Improvement of the Condensate Temperature Control System for the T-125/150 Steam Turbine of the PGU-450 Combined Cycle Plant

Authors

  • Эдик [Edik] Койрунович [K.] Аракелян [Arakelyan]
  • Дарья [Darya] Михайловна [M.] Красненко [Krasnenko]

DOI:

https://doi.org/10.24160/1993-6982-2025-5-120-126

Keywords:

condensation unit, reduced pressure, new process circuit, condensate heating, additional heater, control system, mathematical model, steam turbine capacity, efficiency

Abstract

The article considers the problems encountered in heating the main condensate of the steam turbine used as part of the PGU-450 combined cycle plant (CCP) when switching the condenser to operate in the mode with reduced pressure. The condensing unit’s features associated with the need to maintain the main condensate temperature upstream of the gas condensate heater are given. The difficulties associated with heating the condensate by arranging regenerative steam extraction from the steam turbine are noted. A newly proposed method for heating the condensate in a steam-water heater is described. The advantages of the proposed condensate heating method are noted, and the heating system mathematical model is presented along with the algorithm and the results of calculating its efficiency in relation to the conventional condenser operation system during the CCP operation in condensing mode. The lower and upper pressure limits in the condenser, within which the proposed system is recommended for use, are determined according to the energy efficiency criterion. An assessment of the energy and technical and economic efficiency of using the proposed system is given.

Author Biographies

Эдик [Edik] Койрунович [K.] Аракелян [Arakelyan]

Doctor of Technical Sciences, Professor, Honored Worker of Higher Education, Professor of Automated Control Systems for Thermal Processes Dept., NRU MPEI, e-mail: ArakelianEK@mpei.ru

Дарья [Darya] Михайловна [M.] Красненко [Krasnenko]

Ph.D.-student of Automated Control Systems for Thermal Processes Dept., NRU MPEI

References

1. Радин Ю.А. Исследование и улучшение маневренности парогазовых установок: автореф. дис. … доктора техн. наук. М.: ОАО «ВТИ», 2013.
2. Аракелян Э.К. Пути повышения маневренных характеристик ПГУ при работе в режимах регулирования нагрузки (на примере ПГУ-450) // Известия ВУЗов. Серия «Проблемы энергетики». 2023. Т. 25. № 1. С. 58—73.
3. Аракелян Э.К. и др. Повышение маневренности ПГУ-450Т с обеспечением надежности и экономичности в режимах переменных нагрузок // Теплоэнергетика. 2024. № 2. С. 15—24.
4. Аракелян Э.К., Андрюшин А.В., Ягупова Ю.Ю., Мезин С.В. Оптимизации режимов теплофикационной установки энергоблока теплоэлектроцентрали при регулировании графика электрической нагрузки // Вестник МЭИ. 2022. № 4. С. 122—129.
5. Андрюшин К.А. Выбор оптимальных эксплуатационных режимов теплофикационных ПГУ в условиях переменных графиков энергопотребления (на примере ПГУ-450): автореф. дис. … канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2021.
6. Обуваев А.С. Разработка и исследование аналитической модели энергоблока ПГУ-450: автореф. дис. … канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2011.
7. Асланян А.Ш. Разработка методики оценки стоимости и эффективности модернизации АСУТП на электростанциях: автореф. дис. … канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2009.
8. Теплообменники и подогреватели питательной воды [Электрон. ресурс] https://tisys.ru/services/catalog/teploobmennoe_oborud/ (дата обращения 23.07.2025).
9. Расценка ФЕР. Подогреватели пароводяные. Сметная программа [Электрон. ресурс] https://www.defsmeta.com/rfer/ferm_06/ferm-06-03-005-01.php (дата обращения 23.07.2025).
10. Закиров М.А., Теляков Э.Ш., Осипов Э.В. Теплообменные аппараты. Казань: Изд-во АН РТ, 2021.
---
Для цитирования: Аракелян Э.К., Красненко Д.М. Усовершенствование системы регулирования температуры конденсата паровой турбины Т-125/150 ПГУ-450 // Вестник МЭИ. 2025. № 5. С. 120—126. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-5-120-126
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Radin Yu.A. Issledovanie i Uluchshenie Manevrennosti Parogazovykh Ustanovok: Avtoref. Dis. … Doktora Tekhn. Nauk. M.: OAO «VTI», 2013. (in Russian).
2. Arakelyan E.K. Puti Povysheniya Manevrennykh Kharakteristik PGU pri Rabote v Rezhimakh Regulirovaniya Nagruzki (na Primere PGU-450). Izvestiya VUZov. Seriya «Problemy Energetiki». 2023;25;1:58—73. (in Russian).
3. Arakelyan E.K. i dr. Povyshenie Manevrennosti PGU-450T s Obespecheniem Nadezhnosti i Ekonomichnosti v Rezhimakh Peremennykh Nagruzok. Teploenergetika. 2024;2:15—24. (in Russian).
4. Arakelyan E.K., Andryushin A.V., Yagupova Yu.Yu., Mezin S.V. Optimizatsii Rezhimov Teplofikatsionnoy Ustanovki Energobloka Teploelektrotsentrali pri Regulirovanii Grafika Elektricheskoy Nagruzki. Vestnik MEI. 2022;4:122—129. (in Russian).
5. Andryushin K.A. Vybor Optimal'nykh Ekspluatatsionnykh Rezhimov Teplofikatsionnykh PGU v Usloviyakh Peremennykh Grafikov Energopotrebleniya (na Primere PGU-450): Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M.: NIU «MEI», 2021. (in Russian).
6. Obuvaev A.S. Razrabotka i Issledovanie Analiticheskoy Modeli Energobloka PGU-450: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M.: NIU «MEI», 2011. (in Russian).
7. Aslanyan A.Sh. Razrabotka Metodiki Otsenki Stoimosti i Effektivnosti Modernizatsii ASUTP na Elektrostantsiyakh: Avtoref. Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M.: NIU «MEI», 2009. (in Russian).
8. Teploobmenniki i Podogrevateli Pitatel'noy Vody [Elektron. Resurs] https://tisys.ru/services/catalog/teploobmennoe_oborud/ (Data Obrashcheniya 23.07.2025). (in Russian).
9. Rastsenka FER. Podogrevateli Parovodyanye. Smetnaya Programma [Elektron. Resurs] https://www.defsmeta.com/rfer/ferm_06/ferm-06-03-005-01.php (Data Obrashcheniya 23.07.2025). (in Russian).
10. Zakirov M.A., Telyakov E.Sh., Osipov E.V. Teploobmennye Apparaty. Kazan': Izd-vo AN RT, 2021. (in Russian)
---
For citation: Arakelyan E.K., Krasnenko D.M. TImprovement of the Condensate Temperature Control System for the T-125/150 Steam Turbine of the PGU-450 Combined Cycle Plant. Bulletin of MPEI. 2025;5:120—126. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-5-120-126
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest

Published

2025-09-15

Issue

Section

Automation and Control of Technological Processes and Production (2.3.3)