RU2012135513A - Способ эксплуатации газотурбинной комбинированной теплоэлектростанции и газотурбинная комбинированная теплоэлектростанция - Google Patents

Способ эксплуатации газотурбинной комбинированной теплоэлектростанции и газотурбинная комбинированная теплоэлектростанция Download PDF

Info

Publication number
RU2012135513A
RU2012135513A RU2012135513/06A RU2012135513A RU2012135513A RU 2012135513 A RU2012135513 A RU 2012135513A RU 2012135513/06 A RU2012135513/06 A RU 2012135513/06A RU 2012135513 A RU2012135513 A RU 2012135513A RU 2012135513 A RU2012135513 A RU 2012135513A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
heat
gas stream
flue gas
water
Prior art date
Application number
RU2012135513/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2569130C2 (ru
Inventor
Ханс-Эрик ХАНССОН
Original Assignee
Юротербин Аб
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 Юротербин Аб filed Critical Юротербин Аб
Publication of RU2012135513A publication Critical patent/RU2012135513A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2569130C2 publication Critical patent/RU2569130C2/ru

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
    • 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
    • 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
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • 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
    • F01K23/12—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled
    • F01K23/14—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled including at least one combustion engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/003—Gas-turbine plants with heaters between turbine stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • 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
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

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

1. Способ эксплуатации газотурбинной комбинированной теплоэлектростанции, содержащей компрессорную установку (2) и турбинную установку (1), при этом полезную работу отбирает по меньшей мере одно устройство (4), имеющееся в станции, при котором производят топочные газы камерой (5) сгорания, установленной перед турбинной установкой (1), при котором воду и/или пар впрыскивают путем теплообмена с потоком горячего газа после турбинной установки (1) и/или в канале (13) компрессора, и воду и/или пар направляют в газовый поток перед камерой (5) сгорания и/или в камере (5) сгорания в таких количествах, чтобы по меньшей мере 80% кислорода, содержащегося в воздухе в данном потоке, потреблялось при сгорании в камере (5) сгорания, и при котором теплоноситель, используемый в нагревательном устройстве (11), нагревают теплотой, отобранной конденсатором (9) топочного газа, расположенным в потоке (7) топочного газа после турбинной установки (1), отличающийся тем, что- поток топливного газа после турбинной установки (1) дополняют топочными газами из дополнительной камеры (16) сгорания, при этом кислород для сгорания для этой дополнительной камеры сгорания подают из увлажнителя (18) входного воздуха, и- воду и теплоту отбирают из потока (7) топочного газа после конденсатора (9) топочного газа с помощью дополнительного конденсатора (17), в результате чего поток (7) топочного газа дополнительно осушают, а воду и теплоту, отобранную из этого потока, направляют в воздух, поступающий в компрессорную установку (2), посредством увлажнителя (18) входного воздуха.2. Способ по п.1, при котором газообразные продукты сгорания подают на турбинную установку (1) под давлением 50-300

Claims (18)

1. Способ эксплуатации газотурбинной комбинированной теплоэлектростанции, содержащей компрессорную установку (2) и турбинную установку (1), при этом полезную работу отбирает по меньшей мере одно устройство (4), имеющееся в станции, при котором производят топочные газы камерой (5) сгорания, установленной перед турбинной установкой (1), при котором воду и/или пар впрыскивают путем теплообмена с потоком горячего газа после турбинной установки (1) и/или в канале (13) компрессора, и воду и/или пар направляют в газовый поток перед камерой (5) сгорания и/или в камере (5) сгорания в таких количествах, чтобы по меньшей мере 80% кислорода, содержащегося в воздухе в данном потоке, потреблялось при сгорании в камере (5) сгорания, и при котором теплоноситель, используемый в нагревательном устройстве (11), нагревают теплотой, отобранной конденсатором (9) топочного газа, расположенным в потоке (7) топочного газа после турбинной установки (1), отличающийся тем, что
- поток топливного газа после турбинной установки (1) дополняют топочными газами из дополнительной камеры (16) сгорания, при этом кислород для сгорания для этой дополнительной камеры сгорания подают из увлажнителя (18) входного воздуха, и
- воду и теплоту отбирают из потока (7) топочного газа после конденсатора (9) топочного газа с помощью дополнительного конденсатора (17), в результате чего поток (7) топочного газа дополнительно осушают, а воду и теплоту, отобранную из этого потока, направляют в воздух, поступающий в компрессорную установку (2), посредством увлажнителя (18) входного воздуха.
2. Способ по п.1, при котором газообразные продукты сгорания подают на турбинную установку (1) под давлением 50-300 бар.
3. Способ по п.1 или 2, при котором вода и/или пар, направляемые в газовый поток перед камерой (5) сгорания и/или в камере (5) сгорания, являются водой и/или паром, произведенными путем нагрева за счет теплообмена с указанным потоком горячего газа после турбинной установки (1) и/или в канале (13) компрессора.
4. Способ по п.1 или 2, при котором теплоту также отбирают с помощью теплообменника (12), установленного в потоке газа от компрессора перед камерой (5) сгорания, и используют для нагревания теплоносителя.
5. Способ по п.1 или 2, при котором теплоту также отбирают с помощью теплообменника (14, 6) в указанном потоке топочного газа между турбинной установкой (1) и конденсатором (9) топочного газа и используют для нагрева теплоносителя.
6. Способ по п.1 или 2, при котором поток горячего газа является потоком топочного газа после турбинной установки (1).
7. Способ по п.1 или 2, при котором поток горячего газа является потоком газа перед камерой (5) сгорания.
8. Способ по п.1 или 2, при котором кислород для горения в дополнительной камере сгорания также является используемым остаточным кислородом в топочных газах после турбинной установки (1).
9. Способ по п.1 или 2, при котором пропорциональные относительно друг друга количества воды и пара, направляемые в указанный газовый поток перед камерой (5) сгорания и/или в камере (5) сгорания, регулируют для поддержания условий, близких к стехиометрическим, для регулирования энергии, содержащейся в топочном газе и доступной для извлечения из потока (7) топочного газа после турбинной установки (1) для нагревания теплоносителя.
10. Способ по п.9, при котором измеряют содержание кислорода в потоке (7) топочного газа после турбинной установки (1) и количество воды и/или пара, впрыскиваемого в поток газа перед камерой (5) сгорания и/или в камере (5) сгорания, регулируют в ответ на измеренное содержание кислорода.
11. Газотурбинная комбинированная теплоэлектростанция, содержащая компрессорную установку (2) и турбинную установку (1) и имеющая по меньшей мере одно устройство (4) для отбора полезной работы, в которой перед турбинной установкой (1) расположена камера (5) сгорания для производства топочных газов, в которой после турбинной установки (1) и/или в канале (13) компрессора расположен теплообменник (6, 12, 14) для нагревания воды и/или пара путем теплообмена с потоком горячего газа, и расположены средства для направления воды и/или пара в газовый поток перед камерой сгорания и/или в камере сгорания в таких количествах, чтобы по меньшей мере 80% кислорода, содержащегося в воздухе в данном потоке, потреблялось при сгорании в камере сгорания, и в которой в потоке топочного газа после турбинной установки (1) установлен конденсатор (9) топливного газа для извлечения из него теплоты для нагрева теплоносителя, используемого в нагревательном устройстве (11), отличающаяся тем, что
- в потоке топочного газа после турбинной установки (1) установлена дополнительная камера (16) сгорания для пополнения этого потока топочного газа дополнительными топочными газами, при этом кислород для горения в дополнительной камере сгорания поступает по трубопроводам от увлажнителя входного воздуха, и
- после конденсатора (9) топочного газа установлен дополнительный конденсатор (17) для извлечения воды и теплоты из потока (7) топочного газа, а увлажнитель (18) входного воздуха установлен для направления извлеченных теплоты и воды во входной воздух, входящий в компрессорную установку (2).
12. Станция по п.11, в которой газообразные продукты сгорания, подаваемые на турбинную установку (1), имеют давление 50-300 бар.
13. Станция по п.11 или 12, в которой вода и/или пар, впрыскиваемые в поток газа перед камерой (5) сгорания и/или в камере (5) сгорания, являются водой и/или паром, полученным путем нагрева с помощью теплообмена с указанным потоком горячего газа после турбинной установки (1) и/или в канале (13) компрессора.
14. Станция по п.11 или 12, в которой перед камерой (5) сгорания установлен теплообменник (12) для извлечения теплоты из газового потока компрессора и для нагревания теплоносителя.
15. Станция по п.11 или 12, в которой между турбинной установкой (1) и конденсатором (9) топочного газа установлен дополнительный теплообменник (14, 6) для извлечения теплоты из потока топочного газа и для нагревания теплоносителя.
16. Станция по п.11 или 12, в которой установлены трубопроводы для кислорода для горения, для дополнительной камеры сгорания, поступающего также из потока топочного газа после турбинной установки (1).
17. Станция по п.11 или 12, в которой пропорциональные относительно друг друга количества воды и пара, направляемые в газовый поток перед камерой (5) сгорания и/или в камере (5) сгорания, регулируются с помощью средства управления с поддержанием условий, близких к стехиометрическим, для регулирования энергии, содержащейся в топочном газе и доступной для извлечения из потока (7) топочного газа после турбинной установки (1) для нагревания теплоносителя.
18. Станция по п.17, в которой измерительное средство измеряет содержание кислорода в потоке (7) топочного газа после турбинной установки (1), и управляющее средство регулирует количество воды и/или пара, направляемого в поток газа перед камерой (5) сгорания и/или в камере (5) сгорания, в ответ на измеренное содержание кислорода.
RU2012135513/06A 2010-01-19 2011-01-19 Способ эксплуатации газотурбинной комбинированной теплоэлектростанции и газотурбинная комбинированная теплоэлектростанция RU2569130C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1000043A SE534557C2 (sv) 2010-01-19 2010-01-19 Metod för drift av en värme- och kraftanläggning och värme- och kraftanläggning
SE1000043-8 2010-01-19
PCT/SE2011/000005 WO2011090416A1 (en) 2010-01-19 2011-01-19 Method of operating a gas turbine combined heat and power plant and gas turbine combined heat and power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012135513A true RU2012135513A (ru) 2014-02-27
RU2569130C2 RU2569130C2 (ru) 2015-11-20

Family

ID=44307060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135513/06A RU2569130C2 (ru) 2010-01-19 2011-01-19 Способ эксплуатации газотурбинной комбинированной теплоэлектростанции и газотурбинная комбинированная теплоэлектростанция

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2526278B1 (ru)
PL (1) PL2526278T3 (ru)
RU (1) RU2569130C2 (ru)
SE (1) SE534557C2 (ru)
WO (1) WO2011090416A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3129612B1 (de) * 2014-08-27 2018-06-13 Siemens Aktiengesellschaft Fernwärmekraftwerk
CN111720215B (zh) * 2020-06-19 2021-10-26 中国科学院工程热物理研究所 一种基于燃气轮机的热电联供***

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013618C1 (ru) * 1990-12-13 1994-05-30 Бойко Вадим Степанович Комбинированная энергетическая установка
DE4237665A1 (de) * 1992-11-07 1994-05-11 Asea Brown Boveri Verfahren zum Betrieb einer Kombianlage
RU2013616C1 (ru) * 1992-12-29 1994-05-30 Проектно-строительное предприятие "Инсерв" Способ работы комбинированной газотурбинной установки системы распределения природного газа и комбинированная газотурбинная установка для его осуществления
US5771678A (en) * 1996-02-12 1998-06-30 Shouman; Ahmad R. Water-injected stoichiometric-combustion gas turbine engine
US6089024A (en) * 1998-11-25 2000-07-18 Elson Corporation Steam-augmented gas turbine
US6578354B2 (en) * 2000-01-21 2003-06-17 Hitachi, Ltd. Gas turbine electric power generation equipment and air humidifier
SE0301585D0 (sv) * 2003-05-30 2003-05-30 Euroturbine Ab Förfarande för drift av en gasturbingrupp
WO2005100754A2 (en) * 2004-04-16 2005-10-27 Clean Energy Systems, Inc. Zero emissions closed rankine cycle power system

Also Published As

Publication number Publication date
PL2526278T3 (pl) 2020-11-02
RU2569130C2 (ru) 2015-11-20
WO2011090416A1 (en) 2011-07-28
SE1000043A1 (sv) 2011-07-20
SE534557C2 (sv) 2011-10-04
EP2526278A4 (en) 2018-03-21
EP2526278A1 (en) 2012-11-28
EP2526278B1 (en) 2019-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10823015B2 (en) Gas-steam combined cycle centralized heat supply device and heat supply method
JP5787838B2 (ja) 排気ガス再循環を備えるガスタービン発電プラント及びその作動方法
KR101907257B1 (ko) 배기 가스로부터 습분을 회수하는 화력 발전 설비 및 그 화력 발전 설비의 회수수의 처리 방법
EA201071380A1 (ru) Способ и аппарат для производства торрефицированного лигноцеллюлозного материала
JP5523810B2 (ja) コンバインドサイクル発電設備及びその給水加熱方法
TN2011000671A1 (en) Cogeneration plant and method
WO2009100881A3 (de) Kohlekraftwerk und verfahren zum betrieb des kohlekraftwerkes
RU2010153610A (ru) Способ получения цементного клинкера и установка для его производства
RU2010145022A (ru) Способ работы газотурбинной установки
IN2014DN08125A (ru)
RU2012135513A (ru) Способ эксплуатации газотурбинной комбинированной теплоэлектростанции и газотурбинная комбинированная теплоэлектростанция
RU2013106169A (ru) Устройство (варианты) и способ для нагревания топлива для энергоустановки
RU2015105043A (ru) Способ и система глубокой утилизации тепла продуктов сгорания котлов электростанций
CN104456515B (zh) 一种锅炉的运行方法
GB201106891D0 (en) Biomass plant
RU2011106833A (ru) Конденсационная паротурбинная электростанция
RU2605878C1 (ru) Турбодетандерная система утилизации теплоты циркуляционной воды на конденсационных блоках паровых турбин тепловой электрической станции
RU121863U1 (ru) Парогазовая установка
CN206092091U (zh) 一种湿饱和蒸汽用于烧结余热发电的装置
RU2013157317A (ru) Способ работы парогазовой установки
CN106285810B (zh) 一种湿饱和蒸汽用于烧结余热发电的装置和方法
RU2711260C1 (ru) Парогазовая установка
CN105705735A (zh) 利用发电机的废热的热力发电厂
RU2582377C1 (ru) Способ работы детандер-генераторной установки электростанции
CN204165066U (zh) 排烟处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20171003