02.11.2018
№218.016.99ef
Результат интеллектуальной деятельности: Всережимная парогазовая установка
Вид РИД
Патент
№ охранного документа
149975
Дата охранного документа
19.12.2014
Статус
Действует
Дата окончания действия пошлины
19.12.2034
Вид патента
Полезная модель
Аннотация:
Полезная модель предназначена для использования на электрических станциях с теплофикационными установками.
Ключевые слова:
котел-утилизатор, устройство для дополнительного сжигания топлива, две камеры сгорания, газоход, газовый подогреватель конденсата
Характеристика результата
Модель
Основные результаты:
Причинно-следственная связь между отличительными признаками полезной модели и достигаемым техническим результатом состоит в следующем.
Всережимность ПТУ обеспечивается независимым регулированием электрической мощности и отпуском тепловой энергии, возможностью глубокой разгрузки по электрической мощности (до 25-30% от номинального значения) и нагружением до пикового значения (120% от номинального значения), возможностью изменения при этом отпуска тепла в соответствии с графиком отопительной нагрузки (от пикового значения до ее отсутствия). Эта проблема решается применением одно- или двухступенчатого сжигания дополнительного топлива в КС КУ. Перед КУ установлена КС первой ступени, а перед ГПК - КС второй ступени. Отсутствие жесткой связи между отпуском тепла и электроэнергии допускает участие ПТУ в регулировании частоты и мощности в энергосистеме.
Новизна:
Принципиально новый результат
Область применения РИД:
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на электрических станциях с теплофикационными установками.
Форма представления сведений об объекте учета:
Патент
Полезная модель предназначена для использования на электрических станциях с теплофикационными установками. Схема комбинированной парогазовой установки может быть также применена при реконструкции устаревших ТЭЦ и на вновь строящихся автономных источниках тепло- и электроснабжения. Теплофикационная парогазовая энергетическая установка содержит по меньшей мере одну газовую турбину, в выхлопном газовом тракте которой установлен котел-утилизатор, устройство для дополнительного сжигания топлива вне камеры сгорания газовой турбины, по меньшей мере одну паровую турбину, подключенную к по меньшей мере одному котлу-утилизатору, а также газовый подогреватель конденсата паровой турбины, установленный в газоходе указанного выхлопного газового тракта за каждым котлом-утилизатором. Отличие: устройство для дополнительного сжигания топлива выполнено в виде двух камер сгорания, одна из которых установлена в газоходе на входе в котел-утилизатор, а вторая - в газоходе после котла-утилизатора перед газовым подогревателем конденсата. Установка может работать в трех режимах: в базовом режиме, в режиме снятия пиковых нагрузок, в режиме частичной нагрузки. Полезная модель позволяет повысить маневренность, экономичность и надежность в работе ПТУ. 1 нез. п. ф-лы, 1 ил.
Область использования
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на электрических станциях с теплофикационными установками
Уровень техники
Известна парогазовая установка (ПТУ) (Энергомашиностроение, 1978, N 4, с. 5-7) с высокотемпературной газовой турбиной (ГТ), в которой генерация пара осуществляется как за счет теплоты отходящих газов после турбины, так и за счет подачи топлива в дополнительную камеру сгорания (КС). Для охлаждения проточной части ГТ часть пара отбирается из соответствующей по давлению ступени паровой турбины (ПТ). Пройдя охлаждающий тракт ГТ, пар смешивается с основным потоком пара в камере смешения, установленной между цилиндром высокого давления и цилиндром низкого давления ПТ. Указанная схема не позволяет в широком диапазоне регулировать как тепловую, так и электрическую мощность, так как в дополнительную КС вводится лишь небольшая масса топлива.
Раскрытие полезной модели
Технической задачей настоящей полезной модели является повышение маневренности ПГУ как по тепловой, так и по электрической энергии, а также повышение экономичности ПТУ.
Указанная техническая задача достигается тем, что в теплофикационной парогазовой энергетической установке, содержащей по меньшей мере одну ГТ, в выхлопном газовом тракте которой установлен котел-утилизатор (КУ), устройство для дополнительного сжигания топлива вне КС газовой турбины, по меньшей мере одну ПТ, подключенную к по меньшей мере одному КУ, а также газовый подогреватель конденсата (ГПК) паровой турбины, установленный в газоходе указанного выхлопного газового тракта за каждым КУ согласно полезной модели устройство для дополнительного сжигания топлива выполнено в виде двух КС, одна из которых установлена в газоходе на входе в КУ, а вторая - в газоходе после КУ перед ГПК.
Пароперегреватель связан трубопроводом с входом ПТ, выход которой соединен с теплофикационной установкой и конденсатором.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками полезной модели и достигаемым техническим результатом состоит в следующем.
Всережимность ПТУ обеспечивается независимым регулированием электрической мощности и отпуском тепловой энергии, возможностью глубокой разгрузки по электрической мощности (до 25-30% от номинального значения) и нагружением до пикового значения (120% от номинального значения), возможностью изменения при этом отпуска тепла в соответствии с графиком отопительной нагрузки (от пикового значения до ее отсутствия). Эта проблема решается применением одно- или двухступенчатого сжигания дополнительного топлива в КС КУ. Перед КУ установлена КС первой ступени, а перед ГПК - КС второй ступени.
Отсутствие жесткой связи между отпуском тепла и электроэнергии допускает участие ПТУ в регулировании частоты и мощности в энергосистеме.
Технические преимущества предлагаемой ПТУ по сравнению с известными заключается в том, что установка имеет высокую маневренность при выработке как тепловой, так и электрической энергии, так как способна работать в трех режимах:
- в базовом;
- в режиме снятия пиковых нагрузок;
- в режиме частичной нагрузки.
Схема КУ с камерами дополнительного сжигания топлива - КС до котла и КС после котла перед ГПК - позволяет значительно поднять температуру газов в тракте котла, оптимизировать различные режимы работы ГТУ и паровой турбины и повысить в целом экономичность ПТУ при работе на всех режимах.
Краткое описание чертежа На чертеже изображена принципиальная схема ПТУ.
Подробное описание схемы и работы ИГУ
Выхлопные газы ГТ (1) поступают в КУ (2) и последовательно проходят пароперегреватель высокого давления (ПеВД), испаритель высокого давления (МВД), экономайзер высокого давления (ЭВД), перегреватель низкого давления (ПеНД), испаритель низкого давления (ИНД), газовый подогреватель конденсата (ГПК), после которого выбрасываются в атмосферу. В КУ предусматривается устройство для дополнительного сжигания топлива в потоке выхлопных газов ГТУ, выполненное в виде двух камер - КС-1 и КС-2 (две ступени дополнительного сжигания). Камера КС-1 расположена на входе в КУ перед ПеВД, вторая камера КС-2 расположена в основном газоходе после КУ перед ГПК (3). Камера КС-1 предназначена для повышения параметров вырабатываемого пара, камера КС-2 - для увеличения тепловой нагрузки водо-водяного теплообменника (ВВТО) (8) и отпуска тепла внешним потребителям. Пар высокого и низкого давления из КУ поступает в ПТ (4). Конденсационная установка, предназначенная для конденсации отработавшего пара, состоит из конденсатора (5), вакуумного насоса (ВН), конденсатных насосов (КН) и вакуумного деаэратора (ВД) (6). Конденсат с помощью КН через ВД подается непосредственно в ГПК. Для исключения кислородной коррозии последних рядов труб ГПК температура конденсата перед ним поддерживается не ниже 60°С посредством ВД или рециркуляционных насосов (РН) (7). После ГПК конденсат направляется в барабан низкого давления (БНД), который имеет встроенное деаэрационное устройство, испаряется в ИНД, а полученный пар затем перегревается в ПеНД и направляется в ПТ (4). Питательная вода из барабана низкого давления питательными насосами ПН высокого давления подается в ЭВД, где подогревается, а затем поступает в барабан высокого давления БВД. После БВД вода испаряется в ИВД, полученный пар перегревается в ПеВД и направляется в ПТ (4). Теплофикационная установка состоит из парового бойлера, подключенного к теплофикационному отбору ПТ, и ВВТО, находящегося в линии рециркуляции ГПК.
Рассмотрим основные режимы работы теплофикационной парогазовой энергетической установки.
1. Базовый режим.
Наиболее экономичными режимами работы ПГУ являются режимы без дополнительного сжигания топлива в КС-1 и КС-2. Электрическая мощность в этом случае изменяется нагрузкой ГТУ и ПТ, а отпуск тепла - изменением расхода пара в отопительный отбор и расхода конденсата через ВВТО.
2. Режим снятия пиковых нагрузок.
Максимальная электрическая мощность достигается при сжигании дополнительного топлива в КС первой ступени, отпуск тепла при этом обеспечивается, как и в предыдущем случае, изменением расхода пара в отопительный отбор и расхода конденсата через ВВТО. Увеличение отпуска тепла может достигаться при сжигании дополнительного топлива в КС второй ступени и соответствующем увеличении расхода воды через ВВТО.
3. Режим частичной нагрузки.
Предельный отпуск тепла и минимальная электрическая мощность обеспечиваются при включенных обеих камерах сжигания дополнительного топлива и отключении ПТ. В этом случае весь расход пара, вырабатываемый в КУ, используется в подогревателе сетевой воды, а через ВВТО прокачивается максимальный расход воды.
Теплофикационная парогазовая энергетическая установка, содержащая по меньшей мере одну газовую турбину, в выхлопном газовом тракте которой установлен котел-утилизатор, устройство для дополнительного сжигания топлива вне камеры сгорания газовой турбины, по меньшей мере одну паровую турбину, подключенную к по меньшей мере одному котлу-утилизатору, а также газовый подогреватель конденсата паровой турбины, установленный в газоходе указанного выхлопного газового тракта за каждым котлом-утилизатором, отличающаяся тем, что устройство для дополнительного сжигания топлива выполнено в виде двух камер сгорания, одна из которых установлена в газоходе на входе в котел-утилизатор, а вторая - в газоходе после котла-утилизатора перед газовым подогревателем конденсата.
Содержательная часть РИД:
Хеш-код депонирования:
61e553dbbaa47a9b3fd9234151bbcb6b888145f3b01271ae6d6ffd11ed0cf21f
Источник поступления информации:
Портал edrid.ru
Показаны записи 11-20 из 45.
01.11.2018
№218.016.997a
Способ восстановления и упрочнения стальных раб. лопаток влажно паровых ступеней паровой турбины
Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2518036
Дата охранного документа: 25.03.2013
02.11.2018
№218.016.99d8
Вентиляторная или башенная градирня с пароулавливателем
Изобретение относится к оросительным холодильникам непосредственного контакта, в частности градирням, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, требующих охлаждения нагретой воды в циркуляционном контуре атмосферным воздухом.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2520697
Дата охранного документа: 28.04.2014
02.11.2018
№218.016.99d9
Способ эксплуатационной очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб энергетического барабанного котла
руппа изобретений относится к области теплоэнергетики и может быть использована для эксплуатационной очистки от отложений внутренних поверхностей котельных труб энергетических котлов: барабанных котлов и котлов-утилизаторов парогазовых установок с последующей пассивацией этих поверхностей.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525033
Дата охранного документа: 10.06.2014
02.11.2018
№218.016.99da
Способ очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб с последовательным воздействием химического реагента и водокислородной смеси
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций от отложений и для последующей пассивации этой поверхности. Предложен способ очистки внутренней поверхности котельных труб путем их обработки в...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2525036
Дата охранного документа: 10.06.2014
02.11.2018
№218.016.99e3
Состав уплотнительного покрытия для модификации элемента статора турбины
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности для получения уплотнительного покрытия методом газотермического напыления. Может использоваться при производстве паровых или газовых турбин для обеспечения стабильности зазоров в сопряженных элементах проточной части турбины.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530974
Дата охранного документа: 15.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e4
Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры
Изобретение относится к машиностроению, в частности к покрытиям для восстановления и упрочнения запорной и регулирующей арматуры. Покрытие для нанесения на приводные элементы запорной и регулирующей арматуры представляет собой двухслойную систему, состоящую из подслоя и основного слоя.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530975
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e5
Состав присадочного материала
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при ремонте деталей паровых турбин.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2530978
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e6
Многослойное теплозащитное покрытие
Изобретение относится к многослойному теплозащитному покрытию на детали горячего тракта энергетических газотурбинных установок большой мощности. Многослойное теплозащитное покрытие включает основной металлический подслой, выполненный из сплава на основе никеля, верхний керамический теплозащитный...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2532646
Дата охранного документа: 28.06.2013
02.11.2018
№218.016.99e7
Способ получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры
Изобретение относится к способу получения защитного упрочняющего покрытия на деталях запорной арматуры.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2543117
Дата охранного документа: 16.05.2013
02.11.2018
№218.016.99e8
Способ ремонтной наплавки лопаток энергетических установок
Изобретение относится к способу ремонта лопаток энергетических установок. Способ включает подготовку поверхности лопатки.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2545877
Дата охранного документа: 16.05.2013
Показаны записи 11-14 из 14.
09.11.2018
№218.016.9c22
Способ ремонта металлических деталей с зарождающимися с поверхности микродефектами
Изобретение относится к области восстановления металлических деталей при их повреждении. Технический результат - определение возможной глубины восстановительного удаления металла.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2541209
Дата охранного документа: 30.03.2015
09.11.2018
№218.016.9c23
Способ эксплуатации парогазовой установке в маневренном режиме
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к энергетическим комбинированным парогазовым установкам (ПГУ).
Тип: Патент
Номер охранного документа: 2585156
Дата охранного документа: 28.04.2016
09.11.2018
№218.016.9c25
Пгу-тэц с пиковым топливосжигающим паровым котлом
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована преимущественно на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) при их новом строительстве или техническом перевооружении на более экономичное и маневренное оборудование.
Тип: Патент
Номер охранного документа: 157344
Дата охранного документа: 05.11.2015
09.11.2018
№218.016.9c28
Узел выпуска жидкого шлака из реактора горнового типа для газификации твердого топлива
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована
при разработке энергетических парогазовых установок (ПТУ) с внутрицикловой
газификацией твердого топлива, обеспечивающей возможность использования
твердых топлив в газотурбинной части парогазового цикла, требующей для...
Тип: Патент
Номер охранного документа: 163323
Дата охранного документа: 23.06.2016
