СХЕМА ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2002 года по МПК F01K13/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при проектировании новых и модернизации существующих паротурбинных установок.

Известны схемы паротурбинной установки, содержащие последовательно связанные между собой котел, турбину, регенеративные подогреватели, конденсатор. При такой схеме отработанный пар из турбины сбрасывается в регенеративные подогреватели и конденсатор, в которых происходит конденсация этого пара. Образовавшийся конденсат направляется в систему регенерации и котел (А.В. Щегляев. Паровые турбины. Энергия, М., с. 29).

Недостатком известных схем является то, что они не предусматривают возможность использования тепла тепловыми потребителями.

Известны также схемы комбинированной выработки энергии, когда часть пара котла (котлов) поступает на турбину, оснащенную конденсатором и системой регенерации, а часть пара подается к турбине, отработавший пар которой отводится тепловому потребителю (А.В.Щегляев. Паровые турбины. Энергия, М., с. 27).

Наиболее близким аналогом (прототипом) по совокупности существующих признаков является решение по SU 1090899 A, F 01 К 17/02, 1984, в котором раскрыта схема паротурбинной установки, включающая котел, соединенный паропроводом с турбиной с регенеративными подогревателями и конденсатором, второй котел, соединенный паропроводом со второй турбиной с регенеративными подогревателями, выход которой соединен с линией отбора пара на промышленные нужды.

Недостатком известных схем является то, что при отсутствии необходимости в тепловом потреблении, турбины, работавшие на теплового потребителя, должны быть полностью выключены из работы. При этом простаивает дорогостоящее оборудование, в сеть не подается ранее (при наличии тепловых потребителей) вырабатываемая электроэнергия. Кроме того, длительные простои оборудования требуют дополнительных расходов на поддержание оборудования в работоспособном состоянии.

Заявляемое решение позволяет расширить функциональные возможности действующего оборудования, позволяющего исключить "сезонность" работы оборудования и обеспечить его постоянную работу с высокой экономической эффективностью. В частности, при отсутствии потребителей тепла или потребителя промышленного отбора пара фактически вместо отключения второй турбины эта турбина будет оставаться в работе, при этом дополнительно вырабатываемая электроэнергия будет производится с высокой эффективностью.

С целью объяснения существа предложенного изобретения рассмотрим один из возможных вариантов схемы.

Предлагается схема паротурбинной установки, включающая котел, соединенный паропроводом с турбиной с регенеративными подогревателями и конденсатором, второй котел, соединенный паропроводом со второй турбиной с регенеративными подогревателями и бойлером нагрева сетевой воды, соединенный со второй турбиной, при этом трубопровод подвода сетевой воды к бойлеру второй турбины соединен трубопроводом с конденсатором первой турбины, а трубопровод выхода сетевой воды из бойлера соединен линией с трубопроводом подвода конденсата на регенеративные подогреватели первой турбины.

Возможными вариантами схемы паротурбинной установки могут быть:
1. Схема, в которой пар на обе турбины подается от одного источника (например, от одного котла или от общестанционного коллектора для котлов с параллельными связями по острому пару).

2. Схема, в которой бойлер соединяется не с паропроводом промышленного отбора пара из выхлопа второй турбины, а соединяется паропроводом непосредственно с проточной частью турбины.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где показана схема паротурбинной установки с двумя котлами.

Схема паротурбинной установки включает котел 1, соединенный паропроводом 2 с турбиной 3 с подсоединенной к ней системой регенерации (регенеративными подогревателями) 4 и конденсатором 5 с конденсатосборником 6, сообщенным трубопроводом конденсата 7 через насос с системой регенерации 4. Схема содержит второй котел 8, соединенный паропроводом 9 со второй турбиной 10, а также трубопроводом 11 с системой регенерации 12 турбины 10. Выхлоп турбины 10 соединен паропроводом 13 с бойлером 14 и с линией отбора пара на промышленные нужды. Паропровод отбора пара 15 подсоединен к паропроводу 13 через задвижку 16. Трубопровод подвода сетевой воды 17 к бойлеру 14 соединен трубопроводом 18 с конденсаторосборником 6 конденсатора 5 первой турбины 3, а трубопровод выхода сетевой воды 19 из бойлера 14 через задвижку 20 соединен линией 21 с трубопроводом 7 подвода конденсата на регенеративные подогреватели 4 первой турбины 3.

Для возможности работы схемы на различных технологических режимах предусмотрена установка дополнительных задвижек. На трубопроводе подвода сетевой воды 17 к бойлеру 14 установлена задвижка 22. На трубопроводе выхода сетевой воды 19 из бойлера 14 установлена задвижка 23. На трубопроводе 18 установлена задвижка 24, на трубопроводе 7 - задвижка 25, а на трубопроводе подвода пара 13 - задвижка 26.

Предложенная паротурбинная установка работает следующим образом. Вырабатываемый в котлах 1 и 8 пар подается соответственно в турбины 3 и 10. После прохождения через проточную часть пар из турбины 3 поступает в конденсатор 5, а из турбины 10 - в бойлер 14, где и конденсируется пропускаемой через них охлаждающей водой. В качестве охлаждающей воды в конденсаторе 5 турбины 3 во всех случаях используется циркуляционная вода внешнего источника. В бойлере 14 в качестве охлаждающей воды в зависимости от условий работы может использоваться как сетевая вода, так и конденсат из конденсатора 5. В том случае, когда имеются тепловые потребители, для конденсации пара в бойлере 14 используется сетевая вода. В этом случае задвижки на подводе и отводе сетевой воды и конденсата 22 и 23 открываются, а задвижка 24 подвода конденсата из конденсатора 5 в бойлер и задвижка 20 закрываются. Задвижки 25 и 26 открываются. В этом случае конденсат из бойлера 14 направляется по трубопроводу 11 в систему регенерации 12 турбины 10 и затем в котел 8. Из конденсатора 5 конденсат поступает в систему регенерации 4 и затем в котел 1. Турбины 3 и 10 работают независимо друг от друга.

При отсутствии тепловых потребителей в качестве охлаждающего агента для бойлера 14 используется конденсат из конденсатора 5, который обеспечивает конденсацию пара, поступающего в бойлер 14 из турбины 10. При такой работе задвижки 22 и 23 подвода и отвода сетевой воды закрыты. Полностью или частично закрывается задвижка 25, открываются задвижки 20 и 24. Нагретый в бойлере 14 конденсат турбины 3 поступает по трубопроводу 21 в линию пропуска конденсата через систему регенерации 4 и затем в котел 1.

При такой схеме в работе остаются и вырабатывают электрическую мощность обе турбины - как при наличии, так и при отсутствии тепловых потребителей. Причем, в том случае, когда тепловые потребители отсутствуют и через бойлер 14 пропускается конденсат турбины 3, электрическая мощность, вырабатываемая турбиной 10, может быть даже больше, чем при наличии теплового потребителя, мощность турбины 3 при неизменном расходе пара также увеличивается, так как из проточной части этой турбины теперь не требуется отбирать пар для нагрева конденсата турбины 3 от температуры его на выходе из конденсатора 5 до температуры на выходе из бойлера 14.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при проектировании новых и модернизации существующих паротурбинных установок. Схема паротурбинной установки включает котел, соединенный паропроводом с турбиной с регенеративными подогревателями и конденсатором, второй котел, соединенный паропроводом со второй турбиной с системой регенерации и бойлером нагрева сетевой воды, соединенным паропроводом со второй турбиной. Трубопровод подвода сетевой воды к бойлеру второй турбины соединен трубопроводом с конденсатором первой турбины, а трубопровод выхода сетевой воды из бойлера второй турбины соединен трубопроводом подвода конденсата на регенеративные подогреватели первой турбины. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности действующего оборудования, позволяющего исключить "сезонность" работы оборудования и обеспечить его постоянную работу с высокой экономической эффективностью. 1 ил.

Схема паротурбинной установки, включающая котел, соединенный паропроводом с турбиной с регенеративными подогревателями и конденсатором, второй котел, соединенный паропроводом со второй турбиной с системой регенерации и бойлером нагрева сетевой воды, соединенным паропроводом со второй турбиной, отличающаяся тем, что трубопровод подвода сетевой воды к бойлеру второй турбины соединен трубопроводом с конденсатором первой турбины, а трубопровод выхода сетевой воды из бойлера второй турбины соединен трубопроводом подвода конденсата на регенеративные подогреватели первой турбины.