM-STEAM CYCLE - Google Patents
BINARY STEAM TURBINE UNIT WITH COMBINED STEAM-STEAM CYCLE Download PDFInfo
- Publication number
- RU46045U1 RU46045U1 RU2004127769/22U RU2004127769U RU46045U1 RU 46045 U1 RU46045 U1 RU 46045U1 RU 2004127769/22 U RU2004127769/22 U RU 2004127769/22U RU 2004127769 U RU2004127769 U RU 2004127769U RU 46045 U1 RU46045 U1 RU 46045U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- turbine
- compressor
- jet
- exhaust
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Область применения: полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для преобразования энергии в теплоэлектрогенерируюших установках с паротурбинными и парогазотурбинными двигателями. Сущность полезной модели: бинарная паротурбинная установка с комбинированным паропаровым циклом, состоящая из первого контура, который включает пароперегреватель, соединенный с первой турбиной с противодавлением отработавшего водяного пара, выхлоп которой выведен на вход компрессора, присоединенного выходом к пароперегревателю, а также - из второго контура, состоящего из паропровода отбора части выхлопа первой турбины, подсоединенного ко второй турбине низкого давления, выхлоп которой соединен через конденсатор с питательным насосом, подключенным к компрессору, отличающаяся тем, что упомянутый компрессор выполнен в виде струйного компрессора, содержащего в замкнутом по воде циркуляционном контуре сепаратор, насос, теплообменник регенерации тепла и струйный аппарат, выход которого соединен с сепаратором, активное сопло с выходом насоса, подключенного входом к сепаратору, а пассивное сопло выведено на вход струйного компрессора, причем теплообменник регенерации тепла установлен на паропроводе, соединяющем выхлоп первой турбины с входом струйного компрессора, и включен в циркуляционный контур струйного компрессора между выходом насоса и активным соплом струйного аппарата, а пароперегреватель оснащен нагревателем конденсата, установленным на трубопроводе подачи конденсата между питательным насосом и сепаратором струйного компрессора. Технический результат: Создание в бинарной паротурбинной установке активной струи вскипающей воды для инжектирования пара низкого давления и сжатия смеси сред в струйном аппарате перед входом в сепаратор. Полезный результат: повышение внутреннего к.п.д. бинарной паротурбинной установки с комбинированным паропаровым циклом и снижение удельных капитальных вложений при ее создании.Field of application: the utility model relates to the power system and can be used to convert energy in thermoelectric power plants with steam turbine and steam and gas turbine engines. The essence of the utility model: a binary steam turbine unit with a combined steam-steam cycle, consisting of a primary circuit, which includes a superheater connected to the first turbine with backpressure of the spent water vapor, the exhaust of which is output to the compressor inlet connected to the superheater by the output, and also from the second circuit, consisting of a steam line for selecting a portion of the exhaust of the first turbine connected to a second low pressure turbine, the exhaust of which is connected through a condenser to the feed pump m, connected to a compressor, characterized in that the said compressor is made in the form of a jet compressor containing a separator, a pump, a heat recovery heat exchanger and a jet apparatus, the output of which is connected to the separator, an active nozzle with the output of a pump connected to the input to the separator, and the passive nozzle is led out to the inlet of the jet compressor, the heat recovery heat exchanger being installed on the steam line connecting the exhaust of the first turbine to the inlet of the jet compressor, and It is connected to the circulation circuit of the jet compressor between the pump outlet and the active nozzle of the jet apparatus, and the superheater is equipped with a condensate heater installed on the condensate supply line between the feed pump and the separator of the jet compressor. EFFECT: creation of an active boiling water jet in a binary steam turbine installation for injecting low pressure steam and compressing a mixture of media in the jet apparatus before entering the separator. Useful result: increased internal efficiency binary steam turbine installation with a combined steam-steam cycle and a decrease in specific capital investments during its creation.
Description
Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для преобразования энергии в электрогенерирующих установках с паротурбинными и парогазотурбинными двигателями.The utility model relates to a power system and can be used to convert energy in power generating units with steam turbine and steam and gas turbine engines.
Известна энергетическая установка, состоящая из струйного аппарата с патрубком рабочей инжектируемой и сжимаемой сред, подключенных соответственно к трубопроводам первичной воды, пара и расширителя (сепаратора). / (См., например, описание изобретения по авторскому свидетельству СССР №1590567, кл. F 01 К 17/00, 1990 г.)Known power plant, consisting of a jet apparatus with a pipe working injectable and compressible media, respectively connected to the pipelines of primary water, steam and expander (separator). / (See, for example, the description of the invention according to the USSR copyright certificate No. 1590567, class F 01 K 17/00, 1990)
Особенность этой установки состоит в том, что для повышения экономичности в ней используется активная струя вскипающей воды для инжектирования пара низкого давления и сжатия смеси сред (влажного пара) в струйном аппарате перед входом в сепаратор.The peculiarity of this installation is that to increase the efficiency it uses an active jet of boiling water to inject low-pressure steam and compress a mixture of media (wet steam) in the jet apparatus before entering the separator.
Ее недостатком является то, что активная струя вскипающей воды используется только в незамкнутом контуре.Its disadvantage is that the active stream of boiling water is used only in an open circuit.
Известна бинарная паротурбинная установка с комбинированным паропаровым циклом, состоящая из высокотемпературного (первого) контура, который включает пароперегреватель, соединенный с первой турбиной с противодавлением отработанного водяного пара, выхлоп которой выведен на вход турбокомпрессора, присоединенного выходом к пароперегревателю, а также из низкотемпературного (второго) контура, который включает паропровод отбора части выхлопа первой турбины, подсоединенный ко второй турбине низкого давления, выхлоп которой соединен через конденсатор с питательным насосом, подключенным к входу турбокомпрессора, причем в первом контуре между турбокомпрессором и пароперегревателем установлен теплообменник регенерации тепла выхлопного пара первой турбины для подогрева сжатого в турбокомпрессоре пара перед пароперегревателем (см. Андрющенко А.И. Основы термодинамики циклов теплоэнергетических установок. - М.: Высш.шк., 1968, с.191-192, рис.5.7).A binary steam turbine installation with a combined steam-steam cycle is known, consisting of a high-temperature (first) circuit, which includes a superheater connected to the first turbine with a backpressure of the spent water vapor, the exhaust of which is output to the turbocompressor inlet connected to the superheater by the outlet, as well as from the low-temperature (second) a circuit that includes a steam line for selecting a portion of the exhaust of the first turbine connected to a second low pressure turbine, the exhaust of which is connected through a condenser with a feed pump connected to the input of the turbocharger, and in the first circuit between the turbocharger and the superheater there is a heat exchanger for heat recovery of the exhaust steam of the first turbine for heating the steam compressed in the turbocharger in front of the superheater (see Andryushchenko A.I. Fundamentals of thermodynamics of cycles of thermal power plants. - M .: Higher school, 1968, p. 191-192, fig.5.7).
По представленному в упомянутом источнике комбинированному паропаровому циклу для среднего специалиста - теплотехника несложно воспроизвести схему установки, что и показано на фиг.1 чертежей данной заявки.According to the combined steam-steam cycle presented in the aforementioned source, it is not difficult for an average heating engineer to reproduce the installation diagram, which is shown in FIG. 1 of the drawings of this application.
Работа известной установки основана на реализации в первом контуре (последовательно соединенные пароперегреватель 1, первая турбина 2, теплообменник 3 регенерации тепла и турбокомпрессор 4) цикла газотурбинной установки на перегретом водяном паре с регенерацией тепла qpeг между выхлопным паром первой турбины и сжатым в турбокомпрессоре паром, передачи отводимого из первого цикла тепла во второй цикл в виде отбора d0 (паропровод 5 отбора) части выхлопа первой турбины, реализации The operation of the known installation is based on the implementation in the first circuit (series-connected superheater 1, first turbine 2, heat recovery heat exchanger 3 and turbocharger 4) of a gas turbine installation on superheated water vapor with heat recovery q peg between the exhaust steam of the first turbine and the steam compressed in the turbocharger, the transfer of heat removed from the first cycle to the second cycle in the form of selection d 0 (steam pipe 5 selection) of the exhaust of the first turbine, sales
во втором контуре (последовательно соединенные вторая турбина 6, конденсатор 7 и питательный насос 8) цикла конденсационной паротурбинной установки на насыщенном водяном паре и возвращении отбора пара d0 (трубопровод 9 подачи) в виде отработавшего конденсата в первый контур путем его подачи (впрыскивания) на вход турбокомпрессора.in the second circuit (a second turbine 6, a condenser 7 and a feed pump 8 connected in series) of a cycle of a condensing steam turbine unit with saturated water vapor and returning the steam take-off d 0 (supply pipe 9) in the form of spent condensate to the first circuit by supplying it (injection) to turbocharger input.
В описанной и принятой в качестве прототипа установке и в той, которая заявляется имеются следующие сходные признаки: первый контур, включающий пароперегреватель, соединенный с первой турбиной, с противодавлением водяного пара, выхлоп которой выведен на вход компрессора, присоединенного выходом к пароперегревателю; второй контур, состоящий из паропровода отбора части выхлопа первой турбины, присоединенного ко второй турбине низкого давления, выхлоп которой соединен через конденсатор с питательным насосом, подключенным к компрессору.In the installation described and adopted as a prototype and in the one that claims the following similar features are present: a first circuit including a superheater connected to the first turbine with backpressure of water vapor, the exhaust of which is output to the compressor inlet connected to the superheater by an outlet; the second circuit, consisting of a steam line for selecting a portion of the exhaust of the first turbine connected to a second low pressure turbine, the exhaust of which is connected through a condenser to a feed pump connected to a compressor.
Недостатками известной установки является низкий уровень внутреннего к.п.д. цикла первого контура из-за высокого значения относительной работы сжатия (lk/q1) пара в турбокомпрессоре, обусловленного, во-первых, предельной регенерацией тепла выхлопного пара и поэтому уменьшением подводимого в пароперегревателе тепла q1 и, во-вторых, повышенными необратимыми потерями в процессе сжатия влажного пара в турбокомпрессоре и поэтому увеличением работы lk, а также высокий уровень удельных капитальных вложений из-за необходимости компенсировать рост относительной работы сжатия (lk/q1) путем значительного повышения температуры перегретого пара, что ведет к усложнению конструкции и повышению стоимости основного оборудования установки.The disadvantages of the known installation is the low level of internal efficiency the cycle of the primary circuit due to the high value of the relative work of compression (l k / q 1 ) of the steam in the turbocharger, due, firstly, to the limiting heat recovery of the exhaust steam and, therefore, to a decrease in the heat supplied to the superheater q 1 and, secondly, to increased irreversible losses during the compression of wet steam in the turbocharger and therefore an increase in the work l k , as well as a high level of specific capital investment due to the need to compensate for the increase in the relative work of compression (l k / q 1 ) by significantly increasing the rate superheated steam, which leads to a complication of the design and an increase in the cost of the main equipment of the installation.
Известно, [1, стр.15, 181], что внутренний к.п.д цикла, определяющий эффективность теплоэнергетической установкиIt is known [1, p. 15, 181] that the internal efficiency of the cycle, which determines the efficiency of the heat power plant
где термический к.п.д. циклаwhere is the thermal efficiency cycle
- среднетермодинамические температуры подвода и отвода тепла, - medium thermodynamic temperatures of supply and removal of heat,
- относительные внутренние к.п.д. турбины и турбокомпрессора. - relative internal efficiency turbines and turbocharger.
Повышение регенерации тепла увеличивает термический к.п.д. цикла ηt за счет роста температуры ###U96T1 и снижения температуры ###U96T2, но одновременно увеличивает и относительную работу сжатия (lk/q1) за счет уменьшения подводимого тепла q1 в пароперегревателе. При высокой степени регенерации тепла, характерной для известной установки, и значительном снижении относительного внутреннего к.п.д. турбокомпрессора в процессе сжатия влажного пара (согласно опытным данным, повышение Increased heat recovery increases thermal efficiency of the cycle η t due to an increase in temperature ### U96T 1 and a decrease in temperature ### U96T 2 , but at the same time it also increases the relative compression work (l k / q 1 ) due to a decrease in the supplied heat q 1 in the superheater. With a high degree of heat recovery, characteristic of the known installation, and a significant reduction in relative internal efficiency turbocharger in the process of compressing wet steam (according to experimental data, the increase
влажности водяного пара на 1% вблизи кривой конденсации снижает к.п.д. примерно на 1%) преобладающей является вторая составляющая в приведенной зависимости для внутреннего к.п.д. ηi. Для реализации цикла известной установки необходимо повысить влажность сжимаемого пара за счет впрыскивания отработавшего конденсата из второго контура в турбокомпрессор до уровня 10-20%, что предопределяет существенное снижение к.п.д. турбокомпрессора ηoi рост работы турбокомпрессора lk и, следовательно, повышение относительной работы сжатия (lk/q1), а значит - снижение внутреннего к.п.д. ηi, цикла и рост уровня удельных капитальных вложений.humidity of water vapor by 1% near the condensation curve reduces the efficiency approximately 1%), the second component is predominant in the given dependence for internal efficiency η i . To implement the cycle of the known installation, it is necessary to increase the humidity of the compressible steam by injecting the spent condensate from the second circuit into the turbocharger to the level of 10-20%, which determines a significant decrease in the efficiency of the turbocharger η oi increase in the work of the turbocompressor l k and, consequently, an increase in the relative work of compression (l k / q 1 ), and hence a decrease in the internal efficiency η i , the cycle and increase in the level of specific capital investments.
В основу изобретения положена задача - создать бинарную паротурбинную установку с комбинированным паропаровым циклом, обладающую повышенным внутренним к.п.д. и невысокими удельными капитальными затратами за счет технического результата, заключающегося в создании бинарной паротурбинной установке активной струи вскипающей воды для инжектирования пара низкого давления и сжатия смеси сред (влажного пара) в струйном аппарате перед входом в сепаратор.The basis of the invention is the task of creating a binary steam turbine installation with a combined steam-steam cycle with an increased internal efficiency and low specific capital costs due to the technical result, which consists in creating a binary steam turbine installation of an active boiling water jet for injecting low pressure steam and compressing a mixture of media (wet steam) in the jet apparatus before entering the separator.
Этот технический результат обеспечивается тем, что в бинарной паротурбинной установке с комбинированным паропаровым циклом, состоящей из первого контура, который включает пароперегреватель, соединенный с первой турбиной с противодавлением отработавшего водяного пара, выхлоп которой выведен на вход компрессора, присоединенного выходом к перегревателю, а также - из второго контура, который включает паропровод отбора части выхлопа первой турбины, подсоединенный ко второй турбине низкого давления, выхлоп которой соединен через конденсатор с питательным насосом, подключенным к компрессору, - согласно изобретению, упомянутый компрессор выполнен в виде струйного компрессора, содержащего в замкнутом по воде циркуляционном контуре сепаратор, насос, теплообменник регенерации тепла и струйный аппарат, выход которого соединен с сепаратором, активное сопло с выходом циркуляционного насоса, подключенного входом к сепаратору, а пассивное сопло выведено на вход струйного компрессора, причем теплообменник регенерации тепла установлен на паропроводе, соединяющем выхлоп первой турбины с входом струйного компрессора, и включен в циркуляционный контур струйного компрессора между выходом циркуляционного насоса и активным соплом струйного аппарата, а пароперегреватель оснащен нагревателем конденсата, установленным на трубопроводе подачи конденсата между питательным насосом и сепаратором струйного компрессора.This technical result is ensured by the fact that in a binary steam turbine installation with a combined steam-steam cycle, consisting of a primary circuit, which includes a superheater connected to the first turbine with backpressure of the spent water vapor, the exhaust of which is output to the compressor input connected to the superheater by the output, and also - from a second circuit, which includes a steam line for selecting a portion of the exhaust of the first turbine, connected to a second low-pressure turbine, the exhaust of which is connected via condensate OR with a feed pump connected to a compressor - according to the invention, said compressor is made in the form of a jet compressor containing a separator, a pump, a heat recovery heat exchanger and a jet apparatus, the output of which is connected to the separator, an active nozzle with a circulation output a pump connected to the separator by the input, and the passive nozzle is led out to the input of the jet compressor, and the heat recovery heat exchanger is installed on the steam line connecting the exhaust of the first Rbin jet compressor to an input, and is included in the circulation loop between the output of the jet compressor and circulator active nozzle jet apparatus equipped with a superheater condensate heater mounted on the condensate feed line between the feed pump and the separator jet compressor.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь.Between the distinguishing features and the achieved technical result there is a causal relationship.
Основной особенностью цикла газотурбинной установки на перегретом водяном паре, реализуемом в первом контуре известной бинарной паротурбинной установки, является высокое значение относительной работы сжатия (lk/q1) и поэтому чрезвычайная The main feature of the cycle of a gas turbine unit with superheated water vapor, implemented in the first circuit of the known binary steam turbine unit, is the high value of the relative compression work (l k / q 1 ) and therefore the extreme
чувствительность этого цикла к необратимым потерям в процессе сжатия влажного пара.the sensitivity of this cycle to irreversible losses during the compression of wet steam.
Отличием предлагаемой установки является включение в ее принципиальную схему струйного компрессора, состоящего из сепаратора, насоса, теплообменника регенерации тепла, и струйного аппарата с одновременным оснащением пароперегревателя нагревателем конденсата, установленным на трубопроводе подачи конденсата между питательным насосом и сепаратором струйного компрессора. По этой причине снижение энергозатрат на сжатие за счет применения струйного компримирования, предусматривающего циркуляцию практически несжимаемой воды с малой работой подачи, и дополнительного подвода энергии в форме тепла регенерации qpeг к струйному компрессору значительно уменьшают относительную работу сжатия, повышают внутренний к.п.д. цикла и эффективность всей бинарной паротурбинной установки даже в области умеренных параметров перегретого пара при невысоких капитальных вложениях.The difference of the proposed installation is the inclusion in its circuit diagram of a jet compressor, consisting of a separator, pump, heat recovery heat exchanger, and a jet apparatus, while equipping the superheater with a condensate heater installed on the condensate supply pipe between the feed pump and the separator of the jet compressor. For this reason, the reduction of energy consumption for compression due to the use of jet compression, which provides for the circulation of practically incompressible water with a small work function, and additional supply of energy in the form of heat of regeneration q peg to the jet compressor significantly reduce the relative work of compression, increase the internal efficiency the cycle and efficiency of the entire binary steam turbine installation, even in the region of moderate parameters of superheated steam at low capital investments.
Однако, это может быть достигнуто только при определенном, описанном выше, конструктивном выполнении струйного компрессора, а именно, в виде циркуляционного контура, когда сжатие влажного пара осуществляется не в лопаточном аппарате, как в турбокомпрессоре известной установки, а активной струей вскипающей воды, и только при дополнительном подводе энергии в форме тепла регенерации qpeг, используемой не для подогрева сжатого в турбокомпрессоре пара перед пароперегревателем, как в известной установке, а для подогрева воды циркуляционного контура перед активным соплом струйного компрессора, что предусмотрено отличительной частью формулы изобретения. Только при выполнении этих условий одновременно поставленная в изобретении задача может быть решена, и указанный выше технический результат будет достигнут.However, this can only be achieved with the specific design of the jet compressor described above, namely, in the form of a circulation circuit, when the wet steam is compressed not in a spatula, as in a turbocompressor of a known installation, but with an active boiling water jet, and only with an additional supply of energy in the form of heat of regeneration q peg , used not to heat the steam compressed in the turbocharger in front of the superheater, as in the known installation, but to heat the circulation water circuit in front of the active nozzle of the jet compressor, which is provided by the distinctive part of the claims. Only when these conditions are met, the task set in the invention can be solved at the same time, and the above technical result will be achieved.
Кроме того, дополнительный подвод энергии к струйному компрессору путем подогрева возвращаемого в первый контур конденсата за счет оснащения пароперегревателя нагревателем конденсата, предусмотренного отличительной частью формулы изобретения, обеспечивает дополнительное повышение эффективности работы струйного компрессора, а значит, способствует решению поставленной в изобретении задачи.In addition, the additional supply of energy to the jet compressor by heating the condensate returned to the first circuit by equipping the superheater with a condensate heater provided by the distinctive part of the claims provides an additional increase in the efficiency of the jet compressor, which means it helps to solve the problem posed in the invention.
Заявляемая бинарная паротурбинная установка представлена на чертежах:The inventive binary steam turbine installation is presented in the drawings:
на фиг.1 представлена принципиальная схема установки, принятая в качестве прототипа;figure 1 presents a schematic diagram of the installation, adopted as a prototype;
на фиг.2 - принципиальная схема установки, выполненная согласно заявляемой полезной модели;figure 2 is a schematic diagram of the installation, made according to the claimed utility model;
на фиг.3 проиллюстрирован комбинированный паропаровой цикл установки в T, S - координатах.figure 3 illustrates the combined steam-steam cycle installation in T, S - coordinates.
Установка включает пароперегреватель 1, соединенный паропроводом 2 подачи пара с входом первой турбины 3, выход которой с помощью паропровода 4 выхлопа первой турбины через теплообменник 5 регенерации тепла выведен на вход струйного компрессора 6 (на схеме струйный компрессор выделен штриховой линией) и соединен с пассивным соплом 7 струйного аппарата 8. Струйный компрессор 6 содержит в замкнутом по воде циркуляционном контуре струйный аппарат 8, выход которого соединен с сепаратором 9, а активное сопло 10 через теплообменник 5 регенерации тепла связано с выходом циркуляционного насоса 11, присоединенного входом к сепаратору 9, выход которого выведен к пароперегревателю 1. Паропровод 12 отбора части выхлопа первой турбины 3 соединяет паропровод 4 на выходе из теплообменника 5 регенерации тепла со входом второй турбины 13 низкого давления, выхлоп которой через конденсатор 14 присоединен ко входу питательного насоса 15. Нагреватель 16 конденсата, установленный в пароперегревателе 1, трубопроводом 17 подачи конденсата соединен выходом с сепаратором 9 струйного компрессора 6, а входом - с выходом питательного насоса 15. Установка работает следующим образом.The installation includes a superheater 1, connected by a steam supply pipe 2 to the inlet of the first turbine 3, the output of which by means of the steam pipe 4 of the exhaust of the first turbine through the heat recovery heat exchanger 5 is brought to the input of the jet compressor 6 (in the diagram, the jet compressor is highlighted by a dashed line) and connected to the passive nozzle 7 of the jet apparatus 8. The jet compressor 6 comprises a jet apparatus 8 in a closed water circuit, the outlet of which is connected to a separator 9, and the active nozzle 10 through a heat recovery heat exchanger 5 la is connected with the output of the circulation pump 11 connected to the separator 9, the output of which is led to the superheater 1. The steam line 12 for selecting a portion of the exhaust of the first turbine 3 connects the steam line 4 at the outlet of the heat recovery heat exchanger 5 with the inlet of the second low pressure turbine 13, the exhaust of which a condenser 14 is connected to the input of the feed pump 15. The condensate heater 16 installed in the superheater 1 is connected by a condensate supply pipe 17 to the output of the separator 9 of the jet compressor 6, and the input to the output of the feed pump 15. The installation operates as follows.
Перегретый на пароперегревателе 1 водяной пар с заданными рабочими параметрами (температура t1, давление Р1) поступает по паропроводу 2 в первую турбину 3 с противодавлением выхлопного пара P2, из которой отработавший пар по паропроводу 4 подается в теплообменник 5 регенерации тепла для подогрева циркуляционной воды струйного компрессора 6. Основная часть отработавшего пара после теплообменника 5 регенерации тепла направляется на вход струйного компрессора 6 к пассивному соплу 7. Циркуляционный насос 11 откачивает из сепаратора 9 насыщенную при давлении P1 с температурой tН(Р1) воду и через теплообменник 5 регенерации тепла, где осуществляется ее нагрев теплотой qpeг, подает в активное сопло 10 для инжектирования основной части отработавшего пара через пассивное сопло 7, сжатия смеси сред (влажного пара) в струйном аппарате 8 и подачи ее при давлении сжатия P1 в сепаратор 9, из которого отделяемый сухой пар направляется в пароперегреватель 1, а насыщенная вода откачивается циркуляционным насосом 11 в циркуляционный контур для подачи в активное сопло 10 через теплообменник 5 регенерации тепла. Таким образом, замыкается цикл первого контура установки.The superheated water vapor 1 with the specified operating parameters (temperature t 1 , pressure P 1 ) enters through the steam line 2 into the first turbine 3 with backpressure of the exhaust steam P 2 , from which the exhaust steam is supplied through the steam line 4 to the heat recovery heat exchanger 5 for heating the circulation water of the jet compressor 6. The main part of the exhaust steam after the heat recovery heat exchanger 5 is directed to the inlet of the jet compressor 6 to the passive nozzle 7. The circulation pump 11 pumps saturated water from the separator 9 at a pressure P 1 with a temperature t Н (Р 1 ) water and through a heat recovery heat exchanger 5, where it is heated with heat q peg , feeds into the active nozzle 10 for injecting the main part of the exhaust steam through the passive nozzle 7, compressing the mixture of media (wet steam) in the jet apparatus 8 and supplying it at a compression pressure P 1 to a separator 9, from which dry steam to be separated is sent to a superheater 1, and saturated water is pumped out by a circulation pump 11 into a circulation circuit for feeding into the active nozzle 10 through a heat exchanger 5 walkie-talkies of heat. Thus, the cycle of the first circuit of the installation is closed.
Отбираемая часть d0 выхлопного пара первой турбины 3 в количестве, обеспечивающем постоянство расхода насыщенной воды в циркуляционном контуре струйного компрессора 6 при заданном режиме работы установки, по паропроводу 12 поступает во вторую турбину 13 низкого давления. Отработавший выхлопной пар второй турбины 13 направляется в конденсатор 14, где отводимая из комбинированного паропарового цикла теплота q2 передается в окружающую среду. Питательный насос 15 откачивает водяной конденсат и по трубопроводу 17 подает его через нагреватель 16 конденсата в сепаратор 9 струйного The selected part d 0 of the exhaust steam of the first turbine 3 in an amount that ensures a constant flow of saturated water in the circulation circuit of the jet compressor 6 at a given operating mode of the installation, through the steam line 12 enters the second low pressure turbine 13. The spent exhaust steam of the second turbine 13 is sent to the condenser 14, where the heat q 2 removed from the combined steam-steam cycle is transferred to the environment. The feed pump 15 pumps out water condensate and through a pipe 17 delivers it through the condensate heater 16 to the jet separator 9
компрессора 6 в количестве отбора do при давлении P1 и температуре tH(P1). Таким образом, замыкается цикл второго контура установки.compressor 6 in the selection quantity do at a pressure P 1 and a temperature t H (P 1 ). Thus, the cycle of the second circuit of the installation is closed.
Работу установки можно проиллюстрировать комбинированным паропаровым циклом в T,S - координатах (фиг.3).The operation of the installation can be illustrated by a combined vapor-steam cycle in T, S coordinates (Fig. 3).
В первом контуре реализуется цикл 1-2-а-3-к-4-1, составленный из процессов: подвод тепла q1 в пароперегревателе (4-1), расширение пара в первой турбине (1-2), отвод тепла регенерации qpeг (2-a) в условном процессе сжатия влажного пара (к-4), процесс смещения в струйном компрессоре (а-3-к). Отводимая из первого цикла теплота предается во второй цикл в виде отбираемой части do выхлопного пара первой турбины и поэтому второй цикл а-в-с-е-а представлен в соответственно уменьшенном масштабе: расширение отбираемой части пара во второй турбине (а-в), конденсация отработавшего пара (в-с), подвод теплоты d0q1 в нагревателе конденсата (с-е), условный процесс парообразования и смешения в струйном компрессоре (е-а).In the first circuit, a 1-2-a-3-to-4-1 cycle is implemented, composed of the processes: heat supply q 1 in the superheater (4-1), steam expansion in the first turbine (1-2), heat recovery q peg (2-a) in the conventional process of compressing wet steam (k-4), the displacement process in the jet compressor (a-3-k). The heat removed from the first cycle is transferred to the second cycle in the form of the extracted part do of the exhaust steam of the first turbine and therefore the second cycle a-b-c-e-a is presented on a correspondingly reduced scale: expansion of the selected part of the steam in the second turbine (a-c), condensation of the spent steam (bc), supply of heat d 0 q 1 in the condensate heater (cf), the conditional process of vaporization and mixing in the jet compressor (ea).
Параметры комбинированного паропарового цикла установки, включая величины отбираемой части d0 выхлопного пара первой турбины, ее противодавление Р2, степень регенерации тепла qpeг в струйном компрессоре, а также характеристики струйного компрессора, выбирают с учетом достижения минимальной относительной работы сжатия (lk/q1) пара, соответствующей максимальному значению внутреннего к.п.д. ηi цикла.The parameters of the combined steam-vapor cycle of the installation, including the values of the extracted part d 0 of the exhaust steam of the first turbine, its back pressure Р 2 , the degree of heat recovery q peg in the jet compressor, and also the characteristics of the jet compressor, are selected taking into account the achievement of the minimum relative compression work (l k / q 1 ) a pair corresponding to the maximum value of internal efficiency η i of the cycle.
В таблице приведен пример ожидаемых расчетных показателей предлагаемой установки и сопоставление с показателями прототипа при выполнении условия постоянства подводимой теплоты q1 в первом цикле и отбираемой части d0 выхлопного пара первой турбины.The table shows an example of the expected design indicators of the proposed installation and comparison with the performance of the prototype when the condition for the constancy of the supplied heat q 1 in the first cycle and the selected part d 0 of the exhaust steam of the first turbine is met.
Из таблицы видно, что даже при значительно более низкой температуре подвода тепла q1 в первом цикле в предлагаемой установке за счет снижения относительной работы сжатия (lk/q1) пара достигается существенное повышение внутреннего к.п.д. η1, комбинированного паропарового цикла. Предлагаемая установка имеет явные преимущества по габаритным показателям и стоимости теплообменника регенерации тепла, что следует из сопоставления величины qpeг сравниваемых вариантов. За счет повышения эффективности, упрощения конструкции и уменьшения стоимости оборудования в предлагаемой установке достигается снижение удельных капитальных вложений.The table shows that even with a significantly lower temperature of heat supply q 1 in the first cycle in the proposed installation due to a decrease in the relative compression work (l k / q 1 ) of the steam, a significant increase in the internal efficiency is achieved η 1 combined vapor-steam cycle. The proposed installation has clear advantages in terms of overall dimensions and the cost of the heat recovery heat exchanger, which follows from a comparison of the q peg of the compared options. By increasing efficiency, simplifying the design and reducing the cost of equipment in the proposed installation, a reduction in specific capital investments is achieved.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20040604407 | 2004-06-07 | ||
| UA20040604407 | 2004-06-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU46045U1 true RU46045U1 (en) | 2005-06-10 |
Family
ID=35835025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004127769/22U RU46045U1 (en) | 2004-06-07 | 2004-09-17 | BINARY STEAM TURBINE UNIT WITH COMBINED STEAM-STEAM CYCLE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU46045U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743868C1 (en) * | 2020-07-13 | 2021-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Симонов и партнеры" | Steam-to-steam power plant |
| RU2776225C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-07-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Симонов и партнеры" | Steam-heated power plant with a double zaryankin cycle |
| CN114956224A (en) * | 2022-04-11 | 2022-08-30 | 青岛宏聚环保工程有限公司 | Mechanical compression type evaporation system |
-
2004
- 2004-09-17 RU RU2004127769/22U patent/RU46045U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743868C1 (en) * | 2020-07-13 | 2021-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Симонов и партнеры" | Steam-to-steam power plant |
| WO2022015205A1 (en) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Симонов и партнеры" | Steam-steam power plant |
| RU2776225C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-07-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Симонов и партнеры" | Steam-heated power plant with a double zaryankin cycle |
| CN114956224A (en) * | 2022-04-11 | 2022-08-30 | 青岛宏聚环保工程有限公司 | Mechanical compression type evaporation system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103670626B (en) | Two-stage expansion jet type waste heat recovery system of internal combustion engine | |
| US7458217B2 (en) | System and method for utilization of waste heat from internal combustion engines | |
| EP0676532B1 (en) | Steam injected gas turbine system with topping steam turbine | |
| CN102022144B (en) | Thermal power generation system with function of exhaust steam recovery | |
| US2869324A (en) | Gas turbine power-plant cycle with water evaporation | |
| CN104533621A (en) | Dual-fuel steam injection direct-inverse gas turbine combined cycle | |
| US5165239A (en) | Water augmented indirectly-fired gas turbine systems and method | |
| JP2001027131A (en) | Multiple pressure steam injection type partial regenerative cycle gas turbine | |
| KR20080038233A (en) | Steam turbine cycle | |
| US20100242429A1 (en) | Split flow regenerative power cycle | |
| US20120159923A1 (en) | System and method for using gas turbine intercooler heat in a bottoming steam cycle | |
| CN107939548A (en) | Internal combustion engine UTILIZATION OF VESIDUAL HEAT IN cooling heating and power generation system and its method of work | |
| JP2015514179A (en) | Combined cycle power plant and method for operating a combined cycle power plant | |
| CN102606237B (en) | Open forward and inverse cycle coupling triple supply system of electricity, heat and cold based on combustion gas turbine | |
| RU2335641C2 (en) | Method of enhancing efficiency and output of two-loop nuclear power station | |
| CN102278205A (en) | Combined cycle method capable of being used for distributed air and fuel humidified gas turbine | |
| RU46045U1 (en) | BINARY STEAM TURBINE UNIT WITH COMBINED STEAM-STEAM CYCLE | |
| RU2616148C2 (en) | Electric power generation device with high temperature vapour-gas condensing turbine | |
| CN201723313U (en) | Gas turbine combined cycling device for distributed air and fuel humidification | |
| RU2409746C2 (en) | Steam-gas plant with steam turbine drive of compressor and regenerative gas turbine | |
| CN109681325A (en) | Natural gas-supercritical CO of zero carbon emission2Combined cycle generating process | |
| JP2001248409A (en) | Exhaust heat recovery system | |
| JP3773225B2 (en) | Waste heat recovery device for internal combustion engine | |
| RU2775732C1 (en) | Oxygen-fuel power plant | |
| TWI399512B (en) | A low-grade heat-utilizing device and approach for producing power and refrigeration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090918 |