ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
POWER FACILITY COMBINED-CYCLE PLANT

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях.
Известен аналог - парогазовая установка электростанции (см. Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. и др. Тепловые электрические станции. М.: Издательство МЭИ, 2005. С.380), содержащая газотурбинную установку, состоящую из газовой турбины, турбокомпрессора, камеры сгорания и электрогенератора, котел-утилизатор, паротурбинную установку, состоящую из паровой турбины с конденсатором, электрического генератора и питательного насоса, теплообменник-утилизатор теплоты уходящих газов, снабженный конденсатосборником с гидрозатвором, систему оборотного водоснабжения, включающую циркуляционный насос, напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины и теплообменнику-утилизатору теплоты уходящих газов и сливной напорный трубопровод к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна. Данный аналог принят за прототип.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной парогазовой установки электростанции, принятой за прототип, относится то, что известная парогазовая установка электростанции обладает пониженной экономичностью, так как для отвода уходящих газов из теплообменника-утилизатора теплоты уходящих газов в атмосферу и рассеивания их в ней требуется сооружать и эксплуатировать газоотводящую дымовую трубу.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Для повышения экономичности парогазовой установки электростанции необходимо отвод уходящих газов из теплообменника-утилизатора теплоты уходящих газов в атмосферу производить через вытяжную башню градирни. Для этого предлагается в вытяжной башне градирни установить распределительное устройство, состоящее не менее чем из двух соединенных между собой патрубком кольцевых перфорированных коллекторов переменного поперечного сечения, и соединить его трубопроводом с теплообменником-утилизатором теплоты уходящих газов. Посредством распределительного устройства уходящие газы будут равномерно перемешиваться с движущимся в вытяжной башне градирни подогретым атмосферным воздухом и вместе с ним отводиться в атмосферу и рассеиваться в ней.
В этом случае на электростанции не нужно сооружать и эксплуатировать газоотводящую дымовую трубу, что повышает экономичность парогазовой установки электростанции.
Технический результат - повышение экономичности парогазовой установки электростанции за счет отвода уходящих газов из теплообменника-утилизатора теплоты уходящих газов в атмосферу через вытяжную башню градирни вместе с подогретым в ней атмосферным воздухом.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная парогазовая установка электростанции содержит газотурбинную установку, состоящую из газовой турбины, турбокомпрессора, камеры сгорания и электрогенератора, котел-утилизатор, паротурбинную установку, состоящую из паровой турбины с конденсатором, электрического генератора и питательного насоса, теплообменник-утилизатор теплоты уходящих газов, снабженный конденсатосборником с гидрозатвором, систему оборотного водоснабжения, включающую циркуляционный насос, напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины и теплообменнику-утилизатору теплоты уходящих газов и сливной напорный трубопровод к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна. Особенность парогазовой установки электростанции заключается в том, что парогазовая установка электростанции дополнительно снабжена трубопроводом, соединяющим теплообменник-утилизатор теплоты уходящих газов с распределительным устройством, установленным в вытяжной башне градирни и состоящим не менее чем из двух соединенных между собой патрубком кольцевых перфорированных коллекторов переменного поперечного сечения, для равномерного перемешивания уходящих газов с движущимся в вытяжной башне градирни подогретым атмосферным воздухом и отвода их в атмосферу.
На чертежах представлено: на фигуре 1 изображена схема парогазовой установки электростанции; на фигуре 2 - сечение А-А на фигуре 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, теплообменник-утилизатор 10 теплоты уходящих газов, снабженный конденсатосборником 11 с гидрозатвором 12, систему оборотного водоснабжения, включающую циркуляционный насос 13, напорный трубопровод 14 к конденсатору 7 паровой турбины 6, напорный трубопровод 15 к теплообменнику-утилизатору 10 теплоты уходящих газов и сливной напорный трубопровод 16 к градирне, состоящей из вытяжной башни 17 и водосборного бассейна 18, трубопровод 19, соединяющий теплообменник-утилизатор 10 теплоты уходящих газов с распределительным устройством, установленным в вытяжной башне 17 градирни и состоящим из двух кольцевых перфорированных коллекторов 20 переменного поперечного сечения, соединенных между собой патрубком 21.
Парогазовая установка электростанции работает следующим образом.
Сжатый в турбокомпрессоре 2 атмосферный воздух подается в камеру сгорания 3 для осуществления процесса горения топлива, при этом часть сжатого воздуха предназначена для охлаждения продуктов сгорания топлива. В результате сгорания топлива и смешения продуктов сгорания с избыточным воздухом образуется газовоздушная смесь, которая поступает в газовую турбину 1. В газовой турбине 1 совершается полезная работа газотурбинного цикла, которая затрачивается на привод турбокомпрессора 2 и электрогенератора 4. Отработавшая в газовой турбине 1 газовоздушная смесь поступает в котел-утилизатор 5, где генерируется пар высоких параметров, который направляется в паровую турбину 6, а уходящие газы (газовоздушная смесь) из котла-утилизатора 5 поступают в теплообменник-утилизатор 10.
В паровой турбине 6 в процессе расширения пара совершается полезная работа паротурбинного цикла, затрачиваемая на привод электрического генератора 8. Отработавший в паровой турбине 6 пар поступает в конденсатор 7, в котором конденсируется за счет охлаждения циркуляционной водой, подаваемой по напорному трубопроводу 14 циркуляционным насосом 13 из водосборного бассейна 18 градирни. Подогретая в конденсаторе 7 циркуляционная вода по сливному напорному трубопроводу 16 подается в вытяжную башню 17 градирни, где охлаждается холодным атмосферным воздухом в процессе тепло- и массообмена при непосредственном контакте с ним и стекает в водосборный бассейн 18, при этом атмосферный воздух подогревается. Конденсат отработавшего в турбине 6 пара питательным насосом 9 направляется в котел-утилизатор 5.
Уходящие газы после котла-утилизатора 5 поступают в теплообменник-утилизатор 10, где охлаждаются до температуры ниже точки росы циркуляционной водой, подаваемой циркуляционным насосом 13 по напорному трубопроводу 15. При этом водяной пар, содержащийся в уходящих газах в перегретом состоянии, конденсируется. Конденсат водяных паров, выделяющийся из уходящих газов в процессе их охлаждения ниже точки росы, стекает в конденсатосборник 11 и через гидрозатвор 12 направляется в бак чистых стоков (не показан). Уходящие газы после теплообменника-утилизатора 10 теплоты уходящих газов по трубопроводу 19 подаются в распределительное устройство, установленное в вытяжной башне 17 градирни и состоящее из двух кольцевых перфорированных коллекторов 20 переменного поперечного сечения, соединенных между собой патрубком 21. Посредством распределительного устройства уходящие газы равномерно перемешиваются с движущимся в вытяжной башне градирни подогретым атмосферным воздухом и вместе с ним отводятся в атмосферу и рассеиваются в ней.
Таким образом, в заявленном решении уходящие газы после теплообменника-утилизатора теплоты уходящих газов по трубопроводу направляются в распределительное устройство, установленное в вытяжной башне градирни и состоящее из двух соединенных между собой патрубком кольцевых перфорированных коллекторов переменного поперечного сечения, перемешиваются с движущимся в вытяжной башне градирни подогретым атмосферным воздухом и вместе с ним отводятся в атмосферу и рассеиваются в ней, что позволяет исключить из схемы газоотводящую дымовую трубу и, тем самым, повысить экономичность парогазовой установки электростанции.