СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ Российский патент 2010 года по МПК F01K17/02 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к способам работы тепловой электрической станции, и может быть использовано на тепловых электрических станциях.

Известен способ работы тепловой электрической станции (Усов С.В., Казаров С.А. Режимы тепловых электростанций.- Л.: Энергоатомиздат, 1985, с.95), по которому для прохождения пиков нагрузок отключают подогреватели высокого давления.

Недостатками данного способа можно отметить снижение температуры питательной воды, снижение экономичности турбоустановки вследствие увеличения пропуска пара в конденсатор и понижения термического КПД цикла.

Технически близким к заявляемому способу является способ работы тепловой электрической станции (см. патент №2269013, МПК F01K 17/02, опуб. 27.01.2006 г.), по которому сетевую воду, поступающую от потребителей, подают в испаритель теплонасосной установки в качестве низкопотенциального источника теплоты, нагревают в конденсаторе теплонасосной установки и в сетевых подогревателях теплофикационных турбин. Подогрев всего потока сетевой воды в конденсаторе теплонасосной установки производят после нагрева воды в сетевых подогревателях теплофикационных турбин.

Недостатком данного способа является значительный расход электрической энергии.

Техническим результатом изобретения является снижение температуры возвращаемой на станцию обратной сетевой воды, увеличение мощности турбины, имеющей конденсатор, повышение экономичности стации, возможность прохождения пиков и провалов электрической нагрузки.

Результат достигается тем, что в способе работы тепловой электрической станции, по которому сетевую воду, поступающую от потребителей, нагревают в сетевых подогревателях теплофикационной турбины, перед нагревом сетевой воды в сетевых подогревателях производят снижение ее температуры в теплообменнике, по греющей среде установленном в сетевую установку перед сетевыми подогревателями теплофикационной турбины, а по нагреваемой - в питательный тракт турбины, имеющей конденсатор, после конденсационного насоса.

Сущность предлагаемого способа работы тепловой электрической станции заключается в том, что устанавливается теплообменник, включенный по греющей среде в сетевую установку перед сетевыми подогревателями теплофикационной турбины, а по нагреваемой - в питательный тракт турбины, имеющей конденсатор, после конденсационного насоса.

Сетевая вода после потребителя, возвращаясь на станцию, нагревает питательную воду турбины, имеющей конденсатор, снижая температуру обратной сетевой воды, увеличивая долю выработки электроэнергии на тепловом потреблении теплофикационной турбины.

На чертеже изображена схема способа работы тепловой электрической станции, где: 1, 2 - паровой котел; 3, 4 - паровая турбина; 5, 6 - электрогенератор; 7 - регенеративная система конденсационной турбины; 8 - регенеративная система теплофикационной турбины; 9 - сетевые подогреватели; 10, 11 - конденсатор; 12 - водо-водяной теплообменник; 13 - потребитель.

Способ работы тепловой электрической станции заключается в том, что пар из котла 1 поступает в турбину 3, где, расширяясь в ступенях цилиндров, превращает потенциальную тепловую энергию пара в механическую энергию вращения ротора турбины 3. Вращающийся ротор преобразовывает механическую энергию в электрическую энергию в электрогенераторе 5. Часть пара идет на регенеративный подогрев воды, а часть пара - на нагрев воды в сетевых подогревателях 9. Оставшийся пар после турбины 3 конденсируется в конденсаторе 10. Пар из котла 2 поступает в турбину 4, где, расширяясь в ступенях цилиндров, превращает потенциальную тепловую энергию пара в механическую энергию вращения ротора турбины 4. Вращающийся ротор преобразовывает механическую энергию в электрическую энергию в электрогенераторе 6. Часть пара идет на регенеративный подогрев воды. Оставшийся пар после турбины 4 конденсируется в конденсаторе 11. Образовавшаяся вода конденсатным насосом подается в теплообменник 12, в котором тепловая энергия обратной сетевой воды передается питательной воде турбины, имеющей конденсатор, подогретая питательная вода направляется в регенеративную схему турбины, имеющей конденсатор 7, после которой питательная вода питательным насосом направляется в паровой котел 2.

Был произведен сравнительный анализ схем: схемы, состоящей из сетевых подогревателей и теплонасосной установки в качестве низкопотенциального источника теплоты, и схемы, в которой теплообменник установлен по греющей среде в сетевую установку перед сетевыми подогревателями теплофикационной турбины, а по нагреваемой - в питательный тракт турбины, имеющей конденсатор, после конденсационного насоса.

В результате анализа было выявлено, что применение схемы, в которой теплообменник установлен по греющей среде в сетевую установку перед сетевыми подогревателями теплофикационной турбины, а по нагреваемой - в питательный тракт турбины, имеющей конденсатор, после конденсационного насоса, повышает экономичность станции, позволяет проходить пики и провалы электрической нагрузки, позволяет увеличить долю выработки электроэнергии на базе теплового потребления теплофикационной турбиной, позволяет сгладить колебания температуры обратной сетевой воды, возможно использование при высоких температурах наружного воздуха, повышается надежность станции за счет снижения колебаний температуры обратной сетевой воды. Экономический эффект будет наблюдаться:

1) при давлении в первом отборе по ходу питательной воды конденсационной турбины больше или равном давлению насыщения воды при температуре обратной сетевой воды теплофикационной турбины, за счет вытеснения данного отбора и увеличения количества отпущенной электроэнергии на тепловом потреблении;

2) при давлении в первом отборе по ходу питательной воды конденсационной турбины меньше давления насыщения воды при температуре обратной сетевой воды теплофикационной турбины при более высоком КПД цилиндра низкого давления турбины, имеющей конденсатор.

Таким образом, изобретение позволяет повысить экономичность станции путем повышения экономичности теплофикационных турбин, выработать дополнительную электроэнергию на базе теплового потребления теплофикационной турбины, повысить маневренность станции, повысить экономичность станции в переходный отопительный период и летний период при наличии только нагрузки на горячее водоснабжение.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях. В теплообменнике, установленном по греющей среде в сетевую установку перед сетевыми подогревателями теплофикационной турбины, а по нагреваемой - в питательный тракт турбины, имеющей конденсатор, после конденсационного насоса, производят перераспределение тепловой энергии от сетевой установки теплофикационной турбины к регенеративной схеме турбины, имеющей конденсатор. Изобретение позволяет обеспечить повышение экономичности, надежности и маневренности станции за счет повышения экономичности теплофикационных турбин, при увеличении доли электроэнергии, произведенной на базе теплового потребления и сглаживания температуры обратной сетевой воды, вырабатывания дополнительной электроэнергии на турбине, имеющей конденсатор. 1 ил.

Способ работы тепловой электрической станции, по которому сетевую воду, поступающую от потребителей, нагревают в сетевых подогревателях теплофикационной турбины, отличающийся тем, что перед нагревом сетевой воды в сетевых подогревателях производят снижение ее температуры в теплообменнике, по греющей среде установленном в сетевую установку перед сетевыми подогревателями теплофикационной турбины, а по нагреваемой в питательный тракт турбины, имеющей конденсатор, после конденсационного насоса.