ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2008 года по МПК F01D1/32 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к паротурбинным установкам, использующим горячую воду геотермальных полей и промышленных предприятий.

Известны паротурбинные установки для производства электроэнергии, состоящие из многоступенчатой турбины и вспомогательного оборудования (см. справочник «Тепловые и атомные электрические станции», под ред. Клименко А.В., Зорина В.Л. М., изд-во МЭИ, 2003 г., с.234-241). Основной недостаток этих установок - сложность конструкции применительно к низкотемпературным источникам тепла, к которым относится горячая вода.

Известны паротурбинные установки для производства электроэнергии, состоящие из турбины с двух- или трехвенечной ступенью скорости и сегментом сопл (см. Кирюхин В.И., Тараненко Н.М. и др. «Паровые турбины малой мощности КТЗ», М., Энергоатомиздат, 1987, с.10-11). Основной недостаток этих турбин состоит в том, что при работе на горячей воде перед турбиной ставится только одна ступень расширителя-сепаратора, в результате чего тепло горячей воды используется не эффективно.

Преодоление этих недостатков возможно, если пар на турбину будет поступать из последовательно включенных двух или нескольких расширителей-сепараторов, давление в которых снижается по мере перехода из одной ступени расширителя-сепаратора в следующую, а пар из каждой ступени расширителя-сепаратора поступает на свой сегмент сопл, профиль которых обеспечивает эффективное использование тепловой энергии в двух- или трехвенечной ступени скорости.

Устройство такой паротурбинной установки приведено на чертеже. Она состоит из двух или более расширителей-сепараторов 1, 2, 3, последовательно включенных на воде, паровое пространство каждого расширителя-сепаратора связано трубопроводом 4, 5, 6 со своим сегментом сопл 7, 8, 9, которые установлены в корпусе турбины 10 перед двух- или трехвенечной ступенью скорости 11.

Установка работает следующим образом. Горячая вода поступает в первый по ходу расширитель-сепаратор 1, вскипает, пар по трубопроводу 4 поступает в сегмент сопл 7, а отсепарированная вода переходит в расширитель-сепаратор 2, давление в котором ниже, чем в 1. Вода вскипает, пар по трубопроводу 5 поступает в сегмент сопл 8, а вода переходит в расширитель-сепаратор 3, в свою очередь вскипает и т.д. Каждый сегмент имеет такой профиль сопл, чтобы получить максимум эффективности использования пара данного давления. Пар из сегментов сопл поступает на двух- или трехвенечную ступень скорости 11, установленную в турбине 10, вращение которой обеспечивает выработку электроэнергии или механической энергии.

Использование такой конструкции сочетает простоту и высокую эффективность паротурбинной установки, т.е. обеспечивает достижение нового качества.

Паротурбинная установка для производства электроэнергии за счет тепла горячей воды состоит из турбины с двух- или трехвенечной ступенью скорости, сегментов рабочих сопл, двух или более расширителей-сепараторов разного давления, последовательно включенных на воде. Пар из расширителей-сепараторов направляется в собственный сегмент рабочих сопл, установленных перед ступенью скорости. Предложенное позволяет более эффективно использовать тепло горячей воды. 1 ил.

Паротурбинная установка для производства электроэнергии за счет тепла горячей воды, состоящая из турбины с двух- или трехвенечной ступенью скорости, сегментов рабочих сопл, двух или более расширителей-сепараторов разного давления, последовательно включенных на воде, отличающаяся тем, что пар из расширителей-сепараторов направляется в собственный сегмент рабочих сопл, установленных перед ступенью скорости.