RU2611138C1 - Способ работы парогазовой установки электростанции - Google Patents
Способ работы парогазовой установки электростанции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611138C1 RU2611138C1 RU2015136089A RU2015136089A RU2611138C1 RU 2611138 C1 RU2611138 C1 RU 2611138C1 RU 2015136089 A RU2015136089 A RU 2015136089A RU 2015136089 A RU2015136089 A RU 2015136089A RU 2611138 C1 RU2611138 C1 RU 2611138C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- turbine
- gases
- gas turbine
- spent
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
-
- 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
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Технический результат - повышение надежности и экономичности работы парогазовой установки электростанции. Предлагается способ работы парогазовой установки электростанции, по которому органическое топливо и сжатый в турбокомпрессоре атмосферный воздух подают в камеру сгорания газотурбинной установки, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания, образовавшиеся газы направляют в газовую турбину, в газовой турбине осуществляется процесс расширения газов и совершается работа газотурбинного цикла, затрачиваемая на привод турбокомпрессора и электрогенератора, отработавшие в газовой турбине газы направляют в котел-утилизатор, в котле-утилизаторе в процессе охлаждения газов генерируется водяной пар, водяной пар подают в паровую турбину конденсационного типа, состоящую из цилиндра высокого давления и цилиндра низкого давления, а отработавшие газы по выхлопному газоходу отводят в атмосферу, в паровой турбине осуществляется процесс расширения водяного пара и совершается полезная работа паротурбинного цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора, отработавший в паровой турбине водяной пар отводят в конденсатор, где в процессе теплообмена с циркуляционной водой осуществляют конденсацию водяного пара, образовавшийся в конденсаторе конденсат насосом подают в котел-утилизатор, при этом осуществляют промежуточный перегрев отработавшего в цилиндре высокого давления паровой турбины конденсационного типа водяного пара в промежуточном пароперегревателе, расположенном в хвостовой части котла-утилизатора после камеры дополнительного сжигания топлива. 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях.
Известен аналог - способ работы парогазовой установки электростанции (см. Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. и др. Тепловые электрические станции. М.: Издательство МЭИ, 2007, рис. 15.12, с. 388), по которому органическое топливо и сжатый в турбокомпрессоре атмосферный воздух подают в камеру сгорания газотурбинной установки, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания, образовавшиеся газы направляют в газовую турбину, в газовой турбине осуществляется процесс расширения газов и совершается работа газотурбинного цикла, затрачиваемая на привод турбокомпрессора и электрогенератора, отработавшие в газовой турбине газы направляют в котел-утилизатор, в котле-утилизаторе в процессе охлаждения газов генерируется водяной пар, водяной пар подают в паровую турбину конденсационного типа, состоящую из цилиндра высокого давления и цилиндра низкого давления, а отработавшие газы по выхлопному газоходу отводят в атмосферу, в паровой турбине осуществляется процесс расширения водяного пара и совершается полезная работа паротурбинного цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора, отработавший в паровой турбине водяной пар отводят в конденсатор, где в процессе теплообмена с циркуляционной водой осуществляют конденсацию водяного пара, образовавшийся в конденсаторе конденсат насосом подают в котел-утилизатор. Данный способ принят за прототип.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при реализации известного способа работы парогазовой установки электростанции, принятого за прототип, относится то, что парогазовая установка электростанции обладает пониженной надежностью и экономичностью работы, так как не производится промежуточный перегрев водяного пара, отработавшего в цилиндре высокого давления (ЦВД) паровой турбины. При отсутствии промежуточного перегрева водяного пара повышается влажность пара на выходе из паровой турбины, что снижает надежность паровой турбины за счет эрозионного износа лопаток последних ступеней цилиндра низкого давления (ЦНД). При этом снижается экономичность работы паровой турбины, так как не производится дополнительный подвод теплоты к водяному пару в паротурбинном цикле. Таким образом, при отсутствии промежуточного перегрева частично отработавшего в паровой турбине конденсационного типа водяного пара снижаются надежность и экономичность работы паровой турбины и парогазовой установки электростанции.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Для повышения надежности и экономичности парогазовой установки электростанции путем повышения степени сухости и располагаемого теплоперепада водяного пара, целесообразно произвести вторичный перегрев водяного пара, отработавшего в цилиндре высокого давления паровой турбины конденсационного типа, теплотой газов, нагретых в камере дополнительного сжигания топлива, установленной в котле-утилизаторе. В этом случае повышается надежность работы паровой турбины конденсационного типа за счет снижения эрозионного износа лопаток последних ступеней паровой турбины в результате повышения степени сухости водяного пара, расширяющегося в цилиндре низкого давления турбины. Кроме того, повышается располагаемый теплоперепад водяного пара в ЦНД паровой турбины конденсационного типа за счет подвода к нему дополнительной теплоты в промежуточном пароперегревателе, расположенном в хвостовой части котла-утилизатора после камеры дополнительного сжигания топлива и являющемся последней теплообменной поверхностью котла-утилизатора по ходу движения газов, что увеличивает мощность паровой турбины конденсационного типа.
Технический результат - повышение надежности и экономичности работы парогазовой установки электростанции.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе работы парогазовой установки электростанции, по которому органическое топливо и сжатый в турбокомпрессоре атмосферный воздух подают в камеру сгорания газотурбинной установки, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания, образовавшиеся газы направляют в газовую турбину, в газовой турбине осуществляется процесс расширения газов и совершается работа газотурбинного цикла, затрачиваемая на привод турбокомпрессора и электрогенератора, отработавшие в газовой турбине газы направляют в котел-утилизатор, в котле-утилизаторе в процессе охлаждения газов генерируется водяной пар, водяной пар подают в паровую турбину конденсационного типа, состоящую из цилиндра высокого давления и цилиндра низкого давления, а отработавшие газы по выхлопному газоходу отводят в атмосферу, в паровой турбине осуществляется процесс расширения водяного пара и совершается полезная работа паротурбинного цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора, отработавший в паровой турбине водяной пар отводят в конденсатор, где в процессе теплообмена с циркуляционной водой осуществляют конденсацию водяного пара, образовавшийся в конденсаторе конденсат насосом подают в котел-утилизатор, особенность заключается в том, что в котле-утилизаторе устанавливают камеру дополнительного сжигания топлива и промежуточный пароперегреватель, при этом осуществляют промежуточный перегрев отработавшего в цилиндре высокого давления паровой турбины конденсационного типа водяного пара в промежуточном пароперегревателе, расположенном в хвостовой части котла-утилизатора после камеры дополнительного сжигания топлива и являющемся последней теплообменной поверхностью котла-утилизатора по ходу движения газов.
При осуществлении промежуточного перегрева водяного пара, отработавшего в ЦВД, снижается влажность пара на выходе из паровой турбины конденсационного типа, что повышает ее надежность за счет уменьшения эрозионного износа лопаток последних ступеней ЦНД. При этом повышается экономичность работы паровой турбины конденсационного типа, так как производится дополнительный подвод теплоты к водяному пару перед подачей его в ЦНД.
На чертеже представлена схема парогазовой установки электростанции, реализующая предлагаемый способ, где показаны: газовая турбина 1, турбокомпрессор 2, камера сгорания 3, электрогенератор 4, котел-утилизатор, включающий основную теплообменную поверхность 5, камеру дополнительного сжигания топлива 6 и промежуточный пароперегреватель 7, паровая турбина конденсационного типа 8, состоящая из цилиндра высокого давления и цилиндра низкого давления, конденсатор 9, электрический генератор 10 и насос 11.
Способ реализуется следующим образом.
В турбокомпрессор 2 газотурбинной установки подают атмосферный воздух, где осуществляется процесс сжатия воздуха до необходимого давления, после чего сжатый воздух направляют в камеру сгорания 3, куда также подают органическое топливо. Образовавшиеся в камере сгорания 3 продукты сгорания смешивают с вторичным воздухом. Смесь продуктов сгорания с вторичным воздухом (газы) подают в газовую турбину 1, в которой газы совершают полезную работу газотурбинного цикла, затрачиваемую на привод турбокомпрессора 2 и электрического генератора 4 газотурбинной установки.
Отработавшие в газовой турбине 1 газы подают в основную теплообменную поверхность 5 котла-утилизатора, где в процессе теплообмена генерируется пар высоких параметров, который направляют в паровую турбину конденсационного типа 8. После основной теплообменной поверхности 5 котла-утилизатора охлажденные газы направляют в камеру дополнительного сжигания топлива 6, где в среде газов осуществляют сжигание дополнительного топлива. При этом температура газов возрастает, а коэффициент избытка воздуха снижается. Подогретые газы подают в промежуточный пароперегреватель 7, являющийся последней теплообменной поверхностью котла-утилизатора по ходу движения газов. В промежуточном пароперегревателе газы повторно охлаждают в процессе передачи теплоты от потока газов к водяному пару, после чего газы отводят в атмосферу через дымовую трубу (не показана).
В основной теплообменной поверхности 5 котла-утилизатора генерируют водяной пар высокого давления, который направляют в цилиндр высокого давления паровой турбины конденсационного типа 8. В ЦВД паровой турбины конденсационного типа 8 осуществляют процесс расширения водяного пара, после чего отработавший водяной пар с пониженными значениями температуры и давления подают в расположенный в хвостовой части котла-утилизатора 5 промежуточный пароперегреватель 7, являющийся последней теплообменной поверхностью котла-утилизатора по ходу движения газов. В промежуточном пароперегревателе 7 водяной пар вторично перегревают до заданной температуры. Затем вторично перегретый водяной пар направляют в ЦНД паровой турбины конденсационного типа 8, где осуществляется процесс расширения водяного пара и совершается полезная работа паротурбинного цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора 10. Отработавший в паровой турбине конденсационного типа 8 водяной пар подают в конденсатор 9, в котором осуществляют процесс конденсации водяного пара за счет подачи в конденсатор 9 циркуляционной воды, после чего образовавшийся в конденсаторе 9 конденсат насосом 11 направляют в основную теплообменную поверхность 5 котла-утилизатора.
Таким образом, осуществление промежуточного перегрева водяного пара, отработавшего в части низкого давления паровой турбины, теплотой газов, нагретых в камере дополнительного сжигания топлива, позволяет повысить надежность и экономичность работы парогазовой установки электростанции путем повышения степени сухости и располагаемого теплоперепада водяного пара.
Claims (1)
- Способ работы парогазовой установки электростанции, по которому органическое топливо и сжатый в турбокомпрессоре атмосферный воздух подают в камеру сгорания газотурбинной установки, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания, образовавшиеся газы направляют в газовую турбину, в газовой турбине осуществляется процесс расширения газов и совершается работа газотурбинного цикла, затрачиваемая на привод турбокомпрессора и электрогенератора, отработавшие в газовой турбине газы направляют в котел-утилизатор, в котле-утилизаторе в процессе охлаждения газов генерируется водяной пар, водяной пар подают в паровую турбину конденсационного типа, состоящую из цилиндра высокого давления и цилиндра низкого давления, а отработавшие газы по выхлопному газоходу отводят в атмосферу, в паровой турбине осуществляется процесс расширения водяного пара и совершается полезная работа паротурбинного цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора, отработавший в паровой турбине водяной пар отводят в конденсатор, где в процессе теплообмена с циркуляционной водой осуществляют конденсацию водяного пара, образовавшийся в конденсаторе конденсат насосом подают в котел-утилизатор, отличающийся тем, что в котле-утилизаторе устанавливают камеру дополнительного сжигания топлива и промежуточный пароперегреватель, при этом осуществляют промежуточный перегрев отработавшего в цилиндре высокого давления паровой турбины конденсационного типа водяного пара в промежуточном пароперегревателе, расположенном в хвостовой части котла-утилизатора после камеры дополнительного сжигания топлива и являющемся последней теплообменной поверхностью котла-утилизатора по ходу движения газов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136089A RU2611138C1 (ru) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Способ работы парогазовой установки электростанции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136089A RU2611138C1 (ru) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Способ работы парогазовой установки электростанции |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2611138C1 true RU2611138C1 (ru) | 2017-02-21 |
Family
ID=58458834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015136089A RU2611138C1 (ru) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Способ работы парогазовой установки электростанции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2611138C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110307043A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-08 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 双低压缸汽轮机两个低压缸同时或分别零出力的改造结构 |
RU2756940C1 (ru) * | 2020-10-22 | 2021-10-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы парогазовой установки электростанции |
RU2801652C1 (ru) * | 2022-11-23 | 2023-08-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы парогазовой установки электростанции |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1668711A1 (ru) * | 1989-07-03 | 1991-08-07 | Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина | Парогазова установка |
RU133566U1 (ru) * | 2013-05-15 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Парогазовая установка |
-
2015
- 2015-08-25 RU RU2015136089A patent/RU2611138C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1668711A1 (ru) * | 1989-07-03 | 1991-08-07 | Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина | Парогазова установка |
RU133566U1 (ru) * | 2013-05-15 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Парогазовая установка |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. Тепловые электрическиестанции. М.: Издательский дом МЭИ, 2007, рис. 15.14, с. 393. * |
Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. Тепловые электрическиестанции. М.: Издательский дом МЭИ, 2007, рис. 15.14, с. 393. Цанев С. В. и др. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Издательский дом МЭИ, 2009. с. 427-428, рис. 9.34. Костюк А.Г. и др., Турбины тепловых и атомных электрических станций. М.: Издательский дом МЭИ, 2001. с. 23-24, рис. 1.19. * |
Цанев С. В. и др. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Издательский дом МЭИ, 2009. с. 427-428, рис. 9.34. Костюк А.Г. и др., Турбины тепловых и атомных электрических станций. М.: Издательский дом МЭИ, 2001. с. 23-24, рис. 1.19. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110307043A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-08 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 双低压缸汽轮机两个低压缸同时或分别零出力的改造结构 |
RU2756940C1 (ru) * | 2020-10-22 | 2021-10-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы парогазовой установки электростанции |
RU2801652C1 (ru) * | 2022-11-23 | 2023-08-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы парогазовой установки электростанции |
RU2806956C1 (ru) * | 2023-06-29 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы парогазовой установки электростанции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180223699A1 (en) | Gas-steam combined cycle centralized heat supply device and heat supply method | |
EP1103699A3 (en) | Gas turbine combined cycle system | |
WO2011005343A1 (en) | Combined cycle power plant | |
RU2611138C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU156586U1 (ru) | Бинарная парогазовая установка | |
RU2409746C2 (ru) | Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и регенеративной газовой турбиной | |
RU2693567C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU2620610C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU2230921C2 (ru) | Способ работы парогазовой электростанции на комбинированном топливе (твердом с газообразным или жидким) и парогазовая установка для его реализации | |
KR101753526B1 (ko) | 복합화력발전시스템 | |
RU2749081C1 (ru) | Кислородно-топливная энергоустановка | |
RU2561770C2 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
RU2756940C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU126373U1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU2476690C2 (ru) | Способ работы парогазовой установки | |
RU2806956C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU2756880C1 (ru) | Парогазовая установка электростанции с параллельной схемой работы | |
RU2740670C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU167924U1 (ru) | Бинарная парогазовая установка | |
RU2309264C1 (ru) | Способ получения энергии в парогазовой энергетической установке | |
RU2806955C1 (ru) | Парогазовая установка электростанции | |
RU2605879C2 (ru) | Парогазовая установка электростанции | |
RU2769044C1 (ru) | Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором с промежуточным пароперегревателем | |
RU2784165C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
RU2793046C1 (ru) | Парогазовая установка электростанции |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180826 |