CZ2005382A3 - Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla - Google Patents

Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla Download PDF

Info

Publication number
CZ2005382A3
CZ2005382A3 CZ20050382A CZ2005382A CZ2005382A3 CZ 2005382 A3 CZ2005382 A3 CZ 2005382A3 CZ 20050382 A CZ20050382 A CZ 20050382A CZ 2005382 A CZ2005382 A CZ 2005382A CZ 2005382 A3 CZ2005382 A3 CZ 2005382A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
steam
steam generator
pressure
generator
heat transformer
Prior art date
Application number
CZ20050382A
Other languages
English (en)
Inventor
Kubiš@Stanislav
Original Assignee
Siemens Industrial Turbomachinery S. R. O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Industrial Turbomachinery S. R. O. filed Critical Siemens Industrial Turbomachinery S. R. O.
Priority to CZ20050382A priority Critical patent/CZ2005382A3/cs
Priority to PCT/CZ2006/000041 priority patent/WO2006133656A2/en
Publication of CZ2005382A3 publication Critical patent/CZ2005382A3/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
    • F01K21/047—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas having at least one combustion gas turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/04—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/106—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Výstupní hrdlo vysokotlakové turbiny (1) je spojeno potrubím (16) paroplynové směsi s primární stranou generátoru (5) páry a dále s transformátorem (6) tepla, přičemž sekundární strana generátoru (5) páry je napojena na zvyšovací čerpadlo (10) a vysokotlakovým parním potrubím (18) na vysokotlakový parní modul (2). Mezi generátor (5) páry a vysokotlakový modul (1) je zařazen alespoň jeden další generátor páry. V jednom tělese může být společně umístěn alespoň jeden generátor (5) páry s transformátorem (6) tepla.

Description

PAROPLYNOVÝ OBĚH S GENERÁTOREM PÁRY A TRANSFORMÁTOREM TEPLA
Oblast techniky
Vynález se týká oblasti výroby mechanické - elektrické energie, společné výroby mechanické energie a tepla a dalších technologických provozů jako je petrochemie, potravinářství či výroba plynů.
Dosavadní stav techniky
V souvislosti s rostoucím problémem oteplování naší planety je možné pozorovat snahu po omezování množství oxidu uhličitého a dalších nebezpečných látek vypouštěných do ovzduší. Jsou vyvíjeny nové technologie, jejími pracovními látkami není vzduch, ale čisté látky jako je palivo, kyslík, voda, resp. oxid uhličitý. V zahraničí jsou též označovány jako systémy CES. Jedním z nich je oběh s paroplynovou turbinou, který je popsán v PV 2001 3331. Zde je spalováno za vysokého tlaku a teploty palivo s kyslíkem. Do takto vniklých spalin je vstřikována voda, čímž se vytvoří směs přehřáté vodní páry a oxidu uhličitého paroplynová směs (dále PPS), která vstupuje do tepelného stroje - turbiny.
Z tepelné energie, která je do oběhu přinášena prostřednictvím pracovní látky, je možné využít pouze část k přeměně na mechanickou energii. Podle termodynamických zákonů je úměrná vlastnosti látky - měrné tepelné kapacitě, její teplotě před tepelným strojem turbinou a poměru tlaků před a za strojem.
Maximální tlak oběhu - na vstupu do turbiny, je omezen vlastnostmi materiálu ze kterého je stroj zhotoven a který je možné pro danou teplotu použít.
Tlak na výstupu ze stroje je zvolen tak, aby kondenzace parní části, ze směsi s oxidem uhličitým, proběhla v následujícím transformátoru tepla při vyšším tlaku, než je tlak okolí atmosférický tlak. Tím je zajištěno, že oxid uhličitý není nutné z transformátoru tepla odsávat, což vyžaduje určitou energii, aleje ho možné z oběhu pouze odpouštět
• · · · • · · · • · ·
Tato omezení určují tlakový poměr vysokotlakové části paroplynové turbiny, což je jedna z hlavních příčin, proč v něm nemůže být efektivně využita veškerá tepelná energie, kterou obsahuje paroplynová směs na výstupu z vysokotlakového modulu. Pokud proto chceme zvýšit tepelnou účinnost oběhu, zvýšením teploty paroplynové směsi na vstupu do vysokotlakové části (HP) turbiny, zvýší se úměrně i teplota na jejím výstupu.
Podstata vynálezu
Výše uvedené problémy částečně řeší paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla jehož podstata spočívá v tom, že výstupní hrdlo vysokotlakové turbiny je spojeno potrubím paroplynové směsi s primární stranou generátoru páry a dále s transformátorem tepla, přičemž sekundární strana generátoru páry je napojena na zvyšovací čerpadlo a vysokotlakovým parním potrubím na vysokotlakový parní modul.
V případě vysoké teploty paroplynové směsi na výstupu z turbiny, může být před transformátor tepla zařazen alespoň jeden další generátor páry. V něm je ochlazována na primární straně paroplynová směs, přičemž je na sekundární straně generována přehřátá vysokotlakové pára, která je přiváděna do turbiny. Pracuje na jiné tlakové a teplotní hladině páry, než původní generátor a transformátor páry. Je zařazen mezi původní generátor páry a vstup transformátoru tepla.
Tlak a teplota generované páry odpovídá tlaku a teplotě paroplynové směsi a snižuje se ve směru jejího proudění. Teplota a tlak páry na výstupu z transformátoru tepla a jednotlivých generátorů tepla je volena tak, aby mohlo být využito co nejefektivněji energie, kterou obsahuje paroplynová směs na výstupu z turbiny. Vyrobená pára z generátorů páry a transformátoru tepla je vedena do vícetlakové parní části paroplynové turbiny. Zde expanduje až na tlak v kondenzátoru, v němž zkondenzuje. Z kondenzátoru je odváděn kondenzát pomocí čerpadla kondenzátu zpět do cyklu.
Výše uvedené generátory páry a transformátor tepla mohou být uspořádány v jednom tělese, v němž je vyráběna pára o různých tlacích.
···· • · • · ·· • ··· • · · ··
Přehled obrázků
Na přiloženém obrázku je nakresleno zjednodušené schéma tepelného oběhu s paroplynovou turbinou generátorem páry a transformátorem tepla.
Příklad provedení
Na přiloženém obrázku je znázorněno schéma tepelného oběhu paroplynové turbiny s jednostupňovým generátorem páry a transformátorem tepla, které se skládá z generátoru PPS 7, který je spojen potrubím 16 paroplynové směsi s paroplynovou turbinou 1, jejíž výstupní hrdlo je spojeno s generátorem páry 5 a transformátorem tepla 6, který je spojen vodním potrubím s napájecím čerpadlem 11 a generátorem paroplynové směsi 7, přičemž generátor páry 5 je spojen s vysokotlakovým parním potrubím 18 s vysokotlakovým parním modulem 2 a transformátor tepla 6 je spojen středotlakovým parním potrubím s nízkotlakovým modulem 3, který je spojen potrubím s kondenzátorem 8. Kondenzátor 8 je napojen přes čerpadlo 9 kondenzátu s transformátorem tepla 6 a přes zvyšovací čerpadlo 10 s generátorem páry 5. Potrubím 12 paliva je přiváděno do generátoru paroplynové směsi 7 palivo, potrubím 13 kyslíku, kyslík. Oxid uhličitý je z transformátoru tepla 6_odváděn potrubím 14 oxidu uhličitého, přebytečná voda potrubím 15 odpouštěné vody. Jednostupňový generátor páry 5 může být nahrazen generátorem vícestupňovým , který produkuje vícetlakovou páru, která je zaváděna do vícestupňové parní turbiny.
• · · · · · • ·» ·» ’
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (3)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1) Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla vyznačující se tím, že výstupní hrdlo vysokotlakové turbiny (1) je spojeno potrubím (16) paroplynové směsi s primární stranou generátoru páry (5) a dále s transformátorem tepla (6), přičemž sekundární strana generátoru páry (5) je napojena na zvyšovací čerpadlo (10) a vysokotlakovým parním potrubím (18) na vysokotlakový parní modul (2).
  2. 2) Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla podle bodu 1 vyznačující se tím, že mezi generátor páry (5) a vysokotlakový modul (1) je zařazen alespoň jeden další generátor páry.
  3. 3) Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla podle bodu 1 vyznačující se tím, že alespoň jeden generátor páry je umístěn společně s transformátorem páry v jednom tělese.
    ·· ©··· • · * • · ··* • · © • · · &ar- 3tz (^Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepjaj/yznačující se~fíTTT7~zě V/stupní hrdlo vysokotlakové turbiny (1) je spojeno potrubím (16) paroplynové směsi primární stranou generátori^páryJ5) a dále s transformátorenuépla $), přičemž sekundární strana generátoru^páryj^) je napojena na zvyšovací čerpadlo (10)avysokotlakovým parním potrubím (18) na vysokotlakový parní modul (2).
    Mezi generátor Dáry (5) a vysokotlakový modul (1) je zařazen alespoň jeden další generátor Páry.
    „Dl
    V jednom tělese^ .může být společně umístěn alespoň jeden generátor páry s transformátorem paryT {eflcb .
CZ20050382A 2005-06-15 2005-06-15 Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla CZ2005382A3 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050382A CZ2005382A3 (cs) 2005-06-15 2005-06-15 Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla
PCT/CZ2006/000041 WO2006133656A2 (en) 2005-06-15 2006-06-14 Emissionless cycle with steam generator and heat transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050382A CZ2005382A3 (cs) 2005-06-15 2005-06-15 Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2005382A3 true CZ2005382A3 (cs) 2007-01-17

Family

ID=37532644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20050382A CZ2005382A3 (cs) 2005-06-15 2005-06-15 Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ2005382A3 (cs)
WO (1) WO2006133656A2 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ304409B6 (cs) * 2013-04-22 2014-04-16 VĂŤTKOVICE POWER ENGINEERING a.s. Energetický zdroj s paroplynovou turbínou a parogenerátorem

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL210568B1 (pl) * 2007-10-02 2012-02-29 Univ West Pomeranian Szczecin Tech Siłownia parowa z wieloźródłowym zasilaniem

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0439754B1 (de) * 1990-01-31 1995-07-26 Asea Brown Boveri Ag Verfahren zum Anfahren einer Kombianlage
NL9201256A (nl) * 1992-07-13 1994-02-01 Kema Nv Steg-inrichting voor het opwekken van elektriciteit met bevochtigd aardgas.
DE19604664A1 (de) * 1996-02-09 1997-08-14 Asea Brown Boveri Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage
DE19918347A1 (de) * 1999-04-22 2000-10-26 Asea Brown Boveri Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Leistungssteigerung und Sicherstellung einer Zusatzleistung einer Gasturbinenanlage
CZ296199B6 (cs) * 2001-09-17 2006-02-15 Siemens Industrial Turbomachinery S.R.O. Paroplynové zarízení s transformátorem tepla

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ304409B6 (cs) * 2013-04-22 2014-04-16 VĂŤTKOVICE POWER ENGINEERING a.s. Energetický zdroj s paroplynovou turbínou a parogenerátorem

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006133656A2 (en) 2006-12-21
WO2006133656A3 (en) 2007-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10066513B2 (en) Method for operating a combined-cycle power plant with cogeneration, and a combined-cycle power plant for carrying out the method
EP1580483A1 (en) Steam turbine plant
US8881528B2 (en) System for the generation of mechanical and/or electrical energy
US20080115500A1 (en) Combustion of water borne fuels in an oxy-combustion gas generator
US20110083443A1 (en) Storage of electrical energy with thermal storage and return through a thermodynamic cycle
US11732644B2 (en) Organic Rankine Cycle for combined-cycle power plant
US8833080B2 (en) Arrangement with a steam turbine and a condenser
JP2012225228A (ja) 超臨界圧ｃｏ２ガスタービン複合発電システム
US20130227958A1 (en) Method for operating a combined-cycle power plant with cogeneration, and a combined-cycle power plant for carrying out the method
US20090277184A1 (en) Turbomachine and a method for enhancing power efficiency in a turbomachine
JP2016506488A (ja) ガスタービン装置の操作方法及び様式
Srinivas et al. Parametric analysis of a coal based combined cycle power plant
RU2335641C2 (ru) Способ повышения кпд и мощности двухконтурной атомной станции
CZ2005382A3 (cs) Paroplynový oběh s generátorem páry a transformátorem tepla
CN105874272A (zh) 用于热电联产的方法和设备
US20140060047A1 (en) Steam Cycle System with Thermoelectric Generator
RU2253917C2 (ru) Способ эксплуатации атомной паротурбинной энергетической установки и установка для его осуществления
CN109715916B (zh) 动力循环***和方法
WO2015187064A2 (ru) Всережимная парогазовая установка
CZ2013295A3 (cs) Energetický zdroj s paroplynovou turbínou a parogenerátorem
Caputo et al. Internal Combustion Steam Cycle (GIST Cycle): Thermodynamical Feasibility and Plant Lay-Out Proposals
Yunus et al. Energy based analysis of a thermal power station for energy efficiency improvement
RU2553477C2 (ru) Парогазовая установка
Kotowicz et al. Thermodynamic analysis of the advanced zero emission power plant
JP4729748B2 (ja) 温熱・冷熱同時発生システム