Тепловая электрическая станция Российский патент 2003 года по МПК F01K17/02 F01K13/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известны аналоги - тепловые электрические станции, содержащие теплофикационную турбину с отборами пара, подключенные по греющей среде к отопительным отборам и включенные по нагреваемой среде в сетевой трубопровод сетевые подогреватели, вакуумный деаэратор с трубопроводами исходной и перегретой воды, соединенный трубопроводом деаэрированной подпиточной воды с обратным сетевым трубопроводом, включенный в трубопровод исходной воды подогреватель исходной воды, к которому подключен трубопровод греющей среды (см. а.с. SU 1328563, кл. F 01 К 17/02, 07.08.1987). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность и надежность тепловых электрических станций вследствие повышенных энергетических затрат на нагрев исходной воды и подачу греющего агента в деаэратор при остаточной концентрации диоксида углерода в деаэрированной воде ниже требуемого значения. Обычно тепловой и гидравлический режимы подготовки подпиточной воды поддерживают постоянными, исходя из достижения требуемого нормами отсутствия диоксида углерода CO₂ в деаэрированной воде в расчетном стационарном режиме, что соответствует рН деаэрированной воды 8,33. В процессе эксплуатации тепловой электрической станции в ряде переменных режимов подготовки подпиточной воды меняется качество исходной воды, а вместе с ним и отсутствие CO₂ может быть достигнуто при более низких температурах исходной воды и расходах греющего агента, но несмотря на это температура исходной воды и расход греющего агента перед деаэратором остаются неизменными, что приводит к перерасходу энергии. С другой стороны, в ряде режимов температура исходной воды и расход греющего агента могут оказаться недостаточными для обеспечения нормативного качества деаэрации, что особенно характерно для вакуумной деаэрации воды. Таким образом, еще одним недостатком известного способа является низкое качество деаэрации воды, приводящее к понижению надежности станции.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности и экономичности работы тепловой электрической станции за счет поддержания оптимальных температуры исходной воды и расхода греющего агента, подаваемых в деаэратор.

Для достижения этого результата предложена тепловая электрическая станция, содержащая теплофикационную турбину с отборами пара, подключенные по греющей среде к отопительным отборам и включенные по нагреваемой среде в сетевой трубопровод сетевые подогреватели, вакуумный деаэратор с трубопроводами исходной и перегретой воды, соединенный трубопроводом деаэрированной подпиточной воды с обратным сетевым трубопроводом, включенный в трубопровод исходной воды подогреватель исходной воды, к которому подключен трубопровод греющей среды.

Особенность заключается в том, что станция снабжена регулятором рН подпиточной воды теплосети, который соединен с датчиком рН деаэрированной подпиточной воды и с регулирующими органами на трубопроводе перегретой воды и трубопроводе греющей среды подогревателя исходной воды.

Так, в качестве “регулятора рН подпиточной воды теплосети” применяется серийно выпускаемый микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 - программируемое устройство. Его можно применять для автоматизации процессов, осуществляемых по различным алгоритмам, вводимым в регулятор при его настройке, когда приходиться решать достаточно сложные задачи управления с безударным включением и отключением отдельных контуров, автоматическим переключением управляющей структуры, автоматическим изменением параметров настройки и использованием подобных операций, связанных с адаптацией системы регулирования к изменяющейся динамике технологического процесса (см. каталог Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Выпуск 6, 7, 8, 9. Средства централизованного контроля и регулирования. Регулирующие микропроцессорные контроллеры Ремиконты Р-110, Р-112, Р-120, Р-122. М.: Информприбор, 1987, с.1-4).

Новая взаимосвязь элементов позволяет повысить надежность и экономичность работы тепловой электрической станции за счет обеспечения требуемого качества деаэрации при высокой экономичности работы теплофикационной турбины и станции в целом.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема тепловой электрической станции, содержащей теплофикационную турбину 1 с отборами пара, подключенные по греющей среде к отопительным отборам и включенные по нагреваемой среде в сетевой трубопровод сетевые подогреватели, вакуумный деаэратор 2 с трубопроводами исходной 3 и перегретой воды 4, соединенный трубопроводом деаэрированной подпиточной воды 5 с обратным сетевым трубопроводом 6, включенный в трубопровод исходной воды 3 подогреватель исходной воды 7, к которому подключен трубопровод греющей среды — пара нижнего отопительного отбора 8. Станция снабжена регулятором рН 9 подпиточной воды теплосети, который соединен с датчиком рН 10 деаэрированной подпиточной воды и с регулирующими органами 11 на трубопроводе греющей среды подогревателя исходной воды и 12 на трубопроводе перегретой воды.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Сетевую воду подогревают в сетевых подогревателях паром отопительных отборов теплофикационной турбины 1, подпиточную воду теплосети перед подачей в обратный сетевой трубопровод 6 деаэрируют в вакуумном деаэраторе 2, для чего в деаэратор подают исходную воду и перегретую воду. Исходную воду подогревают паром нижнего отопительного отбора в подогревателе 7, а перегретую воду паром отборов более высокого потенциала. Поддержание заданной величины рН и соответствующей ей концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде осуществляют путем последовательного регулирования температуры исходной воды и расхода перегретой воды. При понижении рН (повышении концентрации диоксида углерода) относительно заданной величины сначала повышают температуру исходной воды в пределах тепловой мощности подогревателя исходной воды или до температуры t=40-50°С, а затем при необходимости увеличивают расход перегретой воды и, напротив, при повышении рН (понижении концентрации диоксида углерода) относительно заданной величины сначала уменьшают расход перегретой воды, а затем снижают температуру исходной воды. Операции по блокированию сигналов от регулятора к регулирующим органам реализуются самим Ремиконтом на основании введенных в него последовательности работы регулирующих органов и допустимых для конкретной электростанции интервалов изменения температуры исходной воды и расхода перегретой воды. Такой порядок регулирования обеспечивает преимущественную загрузку высокоэкономичного нижнего отопительного отбора турбины.

Таким образом, предложенное решение позволяет повысить надежность и экономичность работы тепловой электрической станции за счет обеспечения заданной концентрации диоксида углерода в деаэрированной подпиточной воде при экономичной загрузке отборов турбины.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях. Тепловая электрическая станция содержит теплофикационную турбину с отборами пара, подключенные по греющей среде к отопительным отборам и включенные по нагреваемой среде в сетевой трубопровод сетевые подогреватели. Станция содержит вакуумный деаэратор с трубопроводами исходной, перегретой воды, а также трубопровод деаэрированной подпиточной воды, который соединен с обратным сетевым трубопроводом. В трубопровод исходной воды включен подогреватель исходной воды, к которому подключен трубопровод греющей среды. Станция также снабжена регулятором рН подпиточной воды теплосети, который соединен с датчиком рН деаэрированной подпиточной воды и с регулирующими органами на трубопроводе перегретой воды и трубопроводе греющей среды подогревателя исходной воды. Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность работы тепловой электрической станции. 1 ил.

Тепловая электрическая станция, содержащая теплофикационную турбину с отборами пара, подключенные по греющей среде к отопительным отборам и включенные по нагреваемой среде в сетевой трубопровод сетевые подогреватели, вакуумный деаэратор с трубопроводами исходной и перегретой воды, соединенный трубопроводом деаэрированной подпиточной воды с обратным сетевым трубопроводом, включенный в трубопровод исходной воды подогреватель исходной воды, к которому подключен трубопровод греющей среды, отличающаяся тем, что станция снабжена регулятором рН подпиточной воды теплосети, который соединен с датчиком рН деаэрированной подпиточной воды и с регулирующими органами на трубопроводе перегретой воды и трубопроводе греющей среды подогревателя исходной воды.