ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2004 года по МПК F01K23/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики к может быть использовано на ТЭЦ.

Изобретение предназначено для использования на уже действующих теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) посредством реконструкции, а также при проектировании новых теплофикационных паросиловых установок (ТПУ).

Известна ТПУ (Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. - М.: Энергоатомиздат, 1987, с.24), которая включает котельную установку, турбинную установку с регенеративными и теплофикационными отборами и позволяет вырабатывать тепловую и электрическую энергию. Недостатками данной схемы являются большие потери в конденсаторе турбины с теплотой конденсации, а также потери в производстве электроэнергии летом за счет ухудшения вакуума в конденсаторе турбины, сезонный режим нагрузки ТЭЦ.

Известна ТПУ (Авторское свидетельство 1809131, “Теплофикационная паросиловая установка”, В.В. Масленников, В.И. Затуловский, B.C. Павлов, B.C. Каекин, В.Я. Первовский, А.С. Ткаченко), включающая замкнутый паросиловой контур, содержащий парогенератор, подключенный паропроводом к паровой турбине с генератором, конденсатор, установленный в тракте конденсата подогреватель, и газоводяной подогреватель, подключенный по выходу воды и газа к парогенератору, систему сетевого теплоснабжения с аккумуляторами, а также основной ТН для снятия тепла конденсации паросилового контура и передачи его системе сетевого теплоснабжения посредством соответственно испарителя и конденсатора, при этом последний по нагреваемой среде размещен в системе сетевого теплоснабжения, а ТН выполнен с газотурбинным приводом, подключенным выхлопом отработавших газов посредством газохода к входу газоводяного подогревателя, ТПУ также снабжена дополнительными подогревателем и ТН с газотурбинным приводом, испарителем и конденсатором, при этом последний по нагреваемой среде размещен в тракте конденсата паросилового контура перед подогревателем, через который выхлоп отработавших газов газотурбинного привода подсоединен к газоходу, а оба испарителя основного и дополнительного насосов выполнены в виде теплообменных поверхностей и размещены в конденсаторе паросилового контура, при этом дополнительный подогреватель размещен по нагреваемой и греющей средам соответственно в системе сетевого теплоснабжения и газоходе до подсоединения в последний выхлопа отработавших газов газотурбинного привода дополнительного ТН.

Указанная схема имеет недостатки: дополнительный расход топлива на газотурбинный привод компрессора теплового насоса; усложнение и удорожание схемы за счет установки дополнительного теплового насоса; сезонный режим работы; использование в качестве рабочего тела фреона.

Изобретение позволяет повысить тепловую экономичность, увеличить выработку электроэнергии и тепла, понизить тепловые выбросы ТЭЦ, повысить безопасность эксплуатации.

Это достигается использованием теплофикационной паросиловой установки, содержащей котельную установку, теплофикационную турбоустановку, трубопроводы пара, сырой, химочищенной, питательной воды с необходимой арматурой, трубопроводами прямой и обратной сетевой воды и, кроме того, абсорбционного бромисто-литиевого двухкорпусного теплового насоса, состоящего из генератора и конденсатора, расположенных в одном корпусе, абсорбера и испарителя - в другом корпусе, привода термокомпрессора, который расположен между дымососом и дымовой трубой и включает отвод борова с газоводяным подогревателем для подогрева циркулирующей воды, греющей генератор теплового насоса, кроме того, испаритель теплового насоса подключен к отводящему и подводящему трубопроводам охлаждающей воды конденсатора трубоустановки через задвижки, а абсорбер и конденсатор теплового насоса соединены трубопроводом горячей воды и обратной сетевой воды от потребителя, проходящим последовательно через абсорбер и конденсатор теплового насоса.

На фиг.1 схематически изображена общая схема заявляемой ТПУ, содержащей котельную установку 1, соединенную с дымовой трубой 7 посредством борова 3, имеющего отвод 4 после дымососа 2, отключаемого шиберами 6. В отводе борова 4 установлен газоводяной подогреватель 5, соединенный в контур циркуляции 9 через насос 8 с генератором абсорбционного ТН 20. В схеме установлен двухкорпусный абсорбционный ТН с рабочим телом бромистый литий (LiBr), состоящий из испарителя 21 и абсорбера 22 в одном корпусе, генератора 20 и конденсатора ТН 19 в другом корпусе, термокомпрессора (генератор 20 и абсорбер 22), регенеративного подогревателя 26, циркуляционного насоса абсорбера 23, циркуляционного насоса холодной воды 24, насоса подачи слабого раствора 25. Испаритель ТН соединен с трубопроводами охлаждающей воды конденсатора турбины 11: с подающим трубопроводом 17 между циркуляционным насосом (ЦН) 16 и конденсатором турбины 11 через задвижки 12 и 13; с отводящим трубопроводом 18 через задвижки 14 и 15. Последовательно через абсорбер 22 и конденсатор ТН 19 проходит трубопровод воды на горячее водоснабжение и обратной сетевой воды.

ТПУ может работать в двух режимах летнем и зимнем. Вне зависимости от режима работы установки дымовые газы после дымососа 2 проходят по основному борову 3 и по отводу борова 4 в нужном количестве, где за счет потенциала дымовых газов нагревается вода в газоводяном подогревателе 5 и транспортируется насосом 8 в генератор ТН 20. Эта система подпитывается из деаэратора сетевой воды по трубопроводу 10. Раствор Н₂О-LiBr в генераторе ТН 20 за счет потенциала воды в контуре 9 вскипает, испаряется и поднимается в конденсатор ТН 19, где охлаждается, конденсируется и направляется в испаритель ТН 21 по трубопроводу 27. В испарителе ТН 21 за счет тепла охлаждающей воды 17 и 18 конденсатора турбины 11 раствор бромистого лития вскипает, и пары попадают в абсорбер ТН 22, где конденсируются.

В летнем режиме: охлаждающая вода из подводящего трубопровода 17 забирается в нужном количестве через задвижку 13 в испаритель ТН 21, где охлаждается и подмешивается в этот же трубопровод 17 далее по ходу воды через задвижку 12, общая температура охлаждающей воды снижается. Вода на горячее водоснабжение, приходящая от потребителя 28, проходит абсорбер ТН 22, где предварительно нагревается и далее в конденсатор ТН 19, где дополнительно нагревается и подается потребителю горячей воды.

В зимнем режиме: охлаждающая вода в отводящем трубопроводе 18 через задвижку 14 забирается в испаритель ТН 21, где охлаждается и подмешивается в этот же отводящий трубопровод 18 далее по ходу воды через задвижку 15. Обратная сетевая вода 28 проходит через абсорбер 22 и конденсатор ТН 19, где предварительно нагревается.

Таким образом, изобретение позволяет повысить тепловую экономичность, увеличить выработку тепла и электроэнергии, то есть за счет использования потенциала дымовых газов для привода термокомпрессора, снизить расход топлива, а также, используя теплоту конденсации в зимнем режиме и потенциал охлаждающей воды в летнем режиме, улучшить вакуум в конденсаторе и за счет этого увеличить выработку электроэнергии. Подогрев воды на горячее водоснабжение (летом) и обратную сетевую воду (зимой) в абсорбере и конденсаторе теплового насоса позволяет снизить расход пара на теплофикационные отборы и тем самым увеличить теплофикационную выработку электроэнергии. Снижение потенциала дымовых газов и охлаждающей воды позволяет уменьшить тепловые выбросы ТЭЦ. Использование в качестве рабочего тела теплового насоса бромистого лития позволяет повысить безопасность эксплуатации установки.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на ТЭЦ. Изобретение предназначено для использования на уже действующих теплоэлектроцентралях посредством реконструкции, а также при проектировании новых теплофикационных паросиловых установок. В схеме используется абсорбционный бромисто-литиевый двухкорпусный тепловой насос, состоящий из генератора и конденсатора, расположенных в одном корпусе, абсорбера и испарителя - в другом. Привод термокомпрессора осуществляется за счет снятия потенциала уходящих дымовых газов, что позволяет снизить расход топлива и потенциал выбрасываемых дымовых газов. Кроме того, испаритель теплового насоса подключен к отводящему (летом) и подводящему (зимой) трубопроводам охлаждающей воды конденсатора турбины, что позволяет улучшить вакуум в конденсаторе и использовать теплоту конденсации, что повысит выработку электроэнергии, а также понизит тепловые выбросы с охлаждающей водой. За счет использования последовательного подогрева воды на горячее водоснабжение (летом) и обратной сетевой (зимой) в абсорбере и конденсаторе теплового насоса снижается расход пара на теплофикационные отборы турбины, что увеличивает теплофикационную выработку электроэнергии. 1 ил.

Теплофикационная паросиловая установка, содержащая котельную установку, теплофикационную турбоустановку, трубопроводы пара, сырой, химочищенной, питательной воды с необходимой арматурой, трубопроводами прямой и обратной сетевой воды, тепловой насос, отличающаяся тем, что используют абсорбционный бромистолитиевый двухкорпусный тепловой насос, состоящий из генератора и конденсатора, расположенных в одном корпусе, абсорбера и испарителя - в другом корпусе, и привод термокомпрессора, который расположен между дымососом и дымовой трубой и включает отвод борова с газоводяным подогревателем для подогрева циркулирующей воды, греющей генератор теплового насоса, кроме того, испаритель теплового насоса подключен к отводящему и подводящему трубопроводам охлаждающей воды конденсатора турбоустановки через задвижки, а абсорбер и конденсатор теплового насоса соединены трубопроводом горячей воды и обратной сетевой воды от потребителя, проходящим последовательно через абсорбер и конденсатор теплового насоса.