Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЬ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ С ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКОЙ(71) Заявитель Гродненское республиканское унитарное предприятие электроэнергетики Гродноэнерго(72) Авторы Шмаков Юрий Анатольевич Сумич Александр Иванович Кайко Николай Владимирович(73) Патентообладатель Гродненское республиканское унитарное предприятие электроэнергетики Гродноэнерго(57) 1. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой, включающая как минимум один блок газотурбинного двигателя мощностью 70-160 МВт с котломутилизатором, системой газоходов и индивидуальной дымовой трубой отвода дымовых газов в атмосферу, отличающаяся тем, что газотурбинный двигатель выполнен с системой утилизации выхлопных газов в двухконтурном котле-утилизаторе, генерирующем пар двух параметров, и содержащим газоводяной подогреватель, а в газоходе за газотурбинным двигателем установлен блок горелочных устройств для сжигания в среде выхлопных газов топливного газа, предварительно подогретого в кожухотрубном теплообменнике. 2. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой по п. 1, отличающаяся тем, что газотурбинная установка со вспомогательным оборудованием, котел-утилизатор соединены с общестанционными схемами существующей ТЭЦ по потокам топливного газа, охлаждающей воды, пара, сетевой воды, питательной воды, химобессоленной воды, подачи электроэнергии на собственные нужды. 3. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой по п. 2, отличающаяся тем, что выходной коллектор пара высокого давления котла-утилизатора соединен с общестанционным коллектором пара высокого давления. 101692014.06.30 4. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой по п. 2, отличающаяся тем, что выходной коллектор пара низкого давления котла-утилизатора соединен с общестанционным коллектором пара низкого давления. 5. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой по п. 2, отличающаяся тем, что выходной коллектор газоводяного подогревателя соединен с общестанционной схемой сетевой воды, а подогрев сетевой воды выполнен через промежуточный теплообменник пластинчатого типа. 6. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой по п. 2, отличающаяся тем, что электрогенератор газотурбинной установки подключен к блочному трансформатору и далее к закрытому распределительному устройству существующей ТЭЦ. 7. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой по п. 2 отличающаяся тем, что общестанционный коллектор технической воды оснащен схемой,выполненной с возможностью охлаждения технической водой оборудования газотурбинной установки и дальнейшего ее охлаждения в существующих градирнях ТЭЦ. 8. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой по п. 2, отличающаяся тем, что контур химобессоленной воды соединен с общестанционным коллектором химобессоленной воды после деаэратора. 9. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой по п. 2, отличающаяся тем, что смонтирована схема с использованием фильтров смешанного действия с возможностью подготовки питательной воды для котла-утилизатора и паровых котлов ТЭЦ.(56) 1. Справочное пособие теплоэнергетика электрических станций / Под ред. А.М.Леонкова, Б.В.Яковлева. - Минск Беларусь, 1974. Полезная модель, теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой,относится к теплоэнергетике, в частности к теплоэлектроцентралям высокого давления. Известны теплоэлектроцентрали высокого давления, состоящие из парового котла, паровой турбины, электрогенератора, конденсатора и теплового потребителя 1. Недостатком известного технического решения является зависимость электрической мощности теплоэлектроцентрали от количества отпущенной теплоты. Задачей предлагаемой полезной модели является увеличение электрической мощности и, как следствие, выработки электроэнергии на теплоэлектроцентрали высокого давления при неизменном отпуске тепла (ГТУ работает в базовом режиме) без дополнительных потерь теплоты в холодном источнике, повышение надежности теплоснабжения. Поставленная задача решается следующим образом. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой включает как минимум один блок газотурбинного двигателя с электрогенератором мощностью 70-160 МВт с котлом-утилизатором, системой газоходов и индивидуальной дымовой трубой отвода дымовых газов в атмосферу. Согласно полезной модели, газотурбинный двигатель выполнен с системой утилизации выхлопных газов в двухконтурном котле-утилизаторе, генерирующем пар двух параметров, и содержащим газоводяной подогреватель, а в газоходе за газотурбинным двигателем установлен блок горелочных устройств для сжигания в среде выхлопных газов топливного газа, предварительно подогретого в кожухотрубном теплообменнике. Газотурбинная установка со вспомогательным оборудованием, котел-утилизатор соединены с общестанционными схемами существующей ТЭЦ по потокам топливного газа,охлаждающей воды, пара, сетевой воды, питательной воды, химобессоленной воды, подачи электроэнергии на собственные нужды. 2 101692014.06.30 Выходной коллектор пара высокого давления котла-утилизатора соединен с общестанционным коллектором пара высокого давления. Выходной коллектор пара низкого давления котла-утилизатора соединен с общестанционным коллектором пара низкого давления. Выходной коллектор газоводяного подогревателя соединен с общестанционной схемой сетевой воды. Подогрев сетевой воды выполнен через промежуточный теплообменник пластинчатого типа. Вырабатываемая электрогенератором газотурбинной установки электрическая энергия подключена к блочному трансформатору и далее к закрытому распределительному устройству существующей ТЭЦ. Для охлаждения оборудования газотурбинной установки выполнена схема с подачей технической воды из общестанционного коллектора технической воды и ее охлаждением в существующих градирнях ТЭЦ. Контур химобессоленной воды соединен с общестанционным коллектором химобессоленной воды после деаэратора. Для подготовки питательной воды котла-утилизатора и существующих паровых котлов ТЭЦ смонтирована схема с использованием фильтров смешанного действия. Существенные отличия от прототипа предлагаемой полезной модели Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой следующие. Выполнение газотурбинного двигателя с системой утилизации выхлопных газов в двухконтурном котле-утилизаторе с газоводяным подогревателем позволяет полезно использовать тепло выхлопных газов газотурбинного двигателя, получая дополнительное количество тепла в паре и сетевой воде. Установка в газоходе за газотурбинным двигателем блока горелочных устройств для сжигания в среде выхлопных газов топливного газа, предварительно подогретого в кожухотрубном теплообменнике, позволяет достигнуть необходимых параметров пара контуров высокого и низкого давления после котла-утилизатора. Выполнение схемы соединения газотурбинной установки со вспомогательным оборудованием и котла-утилизатора с общестанционными схемами существующей ТЭЦ по потокам топливного газа, охлаждающей воды, пара, сетевой воды, питательной воды,химобессоленной воды, подачи электроэнергии на собственные нужды позволяет обеспечить надежную связь с существующей схемой ТЭЦ и повысить эффективность топливоиспользования. Монтаж схемы с использованием фильтров смешанного действия для подготовки питательной воды котла-утилизатора и существующих паровых котлов ТЭЦ позволяет улучшить качество химобессоленной воды, приготовленной по существующей на ТЭЦ схеме. Предлагаемая полезная модель Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой поясняется фигурой. Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой состоит как минимум из одного блока газотурбинного двигателя 1 с электрогенератором 2 мощностью 70-160 МВт, с котлом-утилизатором 3, системой газоходов и индивидуальной дымовой трубой 4. Котел-утилизатор генерирует пар двух параметров (контур 5 и 6) и содержит газоводяной подогреватель 7. В газоходе за газотурбинным двигателем установлен блок горелочных устройств 8 для сжигания топливного газа, предварительно подогретого в кожухотрубном теплообменнике 9. Газотурбинная установка со вспомогательным оборудованием и котел-утилизатор соединены с общестанционными схемами существующей ТЭЦ 10 по потокам топливного газа, охлаждающей воды, пара, сетевой воды, питательной воды, химобессоленной воды,подачи электроэнергии на собственные нужды. Выходной коллектор пара высокого давления котла-утилизатора 5 соединен с общестанционным коллектором пара высокого давления 10. 3 101692014.06.30 Выходной коллектор пара низкого давления котла-утилизатора 6 соединен с общестанционным коллектором пара низкого давления 10. Выходной коллектор газоводяного подогревателя 7 соединен с общестанционной схемой сетевой воды, а подогрев сетевой воды выполнен через промежуточный теплообменник пластинчатого типа 11. Вырабатываемая электрогенератором газотурбинной установки электрическая энергия подключена к блочному трансформатору и далее к закрытому распределительному устройству существующей ТЭЦ (на фигуре не показано). Для охлаждения оборудования газотурбинной установки выполнена схема с подачей технической воды из общестанционного коллектора технической воды и ее охлаждением в существующих градирнях ТЭЦ (на фигуре не показано). Контур химобессоленной воды 12 соединен с общестанционным коллектором химобессоленной воды после деаэратора (на фигуре не показано). Для подготовки питательной воды котла-утилизатора и существующих паровых котлов ТЭЦ смонтирована схема с использованием фильтров смешанного действия (на фигуре не показано). Теплоэлектроцентраль высокого давления с газотурбинной установкой работает следующим образом. После газотурбинного двигателя 1 выхлопные газы по газоходу поступают на блок горелочных устройств 8. Туда же поступает топливный газ, предварительно подогретый в кожухотрубном теплообменнике 9 паром из общестанционного коллектора пара 1,2 ата(на фигуре не показан). Далее выхлопные газы по газоходу поступают в двухконтурный котел-утилизатор 3. В первом контуре 5 генерируется пар с параметрами 14 МПа и 550 С,который поступает в коллектор пара высокого давления существующей ТЭЦ 10 параллельно с паром от существующих энергетических котлоагрегатов 13, а затем на существующие паровые турбины 14. Пар низкого давления второго контура 6 с параметрами 1,3 МПа и 280 С поступает в коллектор пара низкого давления 10 существующей ТЭЦ, поступающего на собственные нужды станции и производственному потребителю. На выходе котла-утилизатора 3 дымовые газы проходят через газоводяной подогреватель 7 и далее по газоходу поступают в дымовую трубу 4. После газоводяного подогревателя 7 химобессоленная вода направляется в пластинчатый теплообменник 11 для подогрева сетевой воды на город. Вырабатываемая электрогенератором 2 газотурбинной установки электрическая энергия подключена к блочному трансформатору и далее к закрытому распределительному устройству существующей ТЭЦ (на фигуре не показано). Техническая вода из общестанционного коллектора технической воды существующей ТЭЦ поступает на охлаждение оборудования газотурбинной установки, далее она охлаждается в существующих градирнях (на фигуре не показано). Использование теплоэлектроцентрали высокого давления с газотурбинной установкой по сравнению с прототипом позволяет увеличить выработку электроэнергии на ТЭЦ при неизменном тепловом потреблении, повысить эффективность топливоиспользования при производстве электрической и тепловой энергии. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4