SU1361356A1

SU1361356A1 - Method of attaining peak power

Info

Publication number: SU1361356A1
Application number: SU864092458A
Authority: SU
Inventors: Валерий Борисович Кацнельсон; Янкель Менделевич Гусак
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1987-12-23

Abstract

Изобретение позвол ет повысить fэкономичность и надежность работы паровой турбоустановки с промежуточным перегревом пара между ступен ми. Часть пара после первой ступени 3 . основной паровой турбоустановки направл ют через первую по ходу газов секци ю подогревател в тракт промежуточного пароперегревател 23 парогенератора . Такое увеличение расхода пара через перегреватель при номинальной нагрузке приведен к снижению т-ры промежуточного пара и к уменьшению выработки мощности соответствующими ступен ми основной и дополнительной конденсационных турбин . 1 ил. С (Л 00 О5 01 О5The invention makes it possible to increase the cost-effectiveness and reliability of operation of a steam turbine plant with intermediate steam superheating between stages. Part of the steam after the first stage 3. The main steam turbine unit is directed through the first along the gas flow section of the preheater to the steam superheater 23 of the steam generator. Such an increase in steam consumption through a superheater at a nominal load results in a decrease in the intermediate steam temperature and a decrease in power generation by the corresponding stages of the main and additional condensation turbines. 1 il. C (L 00 O5 01 O5

Description

11eleven

Изобретение относитс к теплоэнер гетике и может быть использовано дл выработки пиковой мощности.This invention relates to heat and energy production and can be used to generate peak power.

Цель-изобретени - повьшение экс- номичности и надежности работы паровой турбоустановки с промежуточным перегревом пара между ступен ми.The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of the steam turbine installation with intermediate steam overheating between the stages.

На чертеже представлена схема устройства , реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a diagram of the device that implements the proposed method.

Парогазова установка содержит котел 1 с частью 2 высокого давлени и промежуточным пароперегревателем с первой 3 и второй 4 ступен ми, основ ную конденсационную турбину, имеющую цилиндр 5 высокого давлени (ЦВД), подключенный к выходу части 2 высокого давлени котла 1, и Цилиндр 6 низкого давлени (ЦНД), подключенный к вь5ходу второй ступени 4 промежуточного промперегревател котла 1, генератор 7, конденсатор 8, конденсат- ный насос 9, регенеративные подогреватели 10 низкого давлени (ПНД), деаэратор 1 с питательным насосомThe combined-cycle gas turbine plant contains a boiler 1 with a high pressure part 2 and an intermediate superheater with the first 3 and second 4 stages, the main condensing turbine having a high pressure cylinder 5 (HPC) connected to the output of the high pressure part 2 of the boiler 1, and a low cylinder 6 pressure (LPC) connected to the upstream of the second stage 4 of the intermediate boiler reheater 1, generator 7, condenser 8, condensate pump 9, low pressure regenerative heaters 10 (HDPE), deaerator 1 with feed pump

12и регенеративные подогреватели12 and regenerative heaters

13- 15 высокого давлени (ПВД), дополнительную конденсационную турбину 16, подключенную через регулирую- щий клапан 1 7 к ЦНД 6 основной турбины, пиковый генератор 18, конденсатор 19 13–15 high pressure (LDPE), additional condensation turbine 16 connected through a control valve 1 7 to the low-pressure cylinder 6 of the main turbine, peak generator 18, condenser 19

и конденсатный насос 20, газотурбинную установку 21, подключенную газоходом к газовому подогревателю 22, который содержит пароперегреватель 23 и водоподогреватели 24 и 25.and a condensate pump 20, a gas turbine installation 21 connected by a gas duct to a gas heater 22, which contains a superheater 23 and water heaters 24 and 25.

ПВД 13 - 15 по нагреваемой среде включены последовательно, при этом вход ПВД 13 через запорно-регулирую- щий клапан 26 подключен к на нета- тельной линии питательного насоса 12 а выход ПВД 15 подключен к входу части 2 высокого давлени котла 1, По греющейLDPE 13 - 15 are connected in series in the heated medium, while the entrance to the LDPE 13 is connected via the shut-off and regulating valve 26 to the rear line of the feed pump 12 and the outlet of the LDPE 15 is connected to the input of the high pressure part 2 of the boiler 1.

среде ПВД 14 и 15 соединены с отбора- 45 пень 3 промежуточного пароперегрева- ми ЦВД 5, Выход ПВД 13 по греющей тел . Регулирующим клапаном 32 час тично байпасируетс перва ступень 3 промежуточного пароперегревател , за счет чего поддерживаетс номинальна -емпература на выходе второй ступени 4 промежуточного пароперегревател котла 1 в базовом режиме.PVD medium 14 and 15 are connected with a selection - 45 stump 3 of the intermediate superheating of HPC 5, PVD 13 output by the heating tel. The control valve 32 partially bypasses the first stage 3 of the intermediate superheater, thereby maintaining a nominal temperature at the output of the second stage 4 of the intermediate superheater of the boiler 1 in the basic mode.

Дл перевода системы в режим выработки пиковой мощности осуществл - 55 ют Одновременно или с необходимым упреждением прогрев, разворот и насреде через запорно-регулирующии клапан 27 соединен с деаэратором 11,To transfer the system to the peak power generation mode, the heating is performed simultaneously or with the necessary anticipation, turning and flowing through the shut-off and regulating valve 27 is connected to the deaerator 11,

Вход подогревател 25 газового подогревател 22 подключен к напорной линии конденсатного насоса 20, а выход через запорно-регулирующии клапан 28 подключен к линии сброса греющей среды из ПВД 13 в деаэратор 11,The inlet of the preheater 25 of the gas preheater 22 is connected to the pressure line of the condensate pump 20, and the outlet through the shut-off and regulating valve 28 is connected to the line of discharge of the heating medium from the LDPE 13 to the deaerator 11,

Вход подогревател 24 через запорно-регулирующии клапан 29 соединен с напорной линией питательногоThe entrance of the preheater 24 through a shut-off valve 29 is connected to the pressure line of the feed

5050

гружение газотурбинной.установки 21 путем подачи топлива в нее и дополнительной конденсационной турбины 16gas turbine installation. 21 by supplying fuel to it and an additional condensing turbine 16

f 0 5 f 0 5

О ABOUT

0 0

5five

, а выход подключен к части 2 высокого давлени котла 1. Трубопровод промежуточного перегрева , соедин ющий ЦВД 5 с первой , ступенью 3 промежуточного пароперегревател котла 1, подключен через задвижку 30 к входу пароперегревате- л 23 газового подогревател 22. Выход пароперегревател 23 соединен со смесительным коллектором 31 между ступен ми 3 и 4 промежуточного пароперегревател котла 1 и через регулирующий клапан 32 подключен к входу в первую ступень 3 промежуточного пароперегревател котла 1.and the output is connected to the high pressure part 2 of the boiler 1. An intermediate overheating pipe connecting the high-pressure cylinder 5 with the first stage 3 of the intermediate superheater of the boiler 1 is connected via a valve 30 to the steam superheater 23 of the gas preheater 22. The output of the superheater 23 is connected to the mixing one a collector 31 between steps 3 and 4 of the intermediate superheater of boiler 1 and through a control valve 32 is connected to the inlet to the first stage 3 of the intermediate superheater of boiler 1.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

В базовом режиме (когда нет необходимости в выработке пиковой мощности ) .газотурбинна установка 21 и дополнительна конденсационна турбина 16 отключены. Газовый подогреватель 22 отключен по газовой и паровод ной стороне. Запорно-регулирующие клапаны 28 и 29 и задвижка 30 закрыты, а за- порнорегулирующие клапаны 26 и 27 открыты.In basic mode (when there is no need to generate peak power), the gas turbine unit 21 and the additional condensing turbine 16 are switched off. Gas heater 22 is disconnected at the gas and steam side. The shut-off and control valves 28 and 29 and the valve 30 are closed, and the locking control valves 26 and 27 are open.

Пар, отработавший в основной турбине , вращающей генератор 7, конденсируетс в конденсаторе В и конден- сатным насосом 9 подаетс в деаэратор 11. Питательна вода из деаэратора 11 питательным насосом 12 подаетс через залорно-регулирующий клапан 26 последовательно в ПВД 13 - 15, которое обеспечивает подогрев питательной воды до номинальной температуры . После ПВД питательна вода поступает в часть 2 высокого давлени котла 1,The steam that has been exhausted in the main turbine, which rotates the generator 7, is condensed in the condenser B and the condensate pump 9 is fed to the deaerator 11. The feed water from the deaerator 11 is fed by the feed pump 12 through the regulator valve 26 in series heating feed water to the nominal temperature. After the LDPE, the feedwater enters the high pressure part 2 of boiler 1,

Так как задвижка 30 в этом режиме закрыта, то пар после ЦВД 5 направл етс только на вход в первую сту- Since the valve 30 is closed in this mode, the steam after CVP 5 is sent only to the entrance to the first stage.

подводом пара к ней через регулирующий клапан 17, Одновременно с газотурбинной установкой 21 прогреваетс газовый подогреватель 22.supplying steam to it through the control valve 17. Simultaneously with the gas turbine installation 21, the gas heater 22 is heated.

Постепенным открытием регулирую- щегЬ клапана 29 и прикрытием клапана 26 так, чтобы температура питательной воды, поступающей в часть 2 высокого давлени котла 1, оставалась посто нной , отключают ПВД 13 - 15 и подключают водоподогреватель 24 газового подогревател 22, Одновременно прикрывают запорно-регулирующийBy gradually opening the regulating valve 29 and covering the valve 26 so that the temperature of the feed water entering the high pressure part 2 of the boiler 1 remains constant, the LDPE 13-15 is disconnected and the water preheater 24 of the gas preheater 22 is switched off.

клапан 27 и открывают запорно-регули- 15 части его через регулирующий клапанvalve 27 and open the shut-off and regulator- 15 parts of it through the control valve

рующий клапан 28 так, чтобы температура конденсата, подаваемого в деаэратор 11, оставалась посто нной. Дл того, чтобы сохранить посто нной температуру .пара за промежуточным 20 пара на дополнительную турбину, одипароперегревателем котла 1, по мере роста расхода пара в промперегреватель сначала постепенно закрывают регулирующий клапан 32 и открывают задвижку 30.dry valve 28 so that the temperature of the condensate supplied to deaerator 11 remains constant. In order to keep the temperature constant. The steam after the intermediate 20 steam to the additional turbine, one boiler superheater 1, as the steam flow to the reheater increases, gradually the control valve 32 is first closed and the valve 30 is opened.

Дл предотвращени перегрева последних отсеков ЦНД,6 постепенно открывают регулирующий орган 17 дополнительной конденсационной турбины 16 после полного открыти которого сие- тема работает в режиме выработки максимальной пик овой мощности.In order to prevent overheating of the last sections of the low-pressure cylinder, 6 gradually open the regulator 17 of the additional condensing turbine 16 after the complete opening of which the system operates in the mode of generating the maximum peak power.

Отработанный пар дополнительной турбины 16, привод щей во вращение ПИКОВЫЙ генератор 18, конденсируетс The exhaust steam from the additional turbine 16, driving the PEAK generator 18, is condensed.

в конденсаторе 19 и конденсатным насосом 20 подаетс на вход водопо- догревател 25, расположенного в выходной части по ходу газов газового подогревател 22 и через запорно-ре- гулирующий клапан 28 поступает в деаэратор 1 , Запорно-ре гулирующий клапан 27 на линии сброса греющей среды из ПВД 13 в деазратор II закрыт.in the condenser 19 and the condensate pump 20 is fed to the inlet of the water heater 25 located in the outlet part along the gas of the gas preheater 22 and through the shut-off regulating valve 28 enters the deaerator 1, the shut-off regulating valve 27 on the line of discharge of the heating medium from the LDPE 13 to the deazrator II is closed.

Питательна вода питательным на- сосом 12 подаетс во второй водоподогреватель 24 газового подогревател 22, нагреваетс до номинальной температуры и подаетс на вход части 2 высокого давлени котла 1, Запорно- регулирующий клапан 26 закрыт, питательна вода не-поступает в ПВД 13 - 15.The feed water from the feed pump 12 is supplied to the second water heater 24 of the gas preheater 22, heated to the nominal temperature and fed to the inlet of the high pressure part 2 of the boiler 1, the stop valve 26 is closed, the feed water does not flow into the LDPE 13-15.

Расход пара, поступавшего в базовом режиме в ПВД 13 - 15, подаетс теперь с ЦВД 5 через открытую задвижку 30 в дополнительный пароперегреватель 23 газового подогревател 22, пар из которого подаетс вThe consumption of steam supplied in the LDPE 13-15 in the base mode is now supplied from the HPC 5 through the open valve 30 to the additional steam superheater 23 of the gas preheater 22, the steam from which is supplied to

смесительный коллектор 31, Здесь этот поток пара смешиваетс с основным потоком промежуточного пара, поступившего из ЦВД 5 на подогрев в первую ступень 3 промежуточного пароперегревател котла 1, Из смесительного коллектора 31 поток пара поступает во вторую ступень 4 промежуточного пароперегревател котла 1, где догреваетс до номинальной температуры базового режима.mixing manifold 31, Here, this steam flow is mixed with the main intermediate steam flow from CVP 5 for heating to the first stage 3 of the intermediate boiler superheater 1, From the mixing manifold 31, the steam flow enters the second stage 4 of the intermediate superheater of boiler 1, where it is heated to nominal temperature of the basic mode.

Отработавший пар из ЦВД 5 основной турбины поступает в ЦНД.6, аThe exhaust steam from the HPC 5 of the main turbine enters the low-pressure cylinder.6, and

17 подаетс , в дополнительную турбину 16.17 is fed to an additional turbine 16.

Расход пара через отсеки основной турбины, расположенные поапе отбораSteam consumption through the main turbine compartments located on the extraction flow

каков как в базовом, так и в пиковом режиме работы системы,What is the basic and peak mode of the system,

.ПНД 10 в пиковом режиме включены и расходы пара и воды в них равны .PND 10 in peak mode is included and the costs of steam and water are equal to them.

25 расходам в базовом режиме.25 expenses in basic mode.

Прекращают выработку пиковой мощ- ности в обратном пор дке.Stop generating peak power in reverse order.

Если при работе системы в режиме пиковой нагрузки с.отключенными ПВДIf during system operation in peak load mode with disconnected LDPE

30 и с подогревом питательной воды выхлопными газами газовой турбины пар отборов ЦВД направл ть непосредственно в промежуточный пароперегреватель котла, то при номинальной нагрузке котла по топливу такое увеличение расхода пара через промперегреватель приведет к снижению теьшературы.промежуточного пара и к уменьшению выработки мощности соответствующими ступен ми основной и дополнительной конденсационных турбин как вследствие уменьшени располагаемого теплопере- пада, так и вследствие увеличени влажности ив последних ступен х турбин, ведущей также к снижению надежности их работы,30 and with the feed gas heated by the exhaust gases of the gas turbine, the CVD sampling steam is sent directly to the intermediate superheater of the boiler, then at the nominal load of the boiler for fuel such an increase in steam flow through the reheater will decrease the temperature of the intermediate steam and reduce the power output by the corresponding stages and additional condensation turbines, both due to a decrease in the available heat transfer, and due to an increase in moisture in the final stages Urbina, also leading to a decrease in the reliability of their work,

Дл увеличени выработки мощности и предотвращени влажности пар, предназначенный в базовом режиме на отборы ЦВД, догревают выхлопными газами газотурбинной установки до температуры , достаточной дл того, чтобы этот пар догреть в проьтерегревателе котла до номинальной температуры базового режима.To increase power generation and prevent moisture, steam designed in baseline mode for HPC blends is heated by exhaust gases of a gas turbine unit to a temperature sufficient to heat this steam in the boiler's superheater to the nominal temperature of the baseline mode.

3535

00

5five

00

5five

.Фор-м, ула изобретени .For, ula inventions

Способ выработки пиковой мощности парогазовой станции с многосту51361356 The method of generating peak power combined-cycle station with mnogosti51361356

пенчатыми основной и пиковой паровы- с целью повышени экономичности и ми турбоустановками с парогенератс- .надежности -работы в случае выполне- ром путем нагрева питательной воды ни основной паровой турбоустановки и конденсата основной и пиковой паро- с промежуточным перегревателем между вых турбоустановок в многосекционном ступен ми часть пара после первой газовом подогревателе выхлопными га- ступени основной паровой турбоуста- зами газотурбинной установки с по- новки направл ют через первую по хо- следующей подачей питательной воды ду газов секцию подогревател в в котел, а конденсата в деаэратор, Q тракт промежуточного пароперегрева- отличающийс тем, что, тел парогенератора.foam main and peak steam in order to increase efficiency and mi turbine plants with steam generation. Reliability - work performed by heating the feed water of either the main steam turbine plant and the condensate main and peak steam with an intermediate superheater between the turbo units in the multi-section stages Part of the steam after the first gas preheater by the exhaust steam of the main steam turbostases of the gas turbine unit is delivered through the first through the long-term feed The gas outlet of the preheater section is in the boiler, and the condensate is in the deaerator, the Q channel of the intermediate superheater is different in that the bodies of the steam generator.

Claims

. FORUM, invented method 'Method for generating peak power of a combined cycle gas turbine station with ⁵ 1361 step main and peak steam turbine units with a steam generator by heating feed water and condensate of the main and peak steam and outlet turbine units in a multi-section gas heater with gas turbine exhaust bases installations with the subsequent supply of feed water to the boiler, and condensate to the deaerator, j characterized in that, in order to increase the efficiency and reliability of operation in the case of the main steam turbine Novki with an intermediate superheater between steps> part of the steam after the first stage of the main steam turbine is directed through a first preheater along the gas path section of a reheater of the steam generator.