МАНЕВРЕННАЯ ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА С БАЙПАСИРОВАННЫМИ СТОПОРНЫМИ КЛАПАНАМИ НА ГЛАВНЫХ ПАРОПРОВОДАХ

Область использования
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в энергоблоках тепловых электростанций (ТЭС), преимущественно с маневренными парогазовыми установками (ПТУ).
Уровень техники
Известна ПГУ, содержащая газотурбинную установку (ГТУ), котел-утилизатор (КУ) и паротурбинную установку (ПТУ) с паровой турбиной (ПТ), а также главные паропроводы свежего пара (ГПСП) и пара промежуточного перегрева (ГППП) с дренажами, стопорными и регулирующими клапанами, соединяющими КУ с ПТ, байпасные паропроводы цилиндров высокого и среднего и низкого давления (ЦВД, ЦСД и ЦНД) ПТ с быстродействующими редукционно-охладительными установками (БРОУ), входы которых подключены соответственно к ГПСП и ГППП до их стопорных клапанов («Bugok 3: Bringing the H class gas turbine to Korea» Alfred Kessler, Thomas Hagedorn «Siemens» Modern Power System, September 2011 - прототип).
Недостатком указанного прототипа является то, что при пуске ПТУ из холодного и неостывшего состояний заданная тепловая нагрузка КУ ограничена и определяется температурным состоянием ПТ, что не позволяет увеличивать нагрузку ГТУ с выходом ее на номинальный уровень до пуска ПТ.
Раскрытие полезной модели
Достигаемым техническим результатом полезной модели является улучшение маневренных характеристик энергоблоков с ПГУ при их пусках из различных тепловых состояний.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что маневренная ПГУ, содержащая ГТУ, КУ и ПТУ с ПТ, а также ГПСП и ГППП с дренажами, стопорными и регулирующими клапанами, соединяющими КУ с ПТ, байпасные паропроводы ЦВД, ЦСД и ЦНД ПТ с БРОУ, входы которых подключены соответственно к главным паропроводам свежего пара и пара промежуточного перегрева до их стопорных клапанов, согласно полезной модели содержит дополнительные байпасные паропроводы с редукционно-охладительными установками (РОУ), дренажами и стопорными клапанами, шунтирующими стопорные клапаны главных паропроводов.
Краткое описание чертежа
На чертеже изображена принципиальная схема маневренной парогазовой установки согласно полезной модели.
Подробное описание установки
Маневренная ПГУ содержит ГТУ 1, сообщенную по отработавшим газам с КУ 2, подключенным к ПТУ с ПТ 3 главными паропроводами ГПСП 4 и ГППП 5 с дренажами 6 и 7, стопорными клапанами 8, 9 и регулирующими клапанами 10, 11. Байпасные паропроводы 12, 13 ЦВД 14, ЦСД 15 и ЦНД 16 ПТ 3 с БРОУ 17, 18 подключены на входе соответственно к ГПСП 4 и ГППП 5 до их стопорных клапанов 8, 9, а на выходе - к паропроводу 19 холодного промперегрева и конденсатору 20 ПТ 3. Установка согласно полезной модели содержит также дополнительные байпасные паропроводы 21, 22 с РОУ 23, 24 дренажными трубопроводами 25, 26 и стопорными клапанами 27, 28, шунтирующие стопорные клапаны 8, 9 ГПСП 4 и ГППП 5. Конденсатор 20 трубопроводом 29 через конденсатные насосы 30, теплообменное оборудование 31 и питательные насосы 32 сообщен с КУ 2. На паропроводе 19 холодного промперегрева между местом подключения байпасного паропровода 12 и ЦВД 14 ПТ 3 установлен обратный клапан 33.
Работа установки
После пуска ГТУ 1 и начала парообразования в КУ 2 осуществляется прогрев ГПСП 4 со сбросом пара через дренаж 6 и через байпасный паропровод 12 с БРОУ 17 высокого давления в выхлопной паропровод (нитку холодного промперегрева) 19 ЦВД 14 ПТ 3. Стопорный клапан 8 и регулирующий клапан 10 высокого давления при этом закрыты, а попаданию пара из байпасного паропровода 12 в ПТ 3 препятствует обратный клапан 33. Из паропровода 19 пар попадает в промежуточный пароперегреватель КУ 2, а из него в ГППП 5, прогревая его через дренаж 7 и байпасный паропровод 13 с БРОУ 18 среднего давления в конденсатор 20 ПТ 3 (стопорный клапан 9 и регулирующий клапан 11 среднего давления при этом закрыты). Из конденсатора 20 образующийся в нем конденсат по трубопроводу 29 через конденсатные насосы 30, теплообменное оборудование 31 и питательные насосы 32 подается в КУ 2. Повышением нагрузки ГТУ 1 до номинальной, параметры пара за КУ 2 в ГПСП 4 и ГППП 5 (с допустимой скоростью прогрева котла и паропроводов) также выходят на номинальные. При достижении толчковых параметров в главных паропроводах перед байпасными паропроводами 12 свежего пара и байпасными паропроводами 13 пара промежуточного перегрева открываются соответствующие РОУ 23 и 24, а также дренажи 25 и 26 для прогрева концевых участков байпасных трубопроводов 21, 22) со стопорными клапанами 27 и 28 и установления требуемого уровня температуры пара перед ними. После этого открываются байпасные стопорные клапаны 27, 28, регулирующие клапаны 10 высокого давления и регулирующие клапаны 11 среднего давления на ПТ 3 для ее разворота и взятия начальной нагрузки (с допустимой скоростью прогрева) и дальнейшим выходом на заданную нагрузку с номинальными параметрами на входе. Дренажи 25 и 26 после взятия начальной нагрузки паровой турбиной закрываются, а при выходе на номинальные параметры (давление и температуру) перед регулирующими клапанами 10 высокого давления и регулирующими клапанами 11 среднего давления производится перевод пара с байпасных паропроводов (21 и 22) на основные (4 и 5) открытием основных стопорных клапанов 8 и 9 с закрытием РОУ 23, 24 и. байпасных стопорных клапанов 27 и 28. Дальнейшее нагружение ПТ 3 осуществляется по нормальной схеме путем продолжения открытия соответствующих регулирующих клапанов 10, 11 ПТ 3 и закрытие соответствующих БРОУ 23 и 24.
Такая схема маневренной парогазовой установки позволяет при всех условиях производить относительно быстрый пуск ГТУ (ограничения только по КУ и паропроводам), обеспечивая выход на 2/3 номинальной мощности энергоблока ПГУ с дальнейшим более медленным подключением ПТ.