МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ ИСПАРИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПАРОГАЗОВОЙ ТЭЦ Российский патент 1996 года по МПК F01K7/40 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на парогазовых теплоэлектроцентралях (ПГ ТЭЦ), где для восполнения потерь рабочего тела и упаривания стоков применяют испарительные установки.

Известна многоступенчатая испарительная установка мгновенного вскипания, содержащая дополнительные конденсаторы вторичного пара сетевой воды (1). Недостатком данной установки является зависимость производительности указанной установки от температуры обратной сетевой воды.

Известна также многоступенчатая испарительная установка (МИУ) промышленной теплоэлектроцентрали, содержащая ступени испарения с трубопроводами вторичного пара, соединенными с регенеративными подогревателями питательной воды, с подогревателями дистиллята и греющими секциями последующих ступеней (2). Установка включена на промышленный отбор пара турбин "Р" или "ПТ".

Недостатком этой МИУ является ограниченная возможность конденсации вторичного пара, определяемая расходом дистиллята, получаемого в МИУ, а также высокой экономичностью только для ТЭЦ с турбинами типа "Р".

Задача изобретения состоит в создании многоступенчатой испарительной установки парогазовой ТЭЦ, в которой в качестве греющей среды исходной воды и генерации греющего пара используются отходящие газы газовой турбины, а для конденсации вторичного пара подпиточная вода тепловой сети. Техническим результатом изобретения является повышение тепловой экономичности и обеспечение устойчивой высокой производительности испарительной установки парогазовой ТЭЦ.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в многоступенчатой испарительной установке парогазовой ТЭЦ, содержащей ступени испарения с последовательно соединенными между собой трубопроводами вторичного пара греющим секциям, которые сообщены друг с другом и расширителем трубами каскадного слива, вход греющей секции первой ступени испарения подключен по воде к последнему по ходу газов газоводяному теплообменнику нагрева исходной воды. При этом греющая секция первой ступени испарения включена в циркуляционный контур генерации греющего насыщенного пара, содержащий соединенные трубопроводами газовый теплообменник и циркуляционный насос. Кроме того, к трубопроводам вторичного пара ступеней испарения по греющему пару присоединены регенеративные подогреватели подпиточной воды теплосети, по воде на входе к установке химической обработки воды (ХОВ), а на выходе к прямой магистрали тепловой сети.

Технический результат обеспечивается тем, что исходная вода (стоки ТЭЦ) проходит нагрев в последнем по ходу газов теплообменнике перед поступлением в греющую секцию первой ступени испарения. Греющий пар генерируется в предпоследнем газовом теплообменнике, конденсируется в первой ступени, откуда конденсат циркуляционным насосом вновь подается на вход газового теплообменника. Через регенеративные подогреватели пропускается подпиточная вода теплосети.

На чертеже представлена схема многоступенчатой испарительной установки для парогазовой ТЭЦ с высоконапорным парогенератором.

Она содержит ступени 1 испарения, трубопровод 2 вторичного пара, каждый из которых подключен к последующей ступени 1 испарения и к регенеративному подогревателю 3 подпиточной (добавочной) воды теплосети 4. Каждая ступень 1 испарения соединена с последующей ступенью 1 трубопроводом 5 упариваемого рассола. Ступени 1 испарения и регенеративные подогреватели 3 трубопроводами 6 каскадного слива дистиллята (конденсата вторичного пара) соединены с расширителем 7. Трубопровод 8 питательной воды (стоков ТЭЦ) присоединен к последнему по ходу газов газоводяному теплообменнику 9, выход из которого подключен ко входу первой ступени 1 испарения. Циркуляционный контур 10 греющего пара содержит последовательно соединенные первую ступень 1 испарения, циркуляционный насос 11 и газовый теплообменник 12 испарительного типа. Газовый тракт 13 за газовой турбиной 14, присоединенной к высоконапорному парогенератору 15, содержит последовательно расположенные друг за другом газоводяной теплообменник 16 нагрева питательной воды, газоводяной теплообменник 17 нагрева конденсата сетевых подогревателей 18 паровой турбины 19, газовый теплообменник 12 испарительного типа и газоводяной теплообменник 9 нагрева исходной питательной воды испарительной установки (стоков ТЭЦ). Установка 20 химической обработки воды (ХОВ) через насос 21 и регенеративные подогреватели 3 подпиточной воды теплосети присоединена к прямой магистрали теплосети 4.

Многоступенчатая испарительная установка работает следующим образом.

Исходная вода (стоки ТЭЦ) проходит последний по ходу газов газовый теплообменник 9 и поступает в водяной объем греющей секции первой ступени 1 испарения. Часть воды выпаривается, а остаток подается в следующую ступень 1 испарения по трубопроводу 5.

Греющий насыщенный пар поступает из предпоследнего по ходу газов газового теплообменника 12 испарительного типа в паровое пространство греющей секции первой ступени 1 испарения, где конденсируется, отдавая свое тепло упариваемой воде. Конденсат греющего пара отводится насосам 11 на вход в газовый теплообменник 12.

Вторичный пар по трубопроводам 2 подводится к следующим ступеням испарения 1 и к регенеративным подогревателям 3 подпиточной воды теплосети 4.

Конденсат вторичного пара (дистиллят) из ступеней 1 испарения и регенеративных подогревателей 3 сливается каскадно по трубопроводам 6 в расширитель 7, откуда может отводиться на потребление или в баки запаса конденсата.

Подпиточная вода теплосети 4 из установки 20 химической обработки воды подается насосом 21 через подогреватели 3 в прямую магистраль теплосети 4.

Таким образом, подача холодной исходной воды в последний по ходу газов теплообменник 9 дает возможность обеспечить глубокое охлаждение уходящих газов при умеренных поверхностях теплообмена. Циркуляционный контур с газовым теплообменником 12 позволяет получать в необходимом количестве насыщенный пар требуемого давления. Кроме того, конденсация вторичного пара последней ступени и частичная конденсация части вторичного пара предшествующих ступеней испарения подпиточной водой тепловой сети делает установку замкнутой на "себя", т.е. без потерь тепла в концевом конденсаторе.

Использование изобретения позволяет повысить тепловую экономичность и обеспечить устойчивую производительность испарительной установки для ПГ ТЭЦ.

Использование: в теплоэнергетике и может быть использовано на парогазовых теплоцентралях для восполнения потерь рабочего тела и упаривания стоков с применением испарительных установок. Сущность изобретения: в качестве греющей среды исходной воды и генерации греющего пара используются отходящие газы газовой турбины, а для концентрации вторичного пара подпиточная вода тепловой сети. Многоступенчатая испарительная установка содержит ступени испарения с греющими секциями, последовательно соединенные между собой и регенеративными подогревателями трубопроводами вторичного пара, греющие секции сообщены друг с другом и с расширителями трубопроводами каскадного слива. Вход греющей секции первой ступени испарения подключен к циркуляционному контуру, содержащему соединенными трубопроводами газовой теплообменник и циркуляционный насос. Регенеративные подогреватели по воде на входе подсоединены к установке химической обработки воды, а на выходе - к прямой магистрали тепловой сети. 1 ил.

1. Многоступенчатая испарительная установка парогазовой ТЭЦ, содержащая ступени испарения с греющими секциями, последовательно соединенные между собой и с регенеративными подогревателями с помощью трубопроводов вторичного пара, греющие секции сообщены друг с другом и с расширителем трубопроводами каскадного слива, отличающаяся тем, что вход греющей секции первой ступени испарения подключен по воде к последнему по ходу газов газоводяному теплообменнику нагрева исходной воды, по пару к циркуляционному контуру генерации греющего пара, регенеративные подогреватели по воде на входе присоединены к установке химической обработки воды, а на выходе к прямой магистрали тепловой сети. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что циркуляционный контур содержит соединенные трубопроводами газовый теплообменник и циркуляционный насос.