ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ Российский патент 2006 года по МПК F01K17/02 F01K13/00 

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

Известны тепловые электрические станции-аналоги, содержащие паровую турбину с отопительными отборами пара и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, нижний и верхний сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку, подключенную по холодной стороне к обратному сетевому трубопроводу и к сливному трубопроводу циркуляционной воды, а по горячей стороне - к трубопроводу исходной подпиточной воды (см. а.с. SU 1590569 A1, F 01 К 17/02, 07.09.1990). Этот аналог принят в качестве прототипа изобретения.

Недостатками аналогов и прототипа является ограниченная сфера их применения и пониженная экономичность тепловой электрической станции. Так, при малых расходах подпиточной воды невозможно обеспечить необходимый отвод теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды. Повышеная температура обратной сетевой воды приводит к снижению теплофикационной выработки электроэнергии.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности тепловой электрической станции за счет максимально возможного отвода теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды и расширение сферы применения технического решения.

Для достижения этого результата предложена тепловая электрическая станция, содержащая паровую турбину с отопительными отборами пара и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, нижний и верхний сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку, подключенную по холодной стороне к обратному сетевому трубопроводу и к сливному трубопроводу циркуляционной воды.

Первым отличием заявленной тепловой электрической станции является то, что испаритель теплонасосной установки выполнен двухступенчатым, причем первая ступень испарителя подключена к сливному трубопроводу циркуляционной воды, вторая ступень испарителя подключена к обратному сетевому трубопроводу перед нижним сетевым подогревателем, конденсатор теплонасосной установки по нагреваемой среде включен в подающий сетевой трубопровод после верхнего сетевого подогревателя. Вторым отличием заявленной тепловой электрической станции является то, что конденсатор теплонасосной установки выполнен двухступенчатым, причем первая ступень конденсатора, связанная с первой ступенью испарителя, и вторая ступень конденсатора, связанная со второй ступенью испарителя, включены в подающий трубопровод сетевой воды после верхнего сетевого подогревателя последовательно.

Новые отличительные признаки, характеризующие тепловую электрическую станцию, позволяют обеспечить максимальный отвод теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды и, тем самым, повысить экономичность работы станции, а также обеспечить обширную сферу применения заявленного технического решения.

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

На чертеже изображена принципиальная схема тепловой электрической станции.

Тепловая электрическая станция содержит паровую турбину 1 с отопительными отборами пара 2 и конденсатором 3, подающий 4 и обратный 5 сетевые трубопроводы, сетевой насос 6, нижний 7 и верхний 8 сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим 4 и обратным 5 сетевыми трубопроводами и подключенные по греющей среде к отопительным отборам 2, теплонасосную установку 9 с двухступенчатыми испарителем и конденсатором. К конденсатору турбины 3 подключены напорный 10 и сливной 11 трубопроводы циркуляционной воды. Первая ступень испарителя 12 подключена к сливному трубопроводу циркуляционной воды 11, а вторая ступень испарителя 13 подключена к сетевому трубопроводу перед нижним сетевым подогревателем 7. Первая ступень конденсатора 14 теплонасосной установки, связанная с первой ступенью испарителя 12, и вторая ступень конденсатора 15, связанная со второй ступенью испарителя 13, включены в подающий трубопровод сетевой воды 4 после верхнего сетевого подогревателя 8 последовательно.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Отработавший в паровой турбине 1 пар конденсируется в конденсаторе 3, для чего в конденсатор по напорному циркуляционному трубопроводу 10 подают охлаждающую воду. Нагретая в конденсаторе вода поступает в первую ступень испарителя 12 теплонасосной установки 9, где отдает свою теплоту хладагенту, циркулирующему в контуре теплонасосной установки, а затем отводится по сливному трубопроводу циркуляционной воды 11. Возвращаемая от потребителей по обратному сетевому трубопроводу 5 сетевая вода подается сетевым насосом 6 во вторую ступень испарителя 13 теплонасосной установки 9, где отдает часть теплоты хладагенту теплонасосной установки и охлаждается, затем сетевая вода поступает последовательно в нижний 7 и верхний 8 сетевые подогреватели, где нагревается паром отопительных отборов 2 турбины 1. Перед подачей потребителям сетевая вода последовательно нагревается в первой 14 и во второй 15 ступенях конденсатора теплонасосной установки 9 за счет теплоты хладагента, циркулирующего в контуре теплонасосной установки 9. Благодаря использованию двухступенчатого испарителя теплонасосной установки 9 достигается максимально возможный отвод теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды, что способствует увеличению теплофикационной выработки электроэнергии, позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции и расширить сферу применения заявленного технического решения.

Изобретение предназначено для нагрева сетевой воды и выработки электроэнергии и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Тепловая электрическая станция содержит паровую турбину с отопительными отборами пара и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, нижний и верхний сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку с двухступенчатым испарителем. Первая ступень испарителя подключена к сливному трубопроводу циркуляционной воды, вторая ступень испарителя подключена к обратному сетевому трубопроводу перед нижним сетевым подогревателем. Конденсатор теплонасосной установки по нагреваемой среде включен в подающий сетевой трубопровод после верхнего сетевого подогревателя. Изобретение обеспечивает повышение экономичности тепловой электрической станции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Тепловая электрическая станция, содержащая паровую турбину с отопительными отборами пара и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, нижний и верхний сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку, подключенную по холодной стороне к обратному сетевому трубопроводу и к сливному трубопроводу циркуляционной воды, отличающаяся тем, что испаритель теплонасосной установки выполнен двухступенчатым, причем первая ступень испарителя подключена к сливному трубопроводу циркуляционной воды, вторая ступень испарителя подключена к обратному сетевому трубопроводу перед нижним сетевым подогревателем, конденсатор теплонасосной установки по нагреваемой среде включен в подающий сетевой трубопровод после верхнего сетевого подогревателя.2. Тепловая электрическая станция по п.1, отличающаяся тем, что конденсатор теплонасосной установки выполнен двухступенчатым, причем первая ступень конденсатора, связанная с первой ступенью испарителя, и вторая ступень конденсатора, связанная со второй ступенью испарителя, включены в подающий трубопровод сетевой воды после верхнего сетевого подогревателя последовательно.