RU2778195C1

RU2778195C1 - Method for operation of the combined-cycle plant of the power plant

Info

Publication number: RU2778195C1
Application number: RU2022109609A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Кудинов; Светлана Камиловна Зиганшина; Евгений Анатольевич Кудинов
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2022-08-15

Abstract

FIELD: energy.

SUBSTANCE: invention relates to energy and can be used at thermal power plants. A method for operation of a combined-cycle plant of a power plant is proposed, through which atmospheric air is supplied to the turbocompressor of a gas turbine plant, where it is compressed to the required pressure, the air compressed in the turbocompressor is divided into primary and secondary, primary air and organic fuel are fed into the combustion chamber of a gas turbine plant, where the combustion process is carried out organic fuel with the formation of combustion products heated to a high temperature, the combustion products are mixed with secondary air, the gases formed during the mixing process are sent to the gas turbine, the gas expansion process is carried out in the gas turbine and the work of the gas turbine cycle is performed, expended on driving the turbocharger and electric generator, which have been used up in In the gas turbine, the gases are sent to the waste heat boiler, where, in the process of cooling the gases, water vapor is generated in the heat exchange surface, the water vapor is fed into the steam turbine, and the exhaust gases are removed through the gas duct to the exhaust tower with natural draft, in the steam turbine, the process of expansion of water vapor is carried out and the useful work of the steam-power cycle is performed, expended on driving an electric generator, the water vapor exhausted in the steam turbine is removed to the condenser, where, in the process of heat exchange with circulating water, the water vapor is condensed, the circulating water is sent to a cooling tower with natural draft for cooling with atmospheric air, at negative temperatures of the outside air, part of the exhaust gas flow of the waste heat boiler at a temperature of 100–120°C is directed through the pipeline to the upper part of the exhaust tower of the cooling tower with natural draft, and by means of an additional gas distribution device, this exhaust gas flow is supplied by spreading jets along the perimeter of the upper part of the exhaust tower of the cooling tower and carry out the separation of the flow of the mixture of exhaust gases with moist air from the cold wall, while the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust tower of the cooling tower is increased to positive values, which excludes its icing from the inside, at the same time, water vapor is condensed from the exhaust gases on the inner surface of the wall of the exhaust tower of the cooling tower and the condensate of water vapor from the exhaust gases is used as additional water of the circulating water supply system, in addition, an additional gas distribution device is made in the form of a cross-section of an annular collector decreasing in the course of gases, equipped with narrowing nozzles of a rectangular shape, directed upwards parallel to the wall of the exhaust tower of the cooling tower.

EFFECT: increasing the efficiency of the combined cycle plant of the power plant.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. The invention relates to energy and can be used at thermal power plants.

Известен аналог - способ работы парогазовой установки электростанции (см. патент РФ № 2704364, БИ No 31, 2019), по которому атмосферный воздух подают в турбокомпрессор газотурбинной установки, где он сжимается до требуемого давления, сжатый в турбокомпрессоре воздух разделяют на первичный и вторичный, первичный воздух и органическое топливо подают в камеру сгорания газотурбинной установки, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания, продукты сгорания смешивают с вторичным воздухом, образовавшиеся в процессе смешения газы направляют в газовую турбину, в газовой турбине осуществляется процесс расширения газов и совершается работа газотурбинного цикла, затрачиваемая на привод турбокомпрессора и электрогенератора, отработавшие в газовой турбине газы направляют в котел-утилизатор, где в процессе охлаждения газов в теплообменной поверхности генерируется водяной пар, водяной пар подают в паровую турбину, а уходящие газы по газоходу отводят в вытяжную башню градирни с естественной тягой, в паровой турбине осуществляется процесс расширения водяного пара и совершается полезная работа паросилового цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора, отработавший в паровой турбине водяной пар отводят в конденсатор, где в процессе теплообмена с циркуляционной водой осуществляют конденсацию водяного пара, циркуляционную воду направляют в градирню с естественной тягой для охлаждения атмосферным воздухом. Данный аналог принят за прототип. An analogue is known - a method of operating a combined-cycle plant of a power plant (see RF patent No. 2704364, BI No 31, 2019), according to which atmospheric air is supplied to the turbocompressor of a gas turbine plant, where it is compressed to the required pressure, the air compressed in the turbocompressor is divided into primary and secondary, primary air and organic fuel are fed into the combustion chamber of a gas turbine plant, where the combustion process of organic fuel is carried out with the formation of combustion products heated to a high temperature, the combustion products are mixed with secondary air, the gases formed during the mixing process are sent to the gas turbine, and the expansion process is carried out in the gas turbine gases and the work of the gas turbine cycle is performed, which is spent on driving the turbocompressor and electric generator, the gases exhausted in the gas turbine are sent to the waste heat boiler, where, in the process of cooling the gases, water vapor is generated in the heat exchange surface, the water vapor is fed into the steam turbine, and the outgoing gases are discharged through the gas duct to the exhaust tower of the natural draft cooling tower, the process of expanding water vapor is carried out in the steam turbine and the useful work of the steam-power cycle is performed, expended on driving an electric generator, the water vapor exhausted in the steam turbine is removed to the condenser, where in the process of heat exchange with the circulation water is used to condense water vapor, the circulating water is sent to a cooling tower with natural draft for cooling with atmospheric air. This analogue is taken as a prototype.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при реализации известного способа работы парогазовой установки электростанции, принятого за прототип, относится то, что парогазовая установка электростанции обладает пониженной экономичностью, так как при отрицательных температурах наружного воздуха для защиты вытяжной башни градирни от обледенения необходимо осуществлять подогрев большого количества атмосферного воздуха в рекуперативном теплообменнике и подачу вентилятором этого потока воздуха в верхнюю часть вытяжной башни градирни по ее периметру настилающими струями. Для подогрева и подачи в вытяжную башню градирни большого количества атмосферного воздуха потребуются значительные капитальные и эксплуатационные затраты, что снижает экономичность и надежность парогазовой установки электростанции.The reason preventing the achievement of the technical result indicated below when implementing the known method of operation of the combined-cycle plant of the power plant, taken as a prototype, is that the combined-cycle plant of the power plant has a reduced efficiency, since at negative outside temperatures, to protect the exhaust tower of the cooling tower from icing, it is necessary to carry out heating a large amount of atmospheric air in the recuperative heat exchanger and the supply of this air flow by the fan to the upper part of the exhaust tower of the cooling tower along its perimeter by spreading jets. For heating and supplying a large amount of atmospheric air to the exhaust tower of the cooling tower, significant capital and operating costs will be required, which reduces the efficiency and reliability of the combined cycle plant of the power plant.

Сущность изобретения заключается в следующем. The essence of the invention is as follows.

Для повышения экономичности и надежности парогазовой установки электростанции предлагается в верхней части вытяжной башни градирни по ее периметру установить дополнительное газораспределительное устройство, состоящее из уменьшающегося по ходу газов поперечного сечения кольцевого коллектора, снабженного сужающими соплами прямоугольной формы, направленными вверх параллельно стенке вытяжной башни градирни, и соединить его трубопроводом с газоходом отвода уходящих газов котла-утилизатора парогазовой установки в вытяжную башню градирни. Посредством дополнительного газораспределительного устройства при отрицательных температурах наружного воздуха в верхнюю часть вытяжной башни градирни по ее периметру настилающими струями следует подавать часть потока уходящих газов котла-утилизатора парогазовой установки при температуре 100–120 °С для отделения потока влажных газов (смеси уходящих газов с влажным воздухом) от холодной стенки и повышения ее температуры. Для энергетических газотурбинных установок, работающих на природном газе, при коэффициенте избытка воздуха α=2,5–4,0 влагосодержание уходящих газов составляет 63,5–43,1 г/кг с.г., температура точки росы равна 44,6–37,9 °С. При этом не требуется подогрев уходящих газов, а температура внутренней поверхности стенки вытяжной башни стальной градирни, имеющей обшивку гофрированными листами из алюминиево-магниевого сплава, при температуре наружного воздуха -30 – -35°С будет всегда положительной и равной 10–14°С, что исключает ее обледенение и повышает экономичность и надежность парогазовой установки электростанции. Так как температура внутренней поверхности стенки вытяжной башни градирни ниже точки росы, то из уходящих газов на ней будет выпадать конденсат водяных паров (обессоленная вода), который под действием силы тяжести вместе с циркуляционной водой будет стекать в водосборный бассейн градирни, что дополнительно повышает экономичность парогазовой установки электростанции, за счет снижения расхода добавочной воды системы оборотного циркуляционного водоснабжения. При этом снижается солесодержание циркуляционной воды за счет восполнения ее потерь обессоленной водой.To increase the efficiency and reliability of the combined-cycle plant of the power plant, it is proposed to install an additional gas distribution device in the upper part of the exhaust tower of the cooling tower along its perimeter, consisting of a cross-section of an annular collector decreasing along the gas flow, equipped with rectangular-shaped narrowing nozzles directed upward parallel to the wall of the cooling tower exhaust tower, and connect its pipeline with a gas duct for the removal of flue gases from the waste heat boiler of the steam-gas plant to the exhaust tower of the cooling tower. By means of an additional gas distribution device, at negative ambient temperatures, a part of the flue gas flow of the waste heat boiler of the steam-gas plant at a temperature of 100–120 ° C should be supplied to the upper part of the exhaust tower of the cooling tower along its perimeter by spreading jets at a temperature of 100–120 ° С to separate the flow of wet gases (mixtures of flue gases with moist air ) from the cold wall and an increase in its temperature. For gas turbine power plants operating on natural gas, with an excess air coefficient α = 2.5–4.0, the moisture content of the exhaust gases is 63.5–43.1 g/kg s.g., the dew point temperature is 44.6– 37.9 °C. At the same time, heating of the flue gases is not required, and the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust tower of the steel cooling tower, which is sheathed with corrugated sheets of aluminum-magnesium alloy, at an outside air temperature of -30 - -35 ° C, will always be positive and equal to 10 - 14 ° C, which eliminates its icing and increases the efficiency and reliability of the combined-cycle plant of the power plant. Since the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust tower of the cooling tower is below the dew point, condensate of water vapor (demineralized water) will fall out of the flue gases on it, which, under the action of gravity, together with the circulating water, will flow into the drainage basin of the cooling tower, which further increases the efficiency of the combined cycle power plant installations, by reducing the consumption of make-up water of the circulating water supply system. At the same time, the salinity of the circulating water decreases due to replenishment of its losses with demineralized water.

Технический результат изобретения - повышение экономичности и надежности парогазовой установки электростанции. The technical result of the invention is to increase the efficiency and reliability of the combined-cycle power plant.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе работы парогазовой установки электростанции, по которому атмосферный воздух подают в турбокомпрессор газотурбинной установки, где он сжимается до требуемого давления, сжатый в турбокомпрессоре воздух разделяют на первичный и вторичный, первичный воздух и органическое топливо подают в камеру сгорания газотурбинной установки, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания, продукты сгорания смешивают с вторичным воздухом, образовавшиеся в процессе смешения газы направляют в газовую турбину, в газовой турбине осуществляется процесс расширения газов и совершается работа газотурбинного цикла, затрачиваемая на привод турбокомпрессора и электрогенератора, отработавшие в газовой турбине газы направляют в котел-утилизатор, где в процессе охлаждения газов в теплообменной поверхности генерируется водяной пар, водяной пар подают в паровую турбину, а уходящие газы по газоходу отводят в вытяжную башню градирни с естественной тягой, в паровой турбине осуществляется процесс расширения водяного пара и совершается полезная работа паросилового цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора, отработавший в паровой турбине водяной пар отводят в конденсатор, где в процессе теплообмена с циркуляционной водой осуществляют конденсацию водяного пара, циркуляционную воду направляют в градирню с естественной тягой для охлаждения атмосферным воздухом, особенность способа работы парогазовой установки электростанции заключается в том, что при отрицательных температурах наружного воздуха часть потока уходящих газов котла-утилизатора при температуре 100–120°С по трубопроводу направляют в верхнюю часть вытяжной башни градирни с естественной тягой и посредством дополнительного газораспределительного устройства производят подачу настилающими струями этого потока уходящих газов по периметру верхней части вытяжной башни градирни и осуществляют отделение потока смеси уходящих газов с влажным воздухом от холодной стенки, при этом температуру внутренней поверхности стенки вытяжной башни градирни повышают до положительных значений, что исключает ее обледенение с внутренней стороны, одновременно осуществляют конденсацию водяных паров из уходящих газов на внутренней поверхности стенки вытяжной башни градирни и используют конденсат водяных паров из уходящих газов в качестве добавочной воды системы оборотного циркуляционного водоснабжения, кроме того дополнительное газораспределительное устройство выполняют в форме уменьшающегося по ходу газов поперечного сечения кольцевого коллектора, снабженного сужающими соплами прямоугольной формы, направленными вверх параллельно стенке вытяжной башни градирни.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of operation of a combined-cycle plant of a power plant, through which atmospheric air is supplied to the turbocompressor of a gas turbine plant, where it is compressed to the required pressure, the air compressed in the turbocompressor is divided into primary and secondary, primary air and organic fuel is fed into the combustion chamber of a gas turbine plant, where the combustion process of organic fuel is carried out with the formation of combustion products heated to a high temperature, the combustion products are mixed with secondary air, the gases formed during the mixing process are sent to the gas turbine, the gas expansion process is carried out in the gas turbine and the work of the gas turbine is performed cycle spent on the drive of the turbocharger and electric generator, the gases exhausted in the gas turbine are sent to the waste heat boiler, where, in the process of cooling the gases, water vapor is generated in the heat exchange surface, water vapor are fed into the steam turbine, and the exhaust gases are diverted through the gas duct to the exhaust tower of the natural draft cooling tower, the steam expansion process is carried out in the steam turbine and the useful work of the steam-power cycle is performed, expended on driving the electric generator, the water vapor exhausted in the steam turbine is diverted to the condenser, where, in the process of heat exchange with circulating water, water vapor is condensed, circulating water is sent to a cooling tower with natural draft for cooling with atmospheric air, a feature of the method of operation of the combined-cycle plant of a power plant is that at negative temperatures of the outside air, part of the flow of exhaust gases of the waste heat boiler at a temperature 100–120°С is directed through the pipeline to the upper part of the exhaust tower of the natural draft cooling tower and, by means of an additional gas distribution device, this exhaust gas flow is supplied by spreading jets along the perimeter of the upper part of the exhaust tower the cooling tower and carry out the separation of the flow of the mixture of exhaust gases with moist air from the cold wall, while the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust tower of the cooling tower is increased to positive values, which eliminates its icing on the inside, at the same time, water vapor is condensed from the exhaust gases on the inner surface of the wall of the exhaust tower of the cooling tower and use the condensate of water vapor from the flue gases as additional water of the circulating water supply system, in addition, the additional gas distribution device is made in the form of a cross-section of an annular collector that decreases along the course of the gases, equipped with rectangular-shaped narrowing nozzles directed upwards parallel to the wall of the exhaust tower of the cooling tower .

На чертежах представлено: на фигуре 1 изображена схема парогазовой установки электростанции; на фигуре 2 - сечение А-А на фигуре 1.The drawings show: figure 1 shows a diagram of a combined cycle power plant; figure 2 - section A-A in figure 1.

Парогазовая установка электростанции содержит газотурбинную установку, состоящую из газовой турбины 1, турбокомпрессора 2, камеры сгорания 3 и электрогенератора 4, котел-утилизатор 5, паротурбинную установку, состоящую из паровой турбины 6 с конденсатором 7, электрического генератора 8 и питательного насоса 9, систему оборотного водоснабжения, включающую циркуляционный насос 10, напорный трубопровод 11 к конденсатору 7 паровой турбины 6 и сливной напорный трубопровод 12 к градирнес естественной тягой, состоящей из вытяжной башни 13 и водосборного бассейна 14, газоход 15, соединяющий котел-утилизатор 5 с основным газораспределительным устройством 16, установленным в вытяжной башне 13, трубопровод 17, соединяющий газоход 15 с дополнительным газораспределительным устройством, установленным в верхней части вытяжной башни 13 по ее периметру и состоящим из уменьшающегося по ходу газов поперечного сечения кольцевого коллектора18, снабженного сужающими соплами 19 прямоугольной формы, направленными вверх параллельно стенке вытяжной башни 13 градирни.Combined-cycle plant of the power plant contains a gas turbine plant consisting of a gas turbine 1, a turbocharger 2, a combustion chamber 3 and an electric generator 4, a waste heat boiler 5, a steam turbine plant consisting of a steam turbine 6 with a condenser 7, an electric generator 8 and a feed pump 9, a reverse water supply, including a circulation pump 10, a pressure pipeline 11 to the condenser 7 of the steam turbine 6 and a discharge pressure pipeline 12 to a natural draft cooling tower, consisting of an exhaust tower 13 and a catchment basin 14, a flue 15 connecting the waste heat boiler 5 with the main gas distribution device 16, installed in the exhaust tower 13, the pipeline 17 connecting the gas duct 15 with an additional gas distribution device installed in the upper part of the exhaust tower 13 along its perimeter and consisting of a cross section of the annular collector 18 decreasing along the gas flow, equipped with narrowing nozzles 19 of rectangular shape, is directed upwards parallel to the wall of the exhaust tower 13 of the cooling tower.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

Атмосферный воздух подают в турбокомпрессор 2 газотурбинной установки, где он сжимается до требуемого давления. Сжатый в турбокомпрессоре воздух разделяют на первичный и вторичный, первичный воздух и органическое топливо подают в камеру сгорания 3 газотурбинной установки, где осуществляется процесс горения органического топлива с образованием нагретых до высокой температуры продуктов сгорания. Продукты сгорания смешивают с вторичным воздухом, образовавшиеся в процессе смешения газы направляют в газовую турбину 1. В газовой турбине 1 совершается полезная работа газотурбинного цикла, которая затрачивается на привод турбокомпрессора 2 и электрогенератора 4. Отработавшую в газовой турбине 1 газовоздушную смесь подают в котел-утилизатор 5, где генерируется водяной пар высоких параметров, который направляют в паровую турбину 6, а уходящие газы из котла-утилизатора 5 по газоходу 15 подают в основное газораспределительное устройство 16, установленное в вытяжной башне 13 градирни.Atmospheric air is supplied to the turbocharger 2 of the gas turbine plant, where it is compressed to the required pressure. The air compressed in the turbocharger is divided into primary and secondary, primary air and fossil fuel are fed into the combustion chamber 3 of the gas turbine plant, where the combustion of organic fuel is carried out with the formation of combustion products heated to a high temperature. The combustion products are mixed with secondary air, the gases formed during the mixing process are sent to the gas turbine 1. In the gas turbine 1, the useful work of the gas turbine cycle is performed, which is spent on driving the turbocharger 2 and the electric generator 4. The gas-air mixture exhausted in the gas turbine 1 is fed into the waste heat boiler 5, where steam of high parameters is generated, which is sent to the steam turbine 6, and the exhaust gases from the waste heat boiler 5 are fed through the flue 15 to the main gas distribution device 16 installed in the exhaust tower 13 of the cooling tower.

В паровой турбине 6 в процессе расширения водяного пара совершается полезная работа паротурбинного цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора 8. Отработавший в паровой турбине 6 водяной пар направляют в конденсатор 7, где водяной пар конденсируется за счет теплообмена с циркуляционной водой, подаваемой циркуляционным насосом 10 по напорному трубопроводу 11 из водосборного бассейна 14 градирни, при этом циркуляционная вода подогревается. Подогретая в конденсаторе 7 циркуляционная вода по сливному напорному трубопроводу 12 подается в вытяжную башню 13 градирни, где охлаждается холодным атмосферным воздухом в процессе тепло- и массообмена при непосредственном контакте с ним и стекает в водосборный бассейн 14, при этом атмосферный воздух подогревается и насыщается водяными парами. Конденсат отработавшего в паровой турбине 6 водяного пара питательным насосом 9 направляется в котел-утилизатор 5. Уходящие газы после котла-утилизатора 5 по газоходу 15 подаются в основное газораспределительное устройство 16, установленное в вытяжной башне 13 градирни. Посредством основного газораспределительного устройства 16 уходящие газы равномерно перемешиваются с движущимся в вытяжной башне 13 градирни подогретым и увлажненным в процессе тепло- и массообмена при непосредственном контакте с водой атмосферным воздухом. Образовавшиеся теплые влажные газы (смесь уходящих газов с влажным воздухом) отводятся в атмосферу.In the steam turbine 6, in the process of expanding the water vapor, the useful work of the steam turbine cycle is performed, which is spent on driving the electric generator 8. The steam that has been exhausted in the steam turbine 6 is sent to the condenser 7, where the water vapor is condensed due to heat exchange with the circulating water supplied by the circulating pump 10 along pressure pipe 11 from the catchment basin 14 of the cooling tower, while the circulating water is heated. The circulation water heated in the condenser 7 is fed through the discharge pressure pipeline 12 to the exhaust tower 13 of the cooling tower, where it is cooled by cold atmospheric air in the process of heat and mass transfer in direct contact with it and flows into the catchment basin 14, while the atmospheric air is heated and saturated with water vapor . The condensate of the water steam exhausted in the steam turbine 6 is sent by the feed pump 9 to the waste heat boiler 5. The exhaust gases after the waste heat boiler 5 are fed through the flue 15 to the main gas distribution device 16 installed in the exhaust tower 13 of the cooling tower. Through the main gas distribution device 16, the exhaust gases are evenly mixed with the atmospheric air moving in the exhaust tower 13 of the cooling tower, heated and moistened in the process of heat and mass transfer in direct contact with the water. The resulting warm moist gases (mixture of flue gases with moist air) are vented to the atmosphere.

При отрицательных температурах наружного воздуха в верхней части вытяжной башни 13 градирни теплые влажные газы (смесь уходящих газов с влажным воздухом), взаимодействуя с ее холодными стенками охлаждаются ниже точки росы, при этом находящиеся в газах пары воды конденсируются, конденсат намерзает на стенках вытяжной башни 13 градирни, образуются глыбы льда. При положительных температурах окружающей среды глыбы льда отделяются от стенок вытяжной башни 13, падают с высоты и разрушают все элементы градирни, что снижает надежность парогазовой установки электростанции. At negative outdoor temperatures in the upper part of the exhaust tower 13 of the cooling tower, warm moist gases (a mixture of exhaust gases with moist air), interacting with its cold walls, cool below the dew point, while the water vapor in the gases condenses, the condensate freezes on the walls of the exhaust tower 13 cooling towers, blocks of ice are formed. At positive ambient temperatures, blocks of ice are separated from the walls of the exhaust tower 13, fall from a height and destroy all elements of the cooling tower, which reduces the reliability of the combined-cycle plant of the power plant.

Для предотвращения обледенения в верхнюю часть вытяжной башни 13 градирни по трубопроводу 17 в уменьшающийся по ходу газов поперечного сечения кольцевой коллектор 18 дополнительного газораспределительного устройства подают часть потока уходящих газов котла-утилизатора 5 при температуре 100–120 °С. Этот поток уходящих газов посредством прямоугольной формы сужающие сопла 19 настилающими струями выбрасывается вдоль холодной стенки верхней части вытяжной башни 13 градирни и отделяет поток смеси уходящих газов с влажным воздухом от холодной стенки вытяжной башни 13. Для энергетических газотурбинных установок, работающих на природном газе, при коэффициенте избытка воздуха α=2,5–4,0 влагосодержание уходящих газов составляет 63,5–43,1 г/кг с.г., а температура точки росы равна 44,6–37,9°С. При этом температура внутренней поверхности стенки вытяжной башни 13 стальной градирни, имеющей обшивку гофрированными листами из алюминиево-магниевого сплава, при температуре наружного воздуха -30 – -35°С будет всегда положительной и равной 10–14°С, что исключает ее обледенение. Так как температура внутренней поверхности стенки вытяжной башни 13 градирни ниже точки росы, то на ней будет выпадать конденсат водяных паров (обессоленная вода) из уходящих газов котла-утилизатора 5, который под действием силы тяжести вместе с циркуляционной водой будет стекать в водосборный бассейн 14 градирни, что дополнительно повышает экономичность парогазовой установки электростанции, за счет снижения расхода добавочной воды системы оборотного циркуляционного водоснабжения. При этом снижается солесодержание циркуляционной воды за счет восполнения ее потерь обессоленной водой.To prevent icing in the upper part of the exhaust tower 13 of the cooling tower, a part of the exhaust gas flow of the waste heat boiler 5 is fed through pipeline 17 into the annular collector 18 of the additional gas distribution device, decreasing along the course of the gases, at a temperature of 100–120 °C. This flow of flue gases is ejected by means of rectangular narrowing nozzles 19 along the cold wall of the upper part of the exhaust tower 13 of the cooling tower and separates the flow of the mixture of exhaust gases with moist air from the cold wall of the exhaust tower 13. For power gas turbine plants operating on natural gas, with a coefficient excess air α=2.5–4.0, the moisture content of the flue gases is 63.5–43.1 g/kg d.g., and the dew point temperature is 44.6–37.9°С. At the same time, the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust tower 13 of the steel cooling tower, which is sheathed with corrugated sheets of aluminum-magnesium alloy, at an outside air temperature of -30–-35°C will always be positive and equal to 10–14°C, which excludes its icing. Since the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust tower 13 of the cooling tower is below the dew point, water vapor condensate (demineralized water) will fall on it from the exhaust gases of the waste heat boiler 5, which, under the action of gravity, together with the circulating water, will drain into the catchment basin 14 of the cooling tower , which further increases the efficiency of the combined cycle plant of the power plant, by reducing the consumption of make-up water of the circulating water supply system. At the same time, the salinity of the circulating water decreases due to replenishment of its losses with demineralized water.

Таким образом, в заявленном техническом решении при отрицательных температурах наружного воздуха в верхнюю часть вытяжной башни градирни по ее периметру посредством дополнительного газораспределительного устройства, выполненного в форме уменьшающегося по ходу газов поперечного сечения кольцевого коллектора, снабженного сужающими соплами прямоугольной формы, направленными вверх параллельно стенке вытяжной башни градирни, настилающими струями подается часть потока уходящих газов котла-утилизатора что позволяет отделить поток теплых и влажных газов от холодной стенки вытяжной башни, повысить температуру внутренней поверхности стенки вытяжной башни, исключить ее обледенение и повысить экономичность и надежность парогазовой установки электростанции.Thus, in the claimed technical solution at negative outdoor temperatures, to the upper part of the cooling tower exhaust tower along its perimeter by means of an additional gas distribution device made in the form of an annular collector cross-section decreasing along the gas flow, equipped with rectangular-shaped narrowing nozzles directed upwards parallel to the exhaust tower wall cooling towers, a part of the exhaust gas flow of the waste heat boiler is supplied by spreading jets, which allows separating the flow of warm and moist gases from the cold wall of the exhaust tower, increasing the temperature of the inner surface of the exhaust tower wall, eliminating its icing and increasing the efficiency and reliability of the combined-cycle plant of the power plant.

Claims

The method of operation of the combined-cycle plant of a power plant, according to which atmospheric air is supplied to the turbocompressor of a gas turbine plant, where it is compressed to the required pressure, the air compressed in the turbocompressor is divided into primary and secondary, primary air and organic fuel are fed into the combustion chamber of the gas turbine plant, where the combustion process of organic fuel with the formation of combustion products heated to a high temperature, the combustion products are mixed with secondary air, the gases formed during the mixing process are sent to the gas turbine, the gas expansion process is carried out in the gas turbine and the work of the gas turbine cycle is performed, expended on driving the turbocharger and electric generator, spent in the gas turbine, the gases are sent to the waste heat boiler, where, in the process of cooling the gases, water vapor is generated in the heat exchange surface, the water vapor is fed into the steam turbine, and the exhaust gases are removed through the gas duct to the exhaust tower of the cooling tower with natural natural draft, the process of expansion of water vapor is carried out in the steam turbine and the useful work of the steam-power cycle is performed, expended on driving an electric generator, the water vapor exhausted in the steam turbine is removed to the condenser, where, in the process of heat exchange with circulating water, the water vapor is condensed, the circulating water is sent to cooling tower with natural draft for cooling with atmospheric air, characterized in that at negative temperatures of the outside air, part of the exhaust gas flow of the waste heat boiler at a temperature of 100–120 ° C is directed through the pipeline to the upper part of the exhaust tower of the cooling tower with natural draft and is produced by means of an additional gas distribution device supply by spreading jets of this flow of exhaust gases along the perimeter of the upper part of the exhaust tower of the cooling tower and carry out the separation of the flow of the mixture of exhaust gases with moist air from the cold wall, while the temperature of the inner surface of the wall of the exhaust of the cooling tower is increased to positive values, which excludes its icing from the inside, at the same time water vapor is condensed from the exhaust gases on the inner surface of the wall of the exhaust tower of the cooling tower and the water vapor condensate from the exhaust gases is used as additional water of the circulating water supply system, in addition , the additional gas distribution device is made in the form of an annular collector cross-section decreasing in the course of gases, equipped with rectangular-shaped narrowing nozzles directed upwards parallel to the wall of the cooling tower exhaust tower.