СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ Российский патент 2007 года по МПК F01K17/02 

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

Известен аналог - способ работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, для чего в котел подают топливо и воздух, вырабатываемый в котле пар направляют в турбину, после чего отработавший пар конденсируют путем отбора теплоты конденсируемого пара воздухом, подаваемым в котел, процесс конденсации осуществляют в контактном воздушном конденсаторе, представляющем собой два рабочих колеса воздуходувок, расположенных на валу, соединенном с валом электродвигателя (см. а/с RU 2156360 С2 от 20.09.2000). Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналога и прототипа является его неработоспособность вследствие противоречия второму закону термодинамики (количество пара, которое необходимо сконденсировать для продолжения цикла работы станции, невозможно сконденсировать воздухом, подаваемым в топку котла), а также пониженные надежность и экономичность тепловой электростанции из-за высоких энергетических потерь на эксплуатацию воздушно-конденсационной установки и из-за повышенных затрат на деаэрацию основного конденсата турбины.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является достижение работоспособности тепловой электрической станции, принятой в качестве прототипа, путем организации отвода значительной части теплоты отработавшего пара турбины на нужды системы отопления, а также повышение надежности и экономичности станции путем снижения капитальных и энергетических затрат на сооружение и эксплуатацию конденсационной установки и путем снижения затрат на деаэрацию основного конденсата турбины.

Для достижения этого результата предложен способ работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, для чего в котел подают топливо и воздух, пар из котла направляют в турбину, отработавший в турбине пар конденсируют в воздушном конденсаторе путем отбора теплоты конденсируемого пара воздухом.

Особенность заключается в том, что процесс конденсации осуществляют в двухсекционном бесконтактном поверхностном теплообменнике-конденсаторе, в качестве охладителя основной секции используют подаваемый в топку котла воздух, движение которого осуществляют за счет тяги дутьевого вентилятора котла, охлаждающий воздух вспомогательной секции используют для отопления главного корпуса станции, а движение воздуха через вспомогательную секцию осуществляют за счет тяги вентилятора системы воздушного отопления.

Новый способ работы позволяет достигнуть работоспособности тепловой электрической станции, принятой в качестве прототипа, путем организации отвода значительной части теплоты отработавшего пара турбины на нужды системы отопления, а также повышение надежности и экономичности станции путем снижения капитальных и энергетических затрат на сооружение и эксплуатацию конденсационной установки и путем снижения затрат на деаэрацию основного конденсата турбины.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы тепловой электрической станции.

На чертеже изображена схема тепловой электрической станции, в которой реализуется новый способ.

Станция содержит котел 1 с горелкой 2, связанный паропроводом острого пара с турбиной 3, которая соединена паропроводом отработавшего пара с воздушным конденсатором 4, выполненным в виде двухсекционного бесконтактного теплообменника с основной 5 и вспомогательной 6 секциями. Основная секция 5 конденсатора 4 включена по охлаждающей среде во всасывающий патрубок дутьевого вентилятора 7 котла 1, вспомогательная секция 6 соединена воздуховодом со всасывающим патрубком вентилятора 8 системы воздушного отопления главного корпуса станции.

В котел 1 через горелку 2 подают топливо и воздух, вырабатываемый в котле 1 пар направляют в турбину 3. Отработавший в турбине пар конденсируют в воздушном конденсаторе 4. Основной конденсат турбин через систему регенерации турбины возвращают в котел 1. Воздух, необходимый для работы котла, дутьевым вентилятором 7 котла 1 забирают из атмосферы, пропускают через основную секцию 5 конденсатора 4 и подают в топку котла 1. Воздух системы отопления главного корпуса станции нагревают путем циркуляции его через вспомогательную секцию 6 конденсатора 4 при помощи вентилятора 8 системы отопления.

Таким образом, новый способ работы тепловой электрической станции позволяет существенно увеличить количество воздуха, используемого для охлаждения конденсатора, исключить сложную кинематическую схему вращающихся воздуходувок из конденсационной установки и существенно снизить насыщение основного конденсата турбины кислородом, т.е. позволяет добиться работоспособности схемы, принятой в качестве прототипа, а также повысить надежность и экономичность тепловой электрической станции путем снижения капитальных и энергетических затрат на сооружение и эксплуатацию конденсационной установки и путем снижения затрат на деаэрацию основного конденсата турбины.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. В способе работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, для чего в котел подают топливо и воздух, пар из котла направляют в турбину, отработавший в турбине пар конденсируют в воздушном конденсаторе путем отбора теплоты конденсируемого пара воздухом, процесс конденсации осуществляют в двухсекционном бесконтактном поверхностном теплообменнике-конденсаторе, в качестве охладителя основной секции используют подаваемый в топку котла воздух, движение которого осуществляют за счет тяги дутьевого вентилятора котла, охлаждающий воздух вспомогательной секции используют для отопления главного корпуса станции, а движение воздуха через вспомогательную секцию осуществляют за счет тяги вентилятора системы воздушного отопления. Изобретение позволяет организовать отвод значительной части теплоты отработавшего пара турбины на нужды системы отопления, а также повысить надежность и экономичность станции путем снижения капитальных и энергетических затрат на сооружение и эксплуатацию конденсационной установки и путем снижения затрат на деаэрацию основного конденсата турбины. 1 ил.

Способ работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, для чего в котел подают топливо и воздух, пар из котла направляют в турбину, отработавший в турбине пар конденсируют в воздушном конденсаторе путем отбора теплоты конденсируемого пара воздухом, отличающийся тем, что процесс конденсации осуществляют в двухсекционном бесконтактном поверхностном теплообменнике-конденсаторе, в качестве охладителя основной секции используют подаваемый в топку котла воздух, движение которого осуществляют за счет тяги дутьевого вентилятора котла, охлаждающий воздух вспомогательной секции используют для отопления главного корпуса станции, а движение воздуха через вспомогательную секцию осуществляют за счет тяги вентилятора системы воздушного отопления.