Способ работы бинарной ПГУ-ТЭЦ

Номер документа 6420170018

РУБРИКА:
6. Патентное дело, изобретательство, рационализаторство

РУБРИКА ГРНТИ:
44.31.31. Тепловые электростанции

АТРИБУТЫ:
Отрасли: теплоэнергетика
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Статья
Номер: 2600666
Автор (принявший орган): ФГБОУ ВПО СГТУ им.Ю.А.Гагарина; 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77; Новичков С.В., Попова Т.И.; rectorat@sstu.ru
Дата: 27.10.2016
Регион: Саратовская область
Источник информации: http://www.sstu.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

 Изобретение относится к области тепловой энергетики и предназначено для использования на тепловых электростанциях, а точнее к способу работы бинарной парогазовой теплоэлектроцентрали. Способ заключается в том, что уходящие газы после газовой турбины направляют в котел-утилизатор, выработанный котлом-утилизатором пар затем направляют для расширения и совершения работы в теплофикационную паровую турбину. Часть пара из теплофикационных отборов паровой турбины направляют на верхние и нижние сетевые подогреватели для нагрева сетевой воды, остальную часть пара направляют в конденсатор, конденсат из конденсатора конденсатным насосом направляют в котел-утилизатор. Нагрев сетевой воды производят в газосетевом подогревателе, установленном отдельно от котла-утилизатора после верхнего сетевого подогревателя, уходящими газами после котла-утилизатора, при этом снижают отборы пара на верхний сетевой подогреватель и нижний сетевой подогреватель и увеличивают пропуск пара в конденсатор турбины. Изобретение позволяет получить дополнительную электрическую мощность на паровой теплофикационной турбине бинарной ПГУ-ТЭЦ за счет более полной утилизации тепла уходящих газов после котла-утилизатора в газосетевом подогревателе, располагаемом отдельно от котла-утилизатора.  

Задачей предлагаемого технического решения является разработка способа работы бинарной парогазовой теплоэлектроцентрали, позволяющего получить дополнительную электрическую мощность на паровой теплофикационной турбине бинарной ПГУ-ТЭЦ за счет более полной утилизации тепла уходящих газов после котла-утилизатора в газосетевом подогревателе, располагаемом отдельно от котла-утилизатора. Техническим результатом является повышение электрической мощности бинарной ПГУ-ТЭЦ за счет увеличения электрической мощности паротурбинной установки в составе бинарной ПГУ-ТЭЦ, достигаемой дополнительным пропуском пара в конденсатор, путем разгрузки верхнего сетевого подогревателя и нижнего сетевого подогревателя по пару.

 

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема бинарной ПГУ-ТЭЦ, реализующая заявленный способ. Позициями на чертеже обозначены: 1 - газотурбинная установка (ГТУ), 2 - камера сгорания ГТУ, 3 - электрогенератор ГТУ, 4 - котел-утилизатор (КУ), 5 - теплофикационная паровая турбина, 6 - электрогенератор теплофикационной паровой турбины, 7 - конденсатор, 8 - трубопровод отбора пара на сетевой подогреватель верхний, 9 - сетевой подогреватель верхний (СПВ), 10 - трубопровод отбора пара на сетевой подогреватель нижний, 11 - сетевой подогреватель нижний (СПН), 12 - выхлопной газоход котла-утилизатора, 13 - газосетевой подогреватель (ГСП), 14 - тепловой потребитель, 15 - конденсатный насос.

Установка для реализации предлагаемого способа включает: ГТУ 1 с камерой сгорания 2, связанную через выхлопной газоход с котлом-утилизатором 4, который посредством трубопровода острого пара связан с теплофикационной паровой турбиной 5, соединенной трубопроводами 8 и 10 соответственно с сетевым подогревателем верхним 9 и сетевым подогревателем нижним 11; конденсатор 7, который связан выхлопным патрубком с теплофикационной турбиной 5; конденсатный насос 15 для перекачки конденсата в котел-утилизатор 4; сетевой подогреватель нижний 11, сетевой подогреватель верхний 9, связанные трубопроводами тепловой сети 16 с тепловым потребителем 14; газосетевой подогреватель 13, установленный после сетевого подогревателя верхнего 9 и связанный трубопроводами тепловой сети 16 с сетевыми подогревателями 9, 11 и тепловым потребителем 14, а также связанный с котлом-утилизатором 4 выхлопным газоходом 12.

Предлагаемый способ работы бинарной ПГУ-ТЭЦ с использованием газосетевого подогревателя осуществляют следующим образом. ГТУ 1 приводит в движение электрогенератор 3, вырабатывающий электроэнергию. Продукты сгорания после газовой турбины попадают в котел-утилизатор 4 и за счет использования теплоты продуктов сгорания топлива вырабатывают в нем поток пара, пар направляют в паровую турбину 5, которая приводит в движение электрогенератор 6, вырабатывающий электроэнергию. Паровая теплофикационная турбина 5 имеет отборы пара по трубопроводам 8 и 10, соответственно на сетевой подогреватель верхний 9 и сетевой подогреватель нижний 11, для подогрева сетевой воды теплосети потребителя 14. Газосетевой подогреватель 13 устанавливают отдельно от котла-утилизатора 3 после сетевого подогревателя верхнего 9. Уходящие газы по выхлопному газоходу 12 котла-утилизатора 3 направляют в газосетевой подогреватель 13. При этом минимально допустимая температура уходящих газов после котла-утилизатора, при сжигании газообразного топлива в камере сгорания 2 газотурбинной установки, исходя из условий низкотемпературной коррозии хвостовых поверхностей нагрева, составляет 80°С. Так как температура уходящих газов на выходе из котла-утилизатора достигает 95÷110°С, появляется дополнительное количество тепла уходящих газов, которое используется для нагрева сетевой воды в газосетевом подогревателе 13, без реконструкции котла-утилизатора. Путем регулирования положения поворотной регулирующей диафрагмы паровой турбины 5 уменьшают отбор пара, тем самым снижая температуру сетевой воды после сетевого подогревателя верхнего 9 и сетевого подогревателя нижнего 11. При этом теплофикационные отборы пара из паровой турбины 5 частично вытесняются. Вытесненный пар теплофикационных отборов паровой турбины направляют в конденсатор 7, что приводит к дополнительному увеличению электрической мощности теплофикационной паровой турбины 5. Конденсат из конденсатора 7 с помощью конденсатного насоса 15 перекачивают в котел-утилизатор.

Предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять:

- догрев сетевой воды в газосетевом подогревателе за счет теплообмена между уходящими газами ГТУ и сетевой водой без реконструкции котла-утилизатора;

- разгрузку верхнего сетевого подогревателя и нижнего сетевого подогревателя по пару за счет снижения количества пара, отбираемого на сетевые подогреватели;

 

- повышение электрической мощности паротурбинной установки в составе бинарной ПГУ-ТЭЦ за счет дополнительного пропуска пара в конденсатор.