RU2809894C1 - Steam turbine unit with switchable low-pressure steam supply point of waste heat boiler - Google Patents
Steam turbine unit with switchable low-pressure steam supply point of waste heat boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809894C1 RU2809894C1 RU2023117044A RU2023117044A RU2809894C1 RU 2809894 C1 RU2809894 C1 RU 2809894C1 RU 2023117044 A RU2023117044 A RU 2023117044A RU 2023117044 A RU2023117044 A RU 2023117044A RU 2809894 C1 RU2809894 C1 RU 2809894C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- pressure
- waste heat
- steam turbine
- heat boiler
- Prior art date
Links
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 21
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 208000035051 Malignant migrating focal seizures of infancy Diseases 0.000 description 4
- 208000012054 malignant migrating partial seizures of infancy Diseases 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано на конденсационных и теплофикационных паровых турбинах двух и более давлений.The invention relates to power engineering and can be used on condensing and heating steam turbines of two or more pressures.
Известны, принятые за прототип, паротурбинные установки в составе парогазовых установок, работающие в блоке с котлом-утилизатором, имеющие только одно место подвода пара контура низкого давления от котла-утилизатора (Книга «Паровые турбины и турбоустановки Уральского турбинного завода», 3-е издание, под общей ред. Ю.М. Бродова и А.Ю. Култышева, 2017 год, стр. 41, рис. 2.2). Недостатком таких решений является то, что в зимние периоды вместе со снижением электрической мощности газотурбинных установок (ГТУ) также происходит снижение КПД и паропроизводительности котла-утилизатора, вследствие чего происходит снижение мощности паровой турбины, и общее снижение мощности и эффективности всей парогазовой установки (ПГУ). При этом ПГУ-ТЭЦ, оснащенные теплофикационными турбинами и котлами-утилизаторами без дожигающих устройств, в период наибольших отопительных нагрузок вынуждены поддерживать наиболее оптимальный режим работы ПГУ с привязкой к процессу расширения пара в проточной части паровой турбины в ущерб к потенциальной возможности повышения когенерации и повышения эффективности цикла.Known, accepted as a prototype, are steam turbine units as part of combined cycle gas units, operating in a block with a waste heat boiler, having only one point for supplying steam to the low pressure circuit from the waste heat boiler (Book “Steam turbines and turbine units of the Ural Turbine Plant”, 3rd edition , under the general editorship of Yu.M. Brodov and A.Yu. Kultyshev, 2017, p. 41, Fig. 2.2). The disadvantage of such solutions is that in winter, along with a decrease in the electrical power of gas turbine units (GTU), there is also a decrease in the efficiency and steam output of the waste heat boiler, resulting in a decrease in the power of the steam turbine, and a general decrease in the power and efficiency of the entire combined cycle gas plant (CCP). . At the same time, CCGT-CHP plants equipped with heating turbines and waste heat boilers without afterburning devices, during the period of highest heating loads, are forced to maintain the most optimal operating mode of the CCGT unit with reference to the process of steam expansion in the flow part of the steam turbine, to the detriment of the potential for increasing cogeneration and increasing efficiency cycle.
Одной из ключевых особенностей котлов-утилизаторов (КУ) по сравнению с энергетическими котлами является то, что практически всегда КУ работают в нерасчетных режимах, т.к. в большинстве случаев являются «пассивной» частью в производстве энергии и зависят от параметров уходящих газов за ГТУ. С учетом круглогодичной эксплуатации ПГУ в широком диапазоне температур наружного воздуха (в отдельных регионах от -40°С до +40°С) значительно меняется температура уходящих газов по тракту котла-утилизатора и принудительное поддержание давления пара в барабанах ведет к снижению паропроизводительности, особенно в контуре низкого давления. (Книга «Газотурбинные и парогазовые установки ТЭС», Цанев СВ. МЭИ, 2002 год, стр. 314).One of the key features of waste heat boilers (HRBs) compared to energy boilers is that HRSGs almost always operate in off-design modes, because in most cases, they are a “passive” part in energy production and depend on the parameters of the exhaust gases behind the gas turbine plant. Taking into account the year-round operation of CCGT units in a wide range of outside air temperatures (in some regions from -40°C to +40°C), the temperature of the flue gases along the waste heat boiler path changes significantly and forced maintenance of steam pressure in the drums leads to a decrease in steam production, especially in low pressure circuit. (Book “Gas turbine and combined cycle power plants”, Tsanev SV. MPEI, 2002, p. 314).
При снижении давления воды в поверхностях нагрева котла-утилизатора (контура низкого давления) достигается более глубокая утилизация теплоты уходящих газов. (Книга «Паровые турбины и турбоустановки Уральского турбинного завода для ПГУ», под общей редакцией Култышева А.Ю. Екатеринбург, 2015 год, стр. 11).By reducing the water pressure in the heating surfaces of the waste heat boiler (low pressure circuit), deeper utilization of the heat of the flue gases is achieved. (Book “Steam turbines and turbine installations of the Ural Turbine Plant for CCGT Units”, under the general editorship of A.Yu. Kultyshev. Yekaterinburg, 2015, p. 11).
Данное явление становится наиболее актуальным для турбин с теплофикационными отборами, где за счет повышенного расхода пара в контур низкого давления турбины, а затем и в теплофикационные отборы поступает большее количество пара, прошедшего по циклу когенерации, и таким образом, достигается повышение КПД производства тепловой энергии (Книга «Газотурбинные и парогазовые установки ТЭС», МЭИ, 2002 год, формула 9.15 на стр. 393, и 9.51 на стр. 419).This phenomenon becomes most relevant for turbines with district heating extractions, where, due to the increased steam flow, a larger amount of steam that has passed through the cogeneration cycle enters the low-pressure circuit of the turbine, and then into the heating extractions, and thus, an increase in the efficiency of thermal energy production is achieved ( Book “Gas turbine and combined cycle thermal power plants”, MPEI, 2002, formula 9.15 on page 393, and 9.51 on page 419).
Однако в известных схемах ПГУ не допускается существенного несопряженного изменения давления пара между контурами высокого давления (ВД) и низкого давления (НД) котла-утилизатора, т.к. это ведет к непроектным режимам истечения пара в лопаточных каналах проточной части турбины и значительно снижает внутренний КПД отсеков, и, соответственно, мощности турбины. (Книга «Тепловые электрические станции», Рыжкин В.Я., М., Энергоатомиздат, 1987, стр. 58-61).However, in known CCGT schemes, significant uncoupled changes in steam pressure between the high pressure (HP) and low pressure (LP) circuits of the waste heat boiler are not allowed, because this leads to off-design modes of steam flow in the blade channels of the turbine flow section and significantly reduces the internal efficiency of the compartments, and, accordingly, the turbine power. (Book “Thermal Power Plants”, Ryzhkin V.Ya., M., Energoatomizdat, 1987, pp. 58-61).
Чтобы избежать возникновения данного явления в проточной части турбины, а также повысить КПД котла-утилизатора, были разработаны варианты решений с установкой двухступенчатого дожита (Книга «Газотурбинные и парогазовые установки ТЭС», Цанев СВ., МЭИ, 2002 год, стр. 420). Недостатком решения является то, что оно более дорогостоящее и сложное в изготовлении и эксплуатации по сравнению с предлагаемым изобретением.To avoid the occurrence of this phenomenon in the flow part of the turbine, as well as to increase the efficiency of the waste heat boiler, solutions were developed with the installation of a two-stage burner (Book “Gas turbine and combined cycle thermal power plants”, Tsanev SV., MPEI, 2002, p. 420). The disadvantage of this solution is that it is more expensive and complex to manufacture and operate compared to the proposed invention.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, является общее снижение эффективности, экономичности и мощности ПГУ, а в частности котла-утилизатора и мощности паровой турбины, при работе оборудования в периоды со значительным отклонением температур наружного воздуха относительно принятого расчетного значения, на основании которого осуществляется проектирование основного оборудования под номинальный режим работы.The technical problem to which the claimed invention is aimed is a general decrease in the efficiency, economy and power of the CCGT unit, and in particular the waste heat boiler and the power of the steam turbine, when the equipment operates during periods with a significant deviation in outside air temperatures relative to the accepted design value, on the basis of which The design of the main equipment for the nominal operating mode is carried out.
Техническим результатом заявленного изобретения является достижение более высоких показателей годовой тепловой экономичности ПГУ, снижение удельного расхода теплоты на выработку электрической энергии, повышении максимальной электрической мощности паротурбинной установки при работе на конденсационном режиме по сравнению с аналогичной ПГУ без переключения подвода пара НД, повышение эффективности паровой турбины и всей ПГУ.The technical result of the claimed invention is to achieve higher annual thermal efficiency of the CCGT unit, reduce the specific heat consumption for electrical energy generation, increase the maximum electrical power of the steam turbine unit when operating in condensing mode compared to a similar CCGT unit without switching the LP steam supply, increase the efficiency of the steam turbine and throughout PSU.
Помимо повышения эффективности работы ПГУ на теплофикационных режимах при возможности сохранения высоких экономических показателей при работе на конденсационных режимах достигаются следующие преимущества:In addition to increasing the efficiency of CCGT operation in heating modes, while maintaining high economic indicators when operating in condensing modes, the following advantages are achieved:
- улучшение годовых тепловых показателей экономичности ПГУ;- improvement of the annual thermal efficiency indicators of CCGT units;
- возможность исключения дожигающего устройства для оптимизации режимов работы в зимний период, и соответствующее снижение капитальных и операционных затрат, а также упрощения конструкции котла-утилизатора;- the possibility of eliminating the afterburning device to optimize operating modes in winter, and a corresponding reduction in capital and operating costs, as well as simplifying the design of the waste heat boiler;
- увеличение отпускаемой тепловой нагрузки турбины от теплофикационной установки с применением принципа когенерации;- increasing the supplied thermal load of the turbine from the heating plant using the cogeneration principle;
- экономия топлива.- fuel economy.
Наивысший экономический эффект достигается при внедрении данного технического решения на ПГУ с теплофикационными паровыми турбинами, предусматривающими работу как на режимах с противодавлением, так и при полном пропуске пара в конденсационную установку.The highest economic effect is achieved by implementing this technical solution at a CCGT with cogeneration steam turbines, which provide for operation both in backpressure modes and with full steam passage into the condensing unit.
Технический результат достигается заявленной паротурбинной установкой, включающей в себя паровую турбину двух и более давлений, соединенную трубопроводами с контурами давлений котла-утилизатора. Отличительной особенностью такой паротурбинной установки является то, что в паровой турбине организованы две камеры подвода пара контура низкого давления через одну ступень, или группу ступеней друг от друга, а подвод пара низкого давления в эти камеры осуществляется по трубопроводам с устройствами регулирования. Подвод пара низкого давления в камеры подвода пара контура НД может быть осуществлен, либо по индивидуальным трубопроводам с установленной группой запорно-регулирующей арматуры, либо посредством трубопровода и трехходового клапанного устройства, жестко соединенного с корпусом цилиндра, например, при помощи сварки. Переключение места подвода пара низкого давления от котла-утилизатора осуществляется в зависимости от значений давлений пара в контуре низкого давления котла-утилизатора и по проточной части турбины.The technical result is achieved by the claimed steam turbine installation, which includes a steam turbine of two or more pressures, connected by pipelines to the pressure circuits of the waste heat boiler. A distinctive feature of such a steam turbine installation is that in the steam turbine there are two chambers for supplying steam to the low-pressure circuit through one stage, or a group of stages from each other, and the supply of low-pressure steam to these chambers is carried out through pipelines with control devices. The supply of low pressure steam to the steam supply chambers of the LP circuit can be carried out either through individual pipelines with an installed group of shut-off and control valves, or through a pipeline and a three-way valve device rigidly connected to the cylinder body, for example, by welding. Switching the location of the low pressure steam supply from the waste heat boiler is carried out depending on the values of steam pressure in the low pressure circuit of the waste heat boiler and along the flow path of the turbine.
В ходе разработки изобретения в качестве базового примера применения данного технического решения рассматривалась двухконтурная ПГУ без дожигающего устройства с теплофикационной паровой турбиной и двухстпенчатым подогревом сетевой воды.During the development of the invention, a double-circuit CCGT unit without an afterburning device with a heating steam turbine and two-stage heating of network water was considered as a basic example of the application of this technical solution.
В зависимости от предполагаемого режима работы происходит переключение камеры подвода: на конденсационном режиме работы (теплофикационная установка отключена, повышенное давление в контуре НД котла-утилизатора) подвод пара НД осуществлен в верхнюю камеру подвода; при теплофикационном режиме работы (с отпуском пара на бойлеры) подвод пара НД осуществлен в нижнюю камеру подвода.Depending on the expected operating mode, the supply chamber is switched: in the condensing operating mode (heating unit is turned off, increased pressure in the LP circuit of the waste heat boiler), LP steam is supplied to the upper supply chamber; in heating mode of operation (with steam supplied to boilers), low pressure steam is supplied to the lower supply chamber.
Заявленное решение также может быть применено и для турбин конденсационного типа в составе ПГУ также не предусматривающих применение дожигающих устройств. При этом наибольший экономический эффект будет достигаться в регионах расположения ПГУ со значительным колебанием температур наружного воздуха в течение года (например, регионы резко континентального и субарктического климата).The claimed solution can also be applied to condensation-type turbines as part of CCGT units, which also do not require the use of afterburning devices. At the same time, the greatest economic effect will be achieved in regions where CCGT units are located with significant fluctuations in outside air temperatures throughout the year (for example, regions of sharply continental and subarctic climates).
Эффективность режимов работы всей ПГУ в течение года будет повышена как за счет более оптимального процесса расширения пара в проточной части турбины на конденсационных режимах работы в летний период, так и на тепловом потреблении в зимний период за счет повышения отпуска тепловой энергии и более оптимального режима работы котла-утилизатора в зависимости от температуры наружного воздуха. При этом суммарный экономический эффект от применения заявленного изобретения с учетом режимных характеристик эксплуатации ПГУ может быть рассчитан по известному методу (Книга «Газотурбинные и парогазовые установки ТЭС», Цанев С.В., МЭИ, 2002 год, стр. 414).The efficiency of the operating modes of the entire CCGT unit throughout the year will be increased both due to a more optimal process of steam expansion in the flow part of the turbine in condensing operating modes in the summer, and on heat consumption in the winter due to an increase in the supply of thermal energy and a more optimal operating mode of the boiler -utilizer depending on the outside air temperature. In this case, the total economic effect from the application of the claimed invention, taking into account the operational characteristics of the CCGT unit, can be calculated using a well-known method (Book “Gas turbine and combined cycle power plants”, Tsanev S.V., MPEI, 2002, p. 414).
Выполненные расчеты для проекта теплофикационной паровой турбины Тп-96/185-9,5 предназначенной для работы в составе двухконтурной ПГУ показали повышение эффективности работы паровой турбины до 6% выработки электрической энергии на тепловом потреблении в случае снижения давления в контуре НД и переключении места подвода пара по сравнению с аналогичной ПГУ со снижением давления пара в контуре НД без переключения места подвода.The calculations performed for the project of the cogeneration steam turbine Tp-96/185-9.5, intended for operation as part of a double-circuit CCGT unit, showed an increase in the efficiency of the steam turbine up to 6% of electrical energy generation from thermal consumption in the event of a decrease in pressure in the LP circuit and switching of the location of the steam supply compared to a similar CCGT with a decrease in steam pressure in the LP circuit without switching the supply location.
В ходе проведения патентно-информационного поиска не выявлены сведения, ставшие общедоступными в мире до даты приоритета, которые содержат совокупность существенных признаков, указанных в независимом пункте формулы заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «новизна».During the patent information search, no information was identified that became publicly available in the world before the priority date, which contains a set of essential features specified in the independent claim of the claimed invention. Consequently, the claimed invention meets the patentability criterion of “novelty”.
В ходе анализа известных паротурбинных установок, включающих паровые турбины двух и более давлений, проведения расчетов и нестандартных методов решения поставленных задач была разработана принципиально новая тепловая схема с изменяемым давлением контура НД котла-утилизатора, и переключаемым местом подвода пара НД в проточную часть паровой турбины, которая привела к неожиданному техническому результату. Таким образом, заявленное решение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».In the course of the analysis of known steam turbine plants, including steam turbines of two or more pressures, carrying out calculations and non-standard methods for solving problems, a fundamentally new thermal circuit was developed with variable pressure of the LP circuit of the waste heat boiler, and a switchable location for supplying LP steam to the flow part of the steam turbine, which led to an unexpected technical result. Thus, the claimed solution meets the patentability criterion of “inventive step”.
Заявленное изобретение может быть реализовано на конденсационных и теплофикационных паровых турбинах двух и более давлений. Наиболее актуально для высокоэффективных ПГУ, работающих в базовом режиме (в зимний период - с номинальной электрической и теплофикационной нагрузками, в летний период - с максимальной электрической мощностью). Следовательно, решение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed invention can be implemented on condensing and heating steam turbines of two or more pressures. This is most relevant for highly efficient CCGT units operating in the basic mode (in winter - with rated electrical and heating loads, in summer - with maximum electrical power). Therefore, the solution meets the patentability criterion of “industrial applicability”.
Заявленное изобретение поясняется прилагаемой фигурой, на которой изображен пример реализации тепловой схемы паротурбинной установки с подводом пара НД в камеры подвода пара контура НД по индивидуальным трубопроводам с установленной группой запорно-регулирующей арматуры.The claimed invention is illustrated by the attached figure, which shows an example of the implementation of a thermal circuit of a steam turbine installation with the supply of LP steam to the steam supply chambers of the LP circuit through individual pipelines with an installed group of shut-off and control valves.
На фигуре обозначены следующие позиции:The following positions are indicated on the figure:
1 - подвод пара контура ВД;1 - steam supply to the HP circuit;
2 - подвод пара контура НД;2 - steam supply to the LP circuit;
3 - блок стопорно-регулирующих клапанов ВД;3 - block of HP stop and control valves;
4 - блок стопорно-регулирующих клапанов НД;4 - block of LP stop and control valves;
5 - цилиндр высокого давления паровой турбины;5 - high pressure cylinder of a steam turbine;
6 - группа запорно-регулирующей арматуры на трубопроводах к патрубкам паровпуска камер подвода пара низкого давления;6 - group of shut-off and control valves on the pipelines to the steam inlet pipes of the low pressure steam supply chambers;
7 - отсек ступеней перед верхней камерой подвода пара НД;7 - stage compartment in front of the upper LP steam supply chamber;
8 - промежуточная группа ступеней между камерами подвода пара НД;8 - intermediate group of steps between the LP steam supply chambers;
9 - отсек ступеней за нижней камерой подвода пара НД;9 - stage compartment behind the lower LP steam supply chamber;
10 - верхний подогреватель сетевой воды;10 - upper heating water heater;
11 - нижний подогреватель сетевой воды;11 - lower heating water heater;
12 - охладитель конденсата бойлеров;12 - boiler condensate cooler;
13 - обратная сетевая вода;13 - return network water;
14 - прямая сетевая вода;14 - direct network water;
15 - конденсационная установка;15 - condensation unit;
16 - основной конденсат.16 - main condensate.
Паротурбинная установка включает в себя паровую турбину двух давлений, котел-утилизатор и вспомогательное оборудование. Вспомогательное оборудование состоит из конденсационной установки 15, верхнего 10 и нижнего 11 подогревателя сетевой воды, охладителя конденсата бойлеров 12. При работе паротурбинной установки с включенной теплофикационной установкой конденсат пара сетевых подогревателей после охладителей конденсата бойлеров 12 закачивается в линию основного конденсата 16. Основной конденсат 16 подается в газовый подогреватель конденсата (ГПК) котла-утилизатора. Паровая турбина соединена трубопроводами с контурами высокого и низкого давлений котла-утилизатора, по которым осуществлен подвод пара контура ВД 1 через блок стопорно-регулирующих клапанов ВД 3 и подвод пара контура НД 2 через блок стопорно-регулирующих клапанов НД 4. В цилиндре высокого давления 5 паровой турбины организованы две камеры подвода пара контура НД: после отсека ступеней 7 находится верхняя камера подвода пара НД, далее по проточной части после располагается промежуточная группа ступеней 8, сразу за которой размещена нижняя камера подвода пара НД. На трубопроводах подвода пара НД вблизи цилиндра высокого давления 5 установлена группа запорно-регулирующей арматуры 6, осуществляющая пропуск и регулирование подачи пара в патрубки паровпуска камер подвода пара низкого давления, и переключение места подвода пара низкого давления от котла-утилизатора в зависимости от значений давления пара в контуре низкого давления котла-утилизатора и по проточной части турбины.The steam turbine plant includes a two-pressure steam turbine, a waste heat boiler and auxiliary equipment. Auxiliary equipment consists of a
Заявленное изобретение работает следующим образом.The claimed invention works as follows.
1. Турбина работает в конденсационном режиме без отпуска пара на верхний 10 и нижний 11 подогреватели сетевой воды. При этом в контуре низкого давления котла-утилизатора обеспечивается давление1. The turbine operates in condensing mode without releasing steam to the upper 10 and lower 11 heating water heaters. At the same time, pressure is provided in the low pressure circuit of the waste heat boiler
где - давление в верхней камере подвода пара НД;Where - pressure in the upper steam supply chamber LP;
- запас давления на сопротивление трубопровода подвода пара НД и некоторое избыточное давление, соответствующее проектным характеристикам проточной части турбины. - reserve pressure for the resistance of the LP steam supply pipeline and some excess pressure corresponding to the design characteristics of the turbine flow path.
Подвод пара контура ВД 1 от котла-утилизатора осуществляют через блок стопорно-регулирующих клапанов ВД 3 в цилиндр высокого давления 5, а подвод пара контура НД 2 осуществляют через блок стопорно-регулирующих клапанов НД 4 в верхнюю камеру подвода пара НД, в которой конструкция проточной части предусматривает номинальное давление The supply of steam to
2. При снижении температуры наружного воздуха и включения теплофикационной установки (отборов пара на верхний 10 и нижний 11 сетевые подогреватели) происходит естественное снижение температуры уходящих газов за ГТУ, что ведет к снижению давления или паропроизводительности в контурах котла-утилизатора. Для многоконтурных КУ предусматривается установка индивидуальных групп питательных электронасосов (ПЭН), обеспечивающих необходимое давление в барабане соответствующего контура. С учетом высокой энергетической ценности пара в контуре ВД поддерживается давление близкое к номинальному, а в контуре НД посредством частотного регулирования ПЭН НД задается давление 2. When the outside air temperature decreases and the heating plant is turned on (steam extraction to the upper 10 and lower 11 network heaters), a natural decrease in the temperature of the flue gases behind the gas turbine occurs, which leads to a decrease in pressure or steam production in the circuits of the waste heat boiler. For multi-circuit HRSGs, it is planned to install individual groups of electric feed pumps (FEP), which provide the necessary pressure in the drum of the corresponding circuit. Taking into account the high energy value of steam, the pressure in the HP circuit is maintained close to the nominal pressure, and in the LP circuit the pressure is set by means of frequency control of the LP PEN
где - давление в нижней камере подвода пара НД;Where - pressure in the lower steam supply chamber LP;
ΔР2 - запас давления на сопротивление трубопровода подвода пара НД и некоторое избыточное давление, соответствующее проектным характеристикам проточной части турбины.ΔР 2 is the pressure reserve for the resistance of the LP steam supply pipeline and some excess pressure corresponding to the design characteristics of the turbine flow path.
3. Процедура переключения подвода пара НД с верхней камеры на нижнюю осуществляется в следующем порядке.3. The procedure for switching the LP steam supply from the upper chamber to the lower chamber is carried out in the following order.
Производят включение теплофикационной установки с заданием минимального давления в камере нижнего отопительного отбора. Затем автоматизированной системой управления технологическим процессом подают управляющий сигнал на частотный регулятор ПЭН НД, и одновременно управляющий сигнал в электрогидравлическую систему регулирования и защиты (ЭЧСРиЗ) паровой турбины на группу запорно-регулирующей арматуры на трубопроводах к патрубкам паровпуска камер подвода пара низкого давления 6 для закрытия клапана на паровпуске в камеру верхнего подвода и открытия клапана на паровпуске в камеру нижнего подвода пара НД при выполнении заданных условий по перепаду давлений ΔР1 и ΔР2 между давлениями в контуре НД и в соответствующих камерах проточной части турбины. Далее в штатном режиме производят управление паротурбинной установкой на тепловом потреблении. Повышенное количество пара низкого давления срабатывается в отсеке ступеней за нижней камерой подвода пара НД 9, после чего частично отбирается на верхний сетевой подогреватель 10, на нижний сетевой подогреватель 11, а оставшаяся часть направляется в конденсационную установку 15. Обратная сетевая вода 13 последовательно поступает в охладитель конденсата бойлеров 12, потом в нижний 11 и верхний 10 подогреватели сетевой воды. Из верхнего 10 подогревателя сетевой воды на нужды отопления и горячего водоснабжения выходит прямая сетевая вода 14.The heating installation is turned on with the minimum pressure in the lower heating chamber set. Then, an automated process control system supplies a control signal to the frequency regulator PEN ND, and at the same time a control signal to the electrohydraulic control and protection system (ECSRiP) of the steam turbine to a group of shut-off and control valves on the pipelines to the steam inlet pipes of the low-pressure
4. Процедура переключения подвода пара НД с нижней камеры на верхнюю осуществляется в следующем порядке.4. The procedure for switching the LP steam supply from the lower chamber to the upper one is carried out in the following order.
Производят отключение теплофикационной установки. Затем автоматизированной системой управления технологическим процессом подают управляющий сигнал на частотный регулятор ПЭН НД, и одновременно управляющий сигнал в ЭЧСРиЗ паровой турбины на группу запорно-регулирующей арматуры на трубопроводах к патрубкам паровпуска камер подвода пара низкого давления 6 для открытия клапана на паровпуске в камеру верхнего подвода и закрытия клапана на паровпуске в камеру нижнего подвода пара НД при выполнении заданных условий по перепаду давлений ΔР1 и ΔР2 между давлениями в контуре НД и в соответствующих камерах проточной части турбины. Далее в штатном режиме производят управление паротурбинной установкой на конденсационных режимах работы.The heating installation is turned off. Then, an automated process control system supplies a control signal to the frequency regulator PEN ND, and at the same time a control signal in the ECHSRiZ of the steam turbine to the group of shut-off and control valves on the pipelines to the steam inlet pipes of the low pressure
Таким образом, заявленное изобретение позволяет реализовать схемное решение парогазовой установки с изменяемым давлением в контуре НД и повысить уровень технологии отечественной отрасли.Thus, the claimed invention makes it possible to implement a circuit design of a combined cycle gas plant with variable pressure in the LP circuit and improve the level of technology in the domestic industry.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2809894C1 true RU2809894C1 (en) | 2023-12-19 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2671659C1 (en) * | 2017-10-27 | 2018-11-06 | Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ" (Фонд "Энергия без границ") | Method and system of automatic regulation of the ccgt unit with forcing impact on the control valves of high and medium pressure of the steam turbine |
| WO2020245016A1 (en) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | Basf Se | Electrically heated, hybrid high-temperature method |
| RU2757317C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-10-13 | Рашид Зарифович Аминов | Method for operation of a combined-cycle gas plant with participation in primary frequency control |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2671659C1 (en) * | 2017-10-27 | 2018-11-06 | Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ" (Фонд "Энергия без границ") | Method and system of automatic regulation of the ccgt unit with forcing impact on the control valves of high and medium pressure of the steam turbine |
| WO2020245016A1 (en) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | Basf Se | Electrically heated, hybrid high-temperature method |
| RU2757317C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-10-13 | Рашид Зарифович Аминов | Method for operation of a combined-cycle gas plant with participation in primary frequency control |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7132186B2 (en) | Steam power generation plant, modification method of steam power generation plant, and method of operating steam power generation plant | |
| CN109855147B (en) | Combined cycle device based on heat supply and power peak regulation coupling and operation method thereof | |
| CN107504543B (en) | Method for improving deep peak regulation of cogeneration unit by utilizing electric boiler heat supply | |
| RU2586802C2 (en) | Combined cycle power plant (versions) | |
| CN110793011A (en) | Two-stage steam extraction type medium-temperature and medium-pressure waste incineration power generation system and use method thereof | |
| CN113404551A (en) | Shaft seal steam supply system of gas-steam combined cycle heat supply unit and operation method | |
| CN113175360A (en) | Bus pipe connection system for improving deep peak shaving low-pressure cylinder efficiency and operation method | |
| CN111485961A (en) | Gas-steam combined cycle thermodynamic system with steam extraction heat regeneration | |
| RU2809894C1 (en) | Steam turbine unit with switchable low-pressure steam supply point of waste heat boiler | |
| CN104594964B (en) | A kind of novel single shaft gas theory thermal power plant unit system | |
| CN113586176B (en) | System for cutting middle pressure cylinder of steam turbine of thermal power plant and operation method | |
| CN212202149U (en) | Gas-steam combined cycle thermodynamic system with steam extraction heat regeneration | |
| CN111706898B (en) | Method for improving heat supply capacity of unit after high-back-pressure heat supply transformation | |
| CN212132387U (en) | Two-stage steam extraction type medium-temperature and medium-pressure waste incineration power generation system | |
| RU2599722C1 (en) | Steam-turbine nuclear power plant with power modulation | |
| CN114877307A (en) | Double-pumping back pressure heat supply system capable of realizing high-parameter heat supply and working method thereof | |
| CN110805923A (en) | Steam air preheater system based on energy cascade utilization | |
| RU2300636C1 (en) | Combination heat and power generating plant | |
| RU2489574C1 (en) | Steam and gas plant based on npp | |
| CN216953014U (en) | Deaerator heating system for thermal power plant | |
| CN206681807U (en) | A kind of TRT transformed based on medium temperature and medium pressure waste heat, complementary energy electricity generation system | |
| CN216240841U (en) | Steam regulating system | |
| CN214891444U (en) | Industrial heat supply system used under special condition of thermal power plant | |
| Romashova et al. | Economic efficiency of a gas-turbine topping for steam reheating at heating turbo-installations | |
| RU2432468C1 (en) | Steam-turbine thermal power plant operating method and device for its implementation |