SU1474290A1

SU1474290A1 - Combined steam-and-gas turbine unit

Info

Publication number: SU1474290A1
Application number: SU864171074A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Красавин; Анатолий Давидович Гольдштейн; Евгений Николаевич Прутковский; Евгений Александрович Тарасов; Геннадий Иванович Левченко; Леонид Михайлович Христич
Original assignee: Предприятие П/Я А-3513
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1989-04-23

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике и позвол ет повысить экономичность установки и расширить диапазон примен емых топлив. В тракте уход щих газов котла парового контура последовательно расположены экономайзер котла, газовод ные подогреватели 7 и 9 высокого и низкого давлений с трубопроводами 8 и 6, 11 и 10 подвода и отвода нагреваемой среды с регулирующими устр-вами 30,28,26 и 21,20 и двухступенчатый воздушный калорифер с трубопроводами 15 и 16, 14 и 17 подвода и отвода нагревающей среды, перва ступень 12 которого подключена к подогревателю 9. Трубопроводы 15 и 16 второй ступени 13 калорифера подключены к трубопроводу 14 ступени 12 до и после РУ 21. Трубопровод 24 подключен к трубопроводу 6 и подогревателю 7 до и после регулирующего устр-ва 28. Установка может работать в парогазовом цикле и автономном. Примен емое топливо может требовать различной температуры подогрева воздуха. 1 ил.The invention relates to a power system and improves the efficiency of the installation and expands the range of fuels used. The boiler economizer, gas-fired heaters 7 and 9 of high and low pressures with piping 8 and 6, 11 and 10 supplying and discharging the heated medium with regulating devices 30,28,26 and 21 are sequentially located in the flue gas path of the steam circuit boiler. 20 and a two-stage air heater with pipelines 15 and 16, 14 and 17 for supplying and discharging the heating medium, the first stage 12 of which is connected to the preheater 9. The pipelines 15 and 16 of the second stage 13 of the heater are connected to the pipe 14 of stage 12 before and after the RU 21. Pipeline 24 is connected to the pipe armature 6 and preheater 7 before and after regulating device 28. The unit can operate in the combined cycle and autonomous cycle. The fuel used may require different heating temperatures. 1 il.

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при проектировании парогазовых установок.The invention relates to a power system and can be used in the design of combined cycle plants.

Цель изобретения — повышение экономичности и расширение диапазона применяемых топлив.The purpose of the invention is improving efficiency and expanding the range of used fuels.

На чертеже изображена парогазовая установка.The drawing shows a combined cycle plant.

Парогазовая установка содержит газотурбинный агрегат 1, соединенный газопроводом с котлом 2, который подключен паропроводом к паротурбинному агрегату 3, содержащему подогреватели 4 и 5 воды низкого и высокого давлений соответственно, при этом трубопровод 6 соединяется с газоводяным подогревателем 7 высокого давления, байпасируя подогреватель 5 высокого давления. Газоводяной подогреватель 7 высокого давления по воде соединен с котлом 2 трубопроводом 8. По ходу газов за газоводяным подогревателем 7 высокого давления расположен газоводяной подогреватель 9 низкого давления, который трубопроводами 10 и 11 подключен соответственно к входу и выходу подогревателей 4 воды низкого давления. Кроме того, газоводяной подогреватель 9 низкого давления соединен с калориферами 12 и 13 низкого и высокого давлений соответственно при помощи трубопроводов 14—17 при этом калорифер 12 снабжен вентилятором 18. а на трубопроводах расположены циркуляционный насос 19. запорные устройства 20—22 и дроссельное устройство 23. На подводящих и отводящих трубопроводах 24 и 25 газоводяного подогревателя 7 высокого давления установлены запорные устройства 26—30.The combined cycle gas turbine unit includes a gas turbine unit 1 connected by a gas line to a boiler 2, which is connected by a steam line to a steam turbine unit 3, comprising low and high pressure water heaters 4 and 5, respectively, while the pipeline 6 is connected to the high pressure gas and water heater 7 bypassing the high pressure heater 5 . The gas-water heater 7 high pressure on water is connected to the boiler 2 by a pipe 8. In the course of the gases behind the gas-water heater 7 high-pressure gas-water heater 9 is located, which is connected by pipelines 10 and 11 to the inlet and outlet of the low-pressure water heaters 4. In addition, the gas-water heater 9 low pressure is connected to the heaters 12 and 13 low and high pressure, respectively, using pipelines 14-17, while the heater 12 is equipped with a fan 18. and on the pipelines there is a circulation pump 19. shut-off devices 20-22 and a throttle device 23 On the inlet and outlet pipelines 24 and 25 of the gas-water heater 7 high pressure shut-off devices 26-30 are installed.

Парогазовая установка работает следующим образом.Combined-cycle plant operates as follows.

В парогазовом цикле продукты сгорания (окислитель) от газотурбинного агрегата 1 поступают в котел 2 с одновременной подачей туда топлива для выработки пара. После котла продукты сгорания проходят через газоводяные подогреватели 7 высокого давления, газоводяные подогреватели 9 низкого давления и поступают в дымовую трубу.In the combined cycle, the products of combustion (oxidizing agent) from the gas turbine unit 1 enter boiler 2 with the simultaneous supply of fuel there to generate steam. After the boiler, the combustion products pass through the gas-water heaters 7 high pressure, gas-water heaters 9 low pressure and enter the chimney.

В этом режиме работы конденсат по трубопроводу 10 поступает параллельно регенеративным подогревателям 4 низкого давления в газоводяной подогреватель 9 низкого давления, а оттуда по трубопровод)' 1 1 через деаэратор в подогреватели 5 высокого давления, при этом’ устройства 20—22 закрыты, а циркуляционный насос 19 и вентилятор 18 не работают. Питательная вода после питательного насоса параллельно регенеративным подогревателям 5 высокого давления по входному трубопроводу 6 поступает в' газоводяной подогреватель 7 высокого давления, а из него по выходному трубопроводу 8 в котел 2, при этом устройства 26, 27 и 30 открыты, а уст2 ройства 28 и 29 закрыты. Выработанный в котле 2 пар поступает на паровую турбину 3.In this operating mode, condensate flows through line 10 in parallel with regenerative low-pressure heaters 4 to a low-pressure gas-water heater 9, and from there through the pipeline) '1 1 through a deaerator to high-pressure heaters 5, while devices 20-22 are closed and the circulation pump 19 and fan 18 are not working. Feed water after the feed pump parallel to the regenerative high-pressure heaters 5 through the inlet pipe 6 enters the high-pressure gas-water heater 7, and from it through the outlet pipe 8 to the boiler 2, while the devices 26, 27 and 30 are open, and the devices 28 and 29 are closed. The steam generated in the boiler 2 enters the steam turbine 3.

В автономном режиме установка работает следующим образом.In offline mode, the installation works as follows.

В котел 2 подается топливо, которое сгорает уже в воздушной среде, при этом воздух поступает в котел 2 из воздушных калориферов 12 и 13, образовавшиеся продукты сгорания последовательно проходят котел 2, газоводяные подогреватели 7 и 9 высокого и низкого давлений соответственно и, охладившись, поступают в дымовую трубу. Образовавшийся в котле конденсат 2 поступает в паровую турбину 3. Конденсат после первой турбины в полном количестве поступает в деаэратор, проходя только регенеративные подогреватели 4 низкого давления, при этом установленная запорная арматура на входном и выходном трубопроводах 10 и 11 газоводяного подогревателя 9 низкого давления закрыта, а водяной контур его заполнен конденсатом.Fuel is supplied to boiler 2, which burns out already in the air, while air enters boiler 2 from air heaters 12 and 13, the resulting combustion products pass through boiler 2 in series, gas-water heaters 7 and 9 of high and low pressure, respectively, and cool into the chimney. Condensate formed in the boiler 2 enters the steam turbine 3. The condensate after the first turbine enters the deaerator in full, passing only regenerative low pressure heaters 4, while the installed valves on the inlet and outlet pipelines 10 and 11 of the low pressure gas water heater 9 are closed, and its water circuit is filled with condensate.

Включаются в работу вентилятор 18 и циркуляционный насос 19, при помощи которого осуществляется циркуляция конденсата по замкнутому контуру, включающему в себя газоводяной подогреватель 9 низкого давления, трубопроводы 14—17, а также калориферы 13 и 12 высокого и низкого давлении, при этом возможны два варианта работы этого циркуляционного контура.The fan 18 and the circulation pump 19 are turned on, with the help of which the condensate is circulated in a closed circuit, including a gas-water heater 9 low pressure, pipelines 14-17, as well as high and low pressure heaters 13 and 12, with two options the operation of this circulation circuit.

В первом варианте требуется относительно невысокая температура подогрева воздуха, поступающего в котел 2 (около 150°С). Закрываются запорное 22 и дроссельное 23 устройства и конденсат, нагреваясь в газоводяном подогревателе 9 низкого давления, по трубопроводу 14 через открытую задвижку устройства 21 поступает в калорифер 12 низкого давления, а оттуда, отдав тепло воздуху. циркуляционным насосом 19 подается по трубопроводу 17 опять для нагрева в газоводяной подогреватель 9 низкого давления.In the first embodiment, a relatively low temperature for heating the air entering the boiler 2 (about 150 ° C) is required. The shut-off device 22 and throttle device 23 and condensate are closed, heating in the gas-water heater 9 low pressure, through the pipe 14 through the open valve of the device 21 enters the air heater 12 low pressure, and from there, giving off heat to the air. the circulation pump 19 is fed through the pipe 17 again for heating in the gas-water heater 9 low pressure.

Во втором варианте применяемое в котле топливо требует более высокой температуры подогрева воздуха (в диапазоне 160—280°С) Закрывается задвижка устройства 21 и открываются задвижка устройства 22 и дроссельное устройство 23.In the second embodiment, the fuel used in the boiler requires a higher temperature for heating the air (in the range 160–280 ° C). The valve of the device 21 closes and the valve of the device 22 and the throttle device 23 open.

Конденсат, нагревшись в газоводяном подогревателе 9 низкого давления по трубопроводам 14 и 15 через запорное устройство 22 поступает в калорифер 13 высокого давления, а из него по трубопроводу 16 через дроссельное устройство 23 в калорифер 12 низкого давления, а оттуда циркуляционным насосом 19 по трубопроводу 17 через запорное устройство 20 опять в газоводяной подогреватель 9 низкого давления. При этом дроссельное устройство 23 используется для того, чтобы поднять давление конденсата. Пита тельная вода после питательного насоса поступает в газоводяной подогреватель 7 высокого давления и регенеративные подогреватели 5 высокого давления, при этом возможны три варианта включения их в тракт питательной воды.The condensate, having heated in a low-pressure gas-water heater 9 through pipelines 14 and 15, passes through a shut-off device 22 to a high-pressure air heater 13, and from it through a pipe 16 through a throttle device 23 to a low-pressure air heater 12, and from there by a circulation pump 19 through a pipe 17 through the locking device 20 again into the gas-water heater 9 low pressure. In this case, the throttle device 23 is used to increase the pressure of the condensate. After the feed pump, the feed water enters the high-pressure gas-water heater 7 and the high-pressure regenerative heaters 5, and there are three possible ways to incorporate them into the feed water path.

Первый вариант включения соответствует первому варианту работы циркуляционного контура низкого давления и полностью соответствует работе подогревателей 5 и 7 высокого давления и при работе по парогазовому циклу, описанному выше. Вариант 2. — В этом варианте требуется повысить температуру газов перед газоводяным подогревателем 9 низкого давления на относительно небольшую величину.The first inclusion option corresponds to the first embodiment of the low-pressure circulation circuit and is fully consistent with the operation of the high-pressure heaters 5 and 7 and when operating on the combined cycle described above. Option 2. - In this embodiment, it is required to increase the temperature of the gases in front of the gas-water heater 9 low pressure by a relatively small amount.

В этом случае питательная вода поступает от питательного насоса в газоводяной подогреватель Ί высокого давления по трубопроводам 6 и 24, и, пройдя его по трубопроводу 25 и 8, поступает в котел, при этом запорные устройства 26 и 30 за-, крываются, а устройства 27—29 открываются. Б парогазовом цикле и в первом варианте в газоводяном подогревателе 7 высокого давления движение обогреваемой и охлаждаемой среды осуществляется по схеме «противоток», а во втором варианте — по схеме «прямоток», таким образом, уменьшается его тепловосприятие и увеличивается температура газов перед газоводяным подогревателем низкого давления.In this case, the feed water flows from the feed pump to the high-pressure gas-water heater Ί through pipelines 6 and 24, and passing it through piping 25 and 8, enters the boiler, while the shut-off devices 26 and 30 are closed, and the devices 27 —29 open. In the steam-gas cycle and in the first embodiment, in the gas-water heater 7 high pressure, the movement of the heated and cooled medium is carried out according to the "counterflow" scheme, and in the second version - according to the "forward flow" scheme, thus, its heat perception is reduced and the temperature of the gases in front of the gas-water heater low pressure.

Второй вариант включения газоводяного подогревателя 7 в’ысокого давления может применяться как с первым вариантом, так и со вторым вариантом циркуляции среды через газоводяной подогреватель 9 низкого давления.The second option to turn on the gas-water heater 7 high pressure can be used with both the first option and the second version of the medium circulation through the gas-water heater 9 low pressure.

В третьем варианте вся питательная вода проходит только через регенеративные подогреватели 5 высокого давления, при этом запорные устройства 26, 28, 30 закрыты и газоводяной подогреватель 7 высокого давления полностью байпасируется по воде. В этом случае температура газов перед газоводяным подогревателем низ5 кого давления резко возрастает, аналогично возрастает и температура конденсата и воздуха, поступающего в котел.In the third embodiment, all feed water passes only through regenerative high-pressure heaters 5, while the shut-off devices 26, 28, 30 are closed and the gas-water high-pressure heater 7 is completely bypassed through the water. In this case, the temperature of the gases in front of the low-pressure gas-water heater increases sharply, and the temperature of the condensate and the air entering the boiler increases similarly.

Этот вариант соответствует только варианту 2 циркуляции среды через газоводяной подогреватель 9 низкого давления.This option corresponds only to option 2 of the medium circulation through the gas-water heater 9 low pressure.

Claims

Claim

Combined-cycle plant with discharge of combustion products into the boiler from the gas turbine unit, containing a steam circuit, in the boiler exhaust gas path, a boiler economizer, high-pressure and low-pressure gas-water heaters with 70 water pipes and the outlet of the heated medium with control devices and a two-stage air heater with pipelines for supplying and discharging a heating medium, the first stage of which is connected to a low-pressure gas-water heater 25, characterized in that, in order to increase efficiency and expand the range of fitted fuels, the installation is equipped with pipelines with control valves connected to the supply pipe 30 of the heated medium to the gas-water high-pressure heater before and after the control device, and the outputs to the pipeline of the heated medium of the gas-water high-pressure heater before and after control device, while the pipelines for supplying and discharging the heating medium of the second stage of the air heater are connected to the pipeline by Water heating medium air heater of the first step before and after the control device.