[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2436969C2 - Электростанция комбинированного цикла и соответствующий способ эксплуатации - Google Patents

Электростанция комбинированного цикла и соответствующий способ эксплуатации Download PDF

Info

Publication number
RU2436969C2
RU2436969C2 RU2009136431/06A RU2009136431A RU2436969C2 RU 2436969 C2 RU2436969 C2 RU 2436969C2 RU 2009136431/06 A RU2009136431/06 A RU 2009136431/06A RU 2009136431 A RU2009136431 A RU 2009136431A RU 2436969 C2 RU2436969 C2 RU 2436969C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
heat exchange
signal
burner
temperature
Prior art date
Application number
RU2009136431/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009136431A (ru
Inventor
Фердинандо ПРАТИКО' (IT)
Фердинандо ПРАТИКО'
Original Assignee
Ансальдо Энергия С.П.А.
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 Ансальдо Энергия С.П.А. filed Critical Ансальдо Энергия С.П.А.
Publication of RU2009136431A publication Critical patent/RU2009136431A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2436969C2 publication Critical patent/RU2436969C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/08Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
    • F23N1/082Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants 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
    • F01K23/06Plants 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
    • F01K23/10Plants 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
    • F01K23/103Plants 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 afterburner in exhaust boiler
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants 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
    • F01K23/06Plants 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
    • F01K23/10Plants 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
    • F01K23/103Plants 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 afterburner in exhaust boiler
    • F01K23/105Regulating means specially adapted therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1861Waste heat boilers with supplementary firing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электростанции комбинированного цикла. Электростанция комбинированного цикла содержит газотурбинный блок, паротурбинный блок, контур циркуляции пара, простирающийся через первые и вторые теплообменные модули, и теплоутилизационный парогенератор, работающий в режиме дожигания, который передает пару остаточную энергию отработанных газов, выходящих из газотурбинного блока, и снабжен первой механически регулируемой горелкой для нагрева первых и вторых теплообменных модулей, и вторую механически регулируемую горелку, расположенную между первыми и вторыми теплообменными модулями и установленную с возможностью нагрева только вторых теплообменных модулей, первый и второй датчики температуры для испускания сигнала температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура циркуляции пара, соединяющего первые теплообменные модули и паротурбинный блок, и сигнала температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура циркуляции пара, соединяющего вторые теплообменные модули и паротурбинный блок, и блок управления для регулировки мощности первой горелки и второй горелки как функции сигналов температуры, при этом электростанция содержит линии для подачи топлива к первой и второй горелкам, причем блок управления выполнен с возможностью испускания сигнала мощности, который определяет полную подачу топлива к первой и второй горелкам, и сигнала деления для разделения подаваемого топлива между первой и второй горелками, являющийся функцией сигналов (ТН, ТМ) температуры. Изобретение позволяет обеспечить повышение эффективности электростанции во всех рабочих условиях, при сильном снижении требований к охлаждению пара. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к электростанции комбинированного цикла.
Точнее говоря, настоящее изобретение относится к электростанции комбинированного цикла, характерной особенностью которой является наличие теплоутилизационного парогенератора, работающего в дожигательном режиме.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Электростанция комбинированного цикла обычно содержит газотурбинный блок; паротурбинный блок; контур циркуляции пара, простирающийся через первые и вторые теплообменные модули, расположенные в ряд; и теплоутилизационный парогенератор, работающий в режиме дожигания, который передает пару остаточную энергию отработанных газов, выходящих из газотурбинного блока, и снабжен первой механически регулируемой горелкой для нагрева первых и вторых теплообменных модулей; и вторую механически регулируемую горелку, расположенную между первыми и вторыми теплообменными модулями и установленную с возможностью нагрева только вторых теплообменных модулей. Электростанции вышеуказанного типа раскрыты в следующих документах известного уровня техники ЕР 899505, ЕР 1701006, WO 98/38599, US 4136643 и GB 2287312.
В теплоутилизационных парогенераторах описанного выше типа, работающих в дожигательном режиме, одиночная горелка, работающая в дожигательном режиме, расположена у газотурбинной электростанции, т.е. выше по потоку относительно теплообменных модулей применительно к направлению потока газа.
Такая конфигурация теплоутилизационного парогенератора, работающего в режиме дожигания, приводит, с одной стороны, к повышенному производству электроэнергии, а с другой стороны, - к пониженной эффективности электростанции комбинированного цикла. Снижение эффективности связано с тем, что теплоутилизационный парогенератор спроектирован таким образом, чтобы он функционировал как в режиме дожигания электростанции, так и в отличном от него, и с тем, что теплообменные модули теплоутилизационного парогенератора спроектированы для максимизации эффективности в режиме, отличном от режима дожигания. При переключении теплоутилизационного парогенератора из режима, отличного от режима дожигания, в режим дожигания электростанции возникает избыточное повышение температуры пара до уровня, при котором пар необходимо систематически охлаждать перед его подачей в паротурбинную электростанцию. Количество требуемого охлаждения прямо пропорционально количеству газа, сжигаемого в режиме дожигания, что, таким образом, серьезно ослабляет эффективность электростанции комбинированного цикла.
Другой критической особенностью теплоутилизационных парогенераторов, работающих в режиме дожигания, является повышение температуры дыма, что требует замены стандартных комплектующих деталей теплоутилизационного парогенератора на более дорогие детали, даже вплоть до необходимости замены всего теплоутилизационного парогенератора на еще более дорогой стандартный парогенератор.
Ввиду вышеописанных недостатков, электростанции комбинированного цикла часто снабжают теплоутилизационными парогенераторами, работающими в режиме, отличном от режима дожигания.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение электростанции комбинированного цикла, сконструированной для устранения недостатков известного уровня техники, и которая, в частности, генерирует больше энергии просто и дешево, без серьезного ослабления эффективности.
Согласно настоящему изобретению, обеспечена электростанция комбинированного цикла, содержащая газотурбинный блок; паротурбинный блок; контур циркуляции пара, простирающийся через первые и вторые теплообменные модули, расположенные в ряд; и теплоутилизационный парогенератор, работающий в режиме дожигания, который передает пару остаточную энергию отработанных газов, выходящих из газотурбинного блока, и снабжен первой механически регулируемой горелкой для нагрева первых и вторых теплообменных модулей; и вторую механически регулируемую горелку расположенную между первыми и вторыми теплообменными модулями и установленную с возможностью нагрева только вторых теплообменных модулей; первый и второй датчики температуры для испускания сигнала температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура циркуляции пара, соединяющего первые теплообменные модули и паротурбинный блок, и сигнала температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура циркуляции пара, соединяющего вторые теплообменные модули и паротурбинный блок; и блок управления для регулировки мощности первой горелки и второй горелки как функции сигналов температуры, при этом электростанция содержит линии для подачи топлива к первой и второй горелкам, и отличается тем, что блок управления выполнен с возможностью испускания сигнала мощности, который определяет полную подачу топлива к первой и второй горелкам, и сигнала деления для разделения подаваемого топлива между первой и второй горелками, являющегося функцией сигналов температуры.
Настоящее изобретение обеспечивает повышение эффективности электростанции во всех рабочих условиях, при сильном снижении требований к охлаждению пара.
Испытания методом моделирования, проводимые заявителем, показывают, что настоящее изобретение обеспечивает легкое повышение выработки электроэнергии электростанцией в целом, по сравнению с известным уровнем техники, и для заданного количества топлива, сжигаемого в режиме после остановки электростанции; значительное повышение эффективности электростанции; и значительное снижение температуры выхлопных газов в режиме дожигания, что, таким образом, допускает значительную свободу в выборе материалов, из которых изготовлены теплообменные модули теплоутилизационного парогенератора.
Настоящее изобретение также относится к способу эксплуатации электростанции комбинированного цикла.
Согласно настоящему изобретению, обеспечен способ эксплуатации электростанции комбинированного цикла, причем электростанция комбинированного цикла содержит газотурбинный блок; паротурбинный блок; контур циркуляции пара, простирающийся через первые и вторые теплообменные модули, расположенные в ряд; и теплоутилизационный парогенератор, работающий в режиме дожигания, который передает пару остаточную энергию отработанных газов, выходящих из газотурбинного блока, при этом способ содержит этапы нагрева первых и вторых теплообменных модулей первой механически регулируемой горелкой, и нагрева только вторых теплообменных модулей второй механически регулируемой горелкой, расположенной между первыми и вторыми теплообменными модулями; испускания сигнала температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура циркуляции пара, соединяющего первые теплообменные модули и паротурбинный блок, и сигнала температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура циркуляции пара, соединяющего вторые теплообменные модули и паротурбинный блок, регулирования мощности первой горелки и второй горелки как функции сигналов температуры посредством блока управления, и отличающийся тем, что регулируют мощность теплоутилизационного парогенератора, работающего в режиме дожигания за счет регулирования полной подачи топлива в первую и вторую горелки посредством сигнала мощности и являющейся функцией потребления мощности и полной мощности, подаваемой газотурбинным блоком и паротурбинным блоком, и делением подаваемого топлива между первой и второй горелками с помощью сигнала деления, являющегося функцией сигналов температуры.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Неограничивающий вариант воплощения изобретения будет описан в виде примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 иллюстрирует схему электростанции комбинированного цикла в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 иллюстрирует блок-схему блока управления электростанции, представленной на Фиг.1.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Номер 1 на Фиг.1 обозначает как единое целое электростанцию комбинированного цикла, содержащую газотурбинный блок 2 и паротурбинный блок 3. Газотурбинный блок 2, который представляет собой первый двигатель электростанции 1 комбинированного цикла, можно снабжать топливом в виде природного газа или газойля, соединен с генератором 4 переменного тока и содержит вал 5, компрессор 6, камеру 7 сгорания и газовую турбину 8.
Паротурбинный блок 3 соединен с генератором 9 переменного тока и содержит вал 10; паровую турбину 11 высокого давления; паровую турбину 12 среднего давления; паровую турбину 13 низкого давления; конденсатор 14 и теплообменный модуль 15 - в показанном примере - испаритель/деаэратор.
Электростанция 1 комбинированного цикла содержит теплоутилизационный парогенератор 16 для восстановления остаточного тепла, генерируемого газотурбинным блоком 2; и контур 17 циркуляции пара, который снабжает паротурбинный блок 3 и простирается через теплоутилизационный парогенератор 16.
Теплоутилизационный парогенератор 16 содержит камеру 18 сгорания, простирающуюся от выхода газовой турбины 8 до входа 19 в батареею (не показана), и кожух контура 17 циркуляции пара. Иными словами, газы сгорания и газы, остающиеся после дожигания, по существу подают в направлении D1 внутри камеры 18 сгорания, тогда как пар по существу подают в направлении D2, противоположном направлению D1. Теплоутилизационный парогенератор 16 содержит механически регулируемую горелку 20 типа горелки для воздушно-реактивного двигателя, помещенную в камеру 18 сгорания, у выпуска газовой турбины 8; и механически регулируемую горелку 21 типа горелки для воздушно-реактивного двигателя, помещенную в камеру 18 сгорания, расположенную ниже по потоку относительно горелки 20 в направлении D1.
Контур 17 циркуляции пара содержит ветвь 22, соединяющую конденсатор 14 с теплоутилизационным парогенератором 16, и вдоль которой установлен конденсационный насос 23 от конденсатора 14. Внутри камеры 18 сгорания ветвь 22 снабжает теплообменный модуль 24, расположенный около входа 19 в батарею, для нагрева конденсата. Ниже по потоку относительно теплообменного модуля 24 в направлении D2 ветвь 22 снабжает испаритель/деаэратор 15, расположенный внутри камеры 18 сгорания, и рециркуляционную ветвь 25, простирающуюся снаружи камеры 18 сгорания, и вдоль которой установлен рециркуляционный насос 26. Ветвь 25 предназначена для нагрева конденсата, перед его подачей в теплоутилизационный парогенератор 16, для предотвращения явления конденсации.
Из теплообменного модуля (испаритель/деаэратор) 15 выходит контур 17 циркуляции пара, содержащий ветвь 27 пара низкого давления, снабжающую паровую турбину 13 низкого давления; ветвь 28 пара среднего давления, снабжающую паровую турбину 12 среднего давления; и ветвь 29 пара высокого давления, снабжающую паровую турбину 11 высокого давления.
Ветвь 27 в показанном примере снабжает теплообменный модуль 30, пароперегреватель низкого давления, помещенный в камеру 18 сгорания и соединенный с соединительной ветвью 31, выходящей из выпуска паровой турбины 12 среднего давления, до снабжения паровой турбины 13 низкого давления.
Ветвь 28 содержит питающий насос 32 и снабжает последовательно теплообменный модуль 33 (показан в примере), экономайзер среднего давления; и теплообменный модуль 34 (показан в примере), испаритель среднего давления, помещенный в камеру сгорания 18. Выше по потоку относительно испарителя 34 среднего давления в направлении D1 ветвь 28 снабжает теплообменный модуль 35 (показан в примере), пароперегреватель среднего давления, выше по потоку относительно которого она соединяется с ветвью 36 из паровой турбины 11 высокого давления, перед возвращением в камеру 18 сгорания. Затем, ветвь 28 последовательно снабжает два теплообменных модуля 37 и 38, показанные в примере, два последовательных промежуточных пароподогревателя и паровую турбину 12 среднего давления.
Пароохладитель F1 расположен на ветви 28, между теплообменными модулями 37 и 38, для охлаждения пара, когда его температура превышает заданное пороговое значение.
Ветвь 29 имеет питающий насос 39 и снабжает теплообменный модуль 40 (показан в примере), экономайзер высокого давления, помещенный в камеру 18 сгорания, между испарителем/деаэратором (теплообменным модулем 15) и испарителем среднего давления (теплообменным модулем 34); и теплообменный модуль 41 (показан в примере), дополнительный экономайзер высокого давления расположен ниже по потоку относительно испарителя 34 среднего давления в направлении D2. Затем, ветвь 29 снабжает теплообменный модуль 42 (показан в примере), испаритель высокого давления, ниже по потоку относительно которого он последовательно снабжает два теплообменных модуля 43 и 44 (показаны в примере), два пароперегревателя высокого давления и паровую турбину 11 высокого давления.
Пароохладитель F2 расположен на ветви 29, между теплообменными модулями 43 и 44, для охлаждения пара, когда его температура превышает заданное пороговое значение.
Электростанция 1 комбинированного цикла содержит линию 45 подачи топлива, обычно газ или газойль, в камеру 7 сгорания; и линию 46 подачи топлива, обычно газа, к горелкам 20 и 21, и которая разветвляется на линию 47 снабжения горелки 20 и линию 48 снабжения горелки 21. Электростанция содержит механизированный клапан 49, расположенный по линии 46; и механический клапан 50, расположенный по линии 47.
Электростанция 1 комбинированного цикла содержит блок 51 управления для селективной активации режима дожигания и режима, отличного от режима дожигания теплоутилизационного парогенератора 16.
Электростанция 1 содержит датчик 52 температуры, расположенный на ветви 28, и который испускает сигнал ТМ, относящийся к температуре пара среднего давления на отрезке между теплоутилизационным парогенератором 16 и входом паровой турбины 12 среднего давления; датчик 53 температуры, расположенный на ветви 29, и который испускает сигнал ТН, с температурой пара высокого давления на отрезке между теплоутилизационным парогенератором 16 и входом паровой турбины 11 высокого давления; датчик 54 мощности, расположенный около генератора 4 переменного тока, и который испускает сигнал Р1, относящийся к мощности, производимой генератором 4 переменного тока; и датчик 55 мощности, расположенный около генератора 9 переменного тока, и который испускает сигнал Р2, относящийся к мощности, производимой генератором 9 переменного тока.
Контрольный блок 51 принимает и обрабатывает сигналы ТМ, ТН, Р1 и Р2; сигнал Pset, относящийся к полной мощности, требуемой для электростанции 1 комбинированного цикла; сигнал TMmax, относящийся к максимальной температуре, допускаемой на ветви 28 пара среднего давления; сигнал TMmin, относящийся к минимальной температуре, допускаемой на ветви 28 пара среднего давления; сигнал THmax, относящийся к максимальной температуре, допускаемой на ветви 29 пара высокого давления; и сигнал THmin, относящийся к минимальной температуре, допускаемой на ветви 29 пара высокого давления.
Контрольный блок 51 генерирует сигнал V1 мощности для регулировки отверстия клапана 49; сигнал деления V2 для регулирования отверстия клапана 50; сигнал R1 для активации и регулировки пароохладителя F1; сигнал R2 для активации и регулировки пароохладителя F2; и аварийный сигнал С, указывающий на неисправность контрольного блока 51 или датчиков 52 и 53.
Что касается Фиг.2, контрольный блок содержит вычислительный блок 56, который рассчитывает разность между сигналом Pset, относящимся к мощности, требуемой для электростанции 1, и суммой сигналов Р1 и Р2, относящейся к полной выходной мощности электростанции 1, и, впоследствии, подает электрический сигнал VI для регулировки клапана 49 для повышения или понижения полного газоснабжения для горелок 20 и 21.
Контрольный блок 51 содержит вычислительные блоки 57-60, которые рассчитывают разность между сигналом THmax и сигналом ТН; между сигналом ТН и сигналом THmin; между сигналом TMmax и сигналом ТМ; и между сигналом ТМ и сигналом TMmin. Контрольный блок 51 содержит блоки 61-64 сравнения, которые определяют, составляют ли вычисленные разности значения больше нуля, и испускают соответствующие сигналы 0, когда условия, заданные в соответствующих блоках 61-64 сравнения удовлетворены, а в противном случае, соответственно, испускают сигналы 1. Контрольный блок 51 содержит логический блок 65, который сопоставляет и определяет любое несовпадение сигналов, испускаемых блоками 61-64 сравнения, например, является ли сигнал ТН одновременно больше, чем THmax и меньше, чем THmin. В случае если это произойдет, логический блок 65 будет испускать аварийный сигнал С, указывающий на неисправность контрольного блока 51 или датчика 52 температуры. Аналогично, несовпадение идентифицируется, если сигнал ТМ одновременно больше, чем TMmax и меньше, чем TMmin. В контрольном блоке 51 в показанном примере существуют всего семь возможных несовместимых ситуаций, что приводит к испусканию аварийного сигнала С.
Когда все блоки сравнения испускают сигналы 0, это означает, что сигналы ТН и ТМ находятся в пределах соответствующих заданных рабочих диапазонов, а логический блок 65 не испускает никаких сигналов.
Когда сигнал ТН не попадает в заданный диапазон, а сигнал ТМ находится в пределах соответствующего заданного диапазона или за пределами соответствующего диапазона и с той же стороны, что и сигнал ТН, логический блок 65 передает разрешающий сигнал S1 на блок 66 управления, позволяющий блоку 66 управления испускать сигнал V2, регулирующий клапан 50. Степень регулировки определяется одним из вычислительных 57-60 блоков, соединенных с блоком 66 управления.
Когда сигнал ТН имеет значение выше заданного максимального значения THmax, а сигнал ТМ имеет значение ниже заданного минимального значения TMmin, или когда сигнал ТМ находится выше заданного максимального значения TMmax, а сигнал ТН находится ниже заданного минимального значения THmin, воздействия только на горелку 20 недостаточно для восстановления правильных рабочих температур, таким образом, что блок управления испускает сигнал R1 или R2 для активации пароохладителя F1 или F2.
Эксплуатацию пароохладителей F1 и F2 также можно разрешить посредством таймера (не показан), который определяет продолжительность ненормальных условий эксплуатации, даже после разделения мощности между первой и второй горелкой, соответственно, 20 и 21.
Функционирование пароохладителей F1 и F2 поглощает на себя тепловую энергию от электростанции 1 комбинированного цикла, поэтому может представлять необходимость только при двух режимах работы применительно к шестнадцати колонкам в матрице логического блока 65. Это становится возможным благодаря теплоутилизационному парогенератору 16, содержащему две горелки 20, 21, расположенные около различных частей теплоутилизационного парогенератора 16, и благодаря возможности регулирования подачи топлива к горелкам 21, 22, при поддержании полного топливоснабжения горелок 21, 22 на постоянном уровне.
Теплоутилизационный парогенератор 16 простирается от выхода газовой турбины 8 и является предпочтительным, чтобы теплообменные модули 15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44 были распределены, как показано в прилагаемых чертежах. То есть от выхода газовой турбины 8 до входного отверстия 19 теплообменный модуль 38 среднего давления, теплообменный модуль 44 высокого давления, теплообменный модуль 37 среднего давления, теплообменный модуль 43 высокого давления и теплообменный модуль 42 (испаритель высокого давления) расположены последовательно в направлении D1 внутри камеры 18 сгорания. Горелка 20 расположена между выходом газовой турбины 8 и теплообменным модулем 38 среднего давления, тогда как горелка 21 расположена между теплообменным модулем 43 высокого давления и теплообменным модулем 42 (испарителем высокого давления). Является предпочтительным, чтобы горелки 20 и 21 были ориентированы в направлении D1. То есть тепловая энергия, генерируемая горелкой 20, направляется к теплообменному модулю 38 высокого давления, а энергия, генерируемая горелкой 21, направляется к испарителю 42 высокого давления.
Ниже по потоку относительно теплообменного модуля 42 (испарителя высокого давления) последовательно расположены в направлении D1: теплообменный модуль 35 среднего давления, теплообменный модуль 41 высокого давления, теплообменный модуль 34 (испаритель среднего давления), теплообменный модуль 30 среднего давления, теплообменный модуль 40 высокого давления, теплообменный модуль 33 среднего давления, теплообменный модуль 15 (испаритель/деаэратор) и теплообменный модуль 24 ветви 22 от конденсатора 14.
В непоказанном варианте, теплообменный модуль 15 (испаритель/деаэратор) заменен испарителем, помещенным внутрь камеры 18 сгорания, и деаэратором, расположенным снаружи камеры 18 сгорания.
Особо заслуживает внимания расположение горелок 20 и 21 между газовой турбиной 8 и теплообменным модулем 42 (испарителем высокого давления), которое представляет собой область теплоутилизационного парогенератора 16, в котором максимальные температуры, наиболее существенные как для пара, так и для структуры теплоутилизационного парогенератора 16, достигаются в режиме после отключения электростанции.
Как должно быть ясно из вышеприведенного описания, преимущества настоящего изобретения многочисленны как с точки зрения повышенной эффективности и производимой мощности электростанции комбинированного цикла, так и с точки зрения снижения стоимости материалов, из которых изготовлены теплообменные модули теплоутилизационного парогенератора 16.

Claims (13)

1. Электростанция комбинированного цикла, содержащая газотурбинный блок (2); паротурбинный блок (3); контур (17) циркуляции пара, простирающийся через первые и вторые теплообменные модули (15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44), расположенные в ряд; и теплоутилизационный парогенератор (16), работающий в режиме дожигания, который передает пару остаточную энергию отработанных газов, выходящих из газотурбинного блока (2), и снабжен первой механически регулируемой горелкой (20) для нагрева первых и вторых теплообменных модулей (15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44); и вторую механически регулируемую горелку (21), расположенную между первыми (37, 38, 43, 44) и вторыми (15, 24, 30, 33, 34, 35, 40, 41, 42) теплообменными модулями и установленную с возможностью нагрева только вторых теплообменных модулей (15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42); первый и второй датчики (52, 53) температуры для испускания сигнала (ТМ) температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура (17) циркуляции пара, соединяющего первые (37, 38, 43, 44) теплообменные модули и паротурбинный блок (3), и сигнала (ТН) температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура (17) циркуляции пара, соединяющего вторые (15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44) теплообменные модули и паротурбинный блок (3);
и блок управления (51) для регулировки мощности первой горелки (20) и второй горелки (21) как функции сигналов (ТН, ТМ) температуры, при этом электростанция содержит линии (46, 47, 48) для подачи топлива к первой и второй горелке (20, 21), отличающаяся тем, что блок управления (51) выполнен с возможностью испускания сигнала мощности (V1), который определяет полную подачу топлива к первой и второй горелке (20, 21), и сигнала деления (V2) для разделения подаваемого топлива между первой и второй горелкой (20, 21), являющийся функцией сигналов (ТН, ТМ) температуры.
2. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что теплоутилизационный парогенератор (16) содержит камеру (18) сгорания, простирающуюся от выхода газотурбинного блока (2) до входа (19) в батарею; причем газы из газотурбинного блока (2) подают по существу в заданном направлении (D1) к входу (19) в батарею; а первая и вторая горелки (20, 21) и первые и вторые теплообменные модули (15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44) расположены в заданном направлении (D1) внутри камеры (18) сгорания.
3. Электростанция по п.1, отличающаяся наличием, по меньшей мере, одного пароохладителя (F1, F2); блока (51) управления, содержащего логический блок (65) и блок (66) управления, которые испускают сигнал (R1, R2), запускающий пароохладитель (F1, F2).
4. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что блок (51) управления содержит вычислительные блоки (57, 58, 59, 60) и блоки (61, 62, 63, 64) сравнения для определения того, находится ли сигнал (ТН, ТМ) температуры в пределах заданного диапазона.
5. Электростанция по п.4, отличающаяся тем, что блок (51) управления содержит логический блок (65) для определения несовпадения сигналов, испускаемых блоками (61, 62, 63, 64) сравнения, и для испускания аварийного сигнала (С) при идентификации любого несовпадения.
6. Электростанция по п.4, отличающаяся тем, что блок (51) управления содержит логический блок (65), который испускает первый сигнал (31), разрешающий испускание сигнала деления (V2), разделяющего топливо между первой и второй горелкой (20, 21); и блок управления (66) для определения значения сигнала деления (V2).
7. Электростанция по п.6, отличающаяся тем, что логический блок (65) испускает второй сигнал (S2), разрешающий испускание сигнала (R1, R2), запускающего пароохладители (F1, F2).
8. Способ эксплуатации электростанции комбинированного цикла, причем электростанция (1) комбинированного цикла содержит газотурбинный блок (2); паротурбинный блок (3); контур (17) циркуляции пара, простирающийся через первые и вторые теплообменные модули, расположенных в ряд; и теплоутилизационный парогенератор (16), работающий в режиме дожигания, который передает пару остаточную энергию отработанных газов, выходящих из газотурбинного блока (2), при этом способ содержит этапы нагрева первых и вторых теплообменных модулей (15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44) первой механически регулируемой горелкой (20), и нагрева только вторых теплообменных модулей (15, 24, 30, 33, 34, 35, 40, 41, 42) второй механически регулируемой горелкой (21), расположенной между первыми (37, 38, 43, 44) и вторыми (15, 24, 30, 33, 34, 35, 40, 41, 42) теплообменными модулями; испускания сигнала (ТМ) температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура (17) циркуляции пара, соединяющего первые (37, 38, 43, 44) теплообменные модули и паротурбинный блок (3), и сигнала (ТН) температуры, соответствующего температуре пара на отрезке контура (17) циркуляции пара, соединяющего вторые (15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44) теплообменные модули и паротурбинный блок (3), регулирования мощности первой горелки (20) и второй горелки (21) как функции сигналов (ТН, ТМ) температуры посредством блока управления (51), отличающийся тем, что регулируют мощность теплоутилизационного парогенератора (16), работающего в режиме дожигания за счет регулирования полной подачи топлива в первую и вторую горелки (20, 21) посредством сигнала (V1) мощности и являющейся функцией потребления (Pset) мощности и полной мощности, подаваемой газотурбинным блоком (2) и паротурбинным блоком (3), и делением подаваемого топлива между первой и второй горелкой (20, 21) с помощью сигнала (V2) деления, являющегося функцией сигналов (ТН, ТМ) температуры.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что газы, испускаемые газотурбинным блоком (2), подают по камере (18) сгорания теплоутилизационного парогенератора (16) в направлении (D1), в котором расположены первая и вторая горелка (20, 21), а также множество теплообменных модулей (15, 24, 30, 33, 34, 35, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44).
10. Способ по п.8, отличающийся определением того, находится ли сигнал (ТН, ТМ) температуры в пределах заданного диапазона.
11. Способ по п.10, отличающийся определением несовпадения сигналов, испускаемых блоками (61, 62, 63, 64) сравнения; и испусканием аварийного сигнала (С) при идентификации какого-либо несовпадения.
12. Способ по п.11, отличающийся испусканием первого сигнала (S1), разрешающего испускание сигнала (V2) деления, разделяющего топливо между первой и второй горелкой (20, 21); и определением значения сигнала (V2) деления посредством блока (66) управления.
13. Способ по п.11, отличающийся испусканием второго сигнала (S2), разрешающего испускание сигнала (R1, R2), запускающего пароохладитель (F1, F2) для поглощения тепла от пара, подаваемого по контуру (17) циркуляции пара.
RU2009136431/06A 2007-03-02 2007-03-02 Электростанция комбинированного цикла и соответствующий способ эксплуатации RU2436969C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IT2007/000158 WO2008107916A1 (en) 2007-03-02 2007-03-02 Combined cycle electric power plant and relating operating method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009136431A RU2009136431A (ru) 2011-04-10
RU2436969C2 true RU2436969C2 (ru) 2011-12-20

Family

ID=39577598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009136431/06A RU2436969C2 (ru) 2007-03-02 2007-03-02 Электростанция комбинированного цикла и соответствующий способ эксплуатации

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2132416B1 (ru)
MA (1) MA31266B1 (ru)
RU (1) RU2436969C2 (ru)
WO (1) WO2008107916A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2630342B1 (en) 2010-10-19 2014-09-17 ALSTOM Technology Ltd Method for operation of a combined-cycle power plant with cogeneration, and a combined-cycle power plant for carrying out the method
JP5665621B2 (ja) 2011-03-25 2015-02-04 株式会社東芝 排熱回収ボイラおよび発電プラント
JP5537475B2 (ja) 2011-03-25 2014-07-02 株式会社東芝 排熱回収ボイラおよび発電プラント
EP2789813A1 (de) * 2013-04-10 2014-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum flexiblen Betrieb einer Kraftwerksanlage
EP2806114B1 (en) * 2013-05-24 2018-08-15 Honeywell spol s.r.o. Combined cycle duct firing control
CN115468151A (zh) * 2022-08-29 2022-12-13 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 双级内补燃式燃机余热锅炉

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3948043A (en) * 1974-08-08 1976-04-06 Westinghouse Electric Corporation Combined cycle electric power plant and a gas turbine and afterburner having coordinated fuel transfer
US4136643A (en) * 1977-08-15 1979-01-30 Sulzer Brothers Limited Waste heat steam generator
US4208882A (en) * 1977-12-15 1980-06-24 General Electric Company Start-up attemperator
JP2950720B2 (ja) * 1994-02-24 1999-09-20 株式会社東芝 ガスタービン燃焼装置およびその燃焼制御方法
WO1998039599A1 (en) * 1997-03-06 1998-09-11 Siemens Westinghouse Power Corporation Staged supplemental firing of high vanadium content fuel oils
JP3794796B2 (ja) * 1997-08-29 2006-07-12 三菱重工業株式会社 コンバインド発電プラント
EP1701006B1 (en) * 2005-02-22 2016-10-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Electric power-generating and desalination combined plant and operation method of the same

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009136431A (ru) 2011-04-10
EP2132416B1 (en) 2015-07-15
WO2008107916A1 (en) 2008-09-12
MA31266B1 (fr) 2010-03-01
EP2132416A1 (en) 2009-12-16
WO2008107916A8 (en) 2009-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7509794B2 (en) Waste heat steam generator
RU2436969C2 (ru) Электростанция комбинированного цикла и соответствующий способ эксплуатации
RU2467250C2 (ru) Способ эксплуатации газопаровой турбинной установки и предназначенная для этого газопаровая турбинная установка
JP5604074B2 (ja) 給水ポンプサイズを縮小するために燃料ガス加熱器の排水を使用する蒸気温度調節用装置
US20130152586A1 (en) Integrated Solar Combined Cycle Power Generation System and Integrated Solar Combined Cycle Power Generation Method
US8959917B2 (en) Method for operating a forced-flow steam generator operating at a steam temperature above 650°C and forced-flow steam generator
RU2516068C2 (ru) Газотурбинная установка, утилизационный парогенератор и способ эксплуатации утилизационного парогенератора
RU2688078C2 (ru) Работающая на угле электростанция с оксисжиганием с интеграцией тепла
JPH06229209A (ja) ガス・蒸気タービン複合設備およびその運転方法
JP2018533712A (ja) 組み込み高温水源ヒートポンプによる給湯装置廃熱回収の利用方法及び設備
US20140130476A1 (en) Heat recovery steam generator and power plant
KR20160093030A (ko) 복합 사이클 시스템
US20150308678A1 (en) Cremation system
US10208630B2 (en) Method for operating a steam power plant and steam power plant for conducting said method
JPH112105A (ja) コンバインドサイクル発電プラント
EP2674590B1 (en) Method for operating a power plant with solar energy system
US20050188707A1 (en) Absorption chiller-heater
US6279308B1 (en) Cooling steam control method for combined cycle power generation plants
KR20100054672A (ko) 소각로 폐열회수 플랜트
CA2272488C (en) Cooling steam control method for combined cycle power generation plants
RU2144994C1 (ru) Парогазовая установка
US10344627B2 (en) Heat recovery steam generator and power plant
RU2794404C1 (ru) Парогазовая установка электростанции
KR20170075010A (ko) 복합 화력 발전 설비들의 저 부하 턴다운
RU2801652C1 (ru) Способ работы парогазовой установки электростанции

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120303