СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ С ОТКРЫТОЙ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ Российский патент 2015 года по МПК F01K17/02 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а точнее к теплоэлектроцентралям с открытой теплофикационной системой.

Известен способ работы теплоэлектроцентралей с питательными насосами, приводимыми от асинхронных электродвигателей с частотой вращения 3000 оборотов в минуту, согласно которому при частичных нагрузках теплоэлектроцентралей расход питательной воды регулируют изменением числа питательных насосов или гидромуфтами, обеспечивающими изменение частоты вращения и производительности питательных насосов при постоянной частоте вращения их приводных электродвигателей. (В.Я. Рыжкин. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987, стр. 129, рис. 9.13).

Недостаток способа работы теплоэлектроцентралей с питательными насосами, приводимыми от асинхронных электродвигателей, связан со снижением экономичности теплоэлектроцентралей при их работе с частичными нагрузками вследствие необходимости остановки части питательных насосов, а в случае привода питательных насосов от асинхронных электродвигателей через гидромуфты - из-за ограниченного диапазона регулирования подачи питательной воды и пониженной надежности гидромуфт.

Известен способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, содержащей: котельные агрегаты, паровые турбины с промышленными отборами пара и конденсаторами, подогреватели сырой воды, химводоочистку для умягчения подпиточной воды, питательные насосы, приводимые от асинхронных электродвигателей, согласно которому подогрев сырой воды перед ее умягчением производят отработавшим паром в конденсаторах этих паровых турбин, деаэрацию подпиточной воды производят в вакуумных деаэраторах, асинхронные электродвигатели питательных насосов питают электроэнергией от распределительного устройства собственных нужд теплоэлектроцентрали. [В.И. Шарапов. Подготовка подпиточной воды систем теплоснабжения с применением вакуумных деаэраторов. - М.: Энергоатомиздат, 1996. Рис. 8.3].

Недостатками способа работы теплоэлектроцентралей с питательными насосами, приводимыми от асинхронных электродвигателей, и способа работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, принятого за прототип изобретения, являются недостаточно высокая тепловая экономичность и выработка электроэнергии на тепловом потреблении.

Задачей предлагаемого способа является устранение недостатков рассмотренных способов работы теплоэлектроцентрали и способа прототипа - теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой.

Для устранения недостатков этих способов в предполагаемом изобретении подогрев сырой воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой производят теплотой отработавшего пара в конденсаторе дополнительной конденсационной паровой турбины, питаемой паром из промышленных отборов паровых турбин теплоэлектроцентрали. Полезную работу дополнительной конденсационной турбины используют для привода одного из питательных насосов теплоэлектроцентрали. При частичных нагрузках теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, изменяя число оборотов дополнительной конденсационной паровой турбины, изменяют обороты приводимого ею питательного насоса, его производительности и напора.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, содержащей: котельные агрегаты, паровые турбины с промышленными отборами пара, конденсаторами и электрогенераторами, подогреватели сырой воды, химводоочистку для умягчения подпиточной сетевой воды, вакуумные деаэраторы подпиточной воды, питательные насосы, систему подогрева сетевой воды теплосети, согласно которому подогрев сырой воды производят теплом пара, конденсирующегося в конденсаторах паровых турбин с промышленными отборами пара, умягчают ее на химводоочистке, умягченную подпиточную воду деаэрируют в вакуумных деаэраторах подпитки теплосети и используют для подпитки теплосети, при этом сырую воду вначале подогревают теплотой пара, в конденсаторе дополнительной конденсационной паровой турбины, пар в которую подают из промышленных отборов паровых турбин, полезную работу дополнительной конденсационной паровой турбины используют для привода одного из питательных насосов; при частичных электрических и тепловых нагрузках теплоэлектроцентрали уменьшают подачу пара на дополнительную конденсационную паровую турбину, регулируя ее мощность и число оборотов, а также напор и расход питательной воды приводимого ею питательного насоса в соответствии с расходом питательной воды теплоэлектроцентрали, снижают ее мощность и частоту вращения, а также в соответствии с требуемым расходом питательной воды теплоэлектроцентали уменьшают напор и производительность приводимого ею питательного насоса.

Предлагаемый способ позволяет:

- увеличить выработку электроэнергии на тепловом потреблении в паровых турбинах с промышленными отборами пара и в дополнительной конденсационной паровой турбине вследствие увеличения расхода пара из промышленных отборов;

- повысить тепловую экономичность теплоэлектроцентрали за счет подогрева сырой воды в конденсаторе дополнительной конденсационной паровой турбины;

- повысить экономичность теплоэлектроцентрали при ее работе на частичных режимах за счет регулирования производительности и напора одного из питательных насосов путем изменения числа оборотов дополнительной паровой турбины.

Блок-схема теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, изображенная на фиг.1, состоит из двух блоков: блока теплоэлектроцентрали 1 и блока 2 дополнительной конденсационной паровой турбины. На фиг. 2 показана принципиальная схема теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, работающей по предлагаемому способу.

Блок теплоэлектроцентрали 1, изображенный на фиг. 1, включает: паровые турбины с промышленными отборами пара 3 и конденсатором со встроенными пучками 5, паропровод промышленных отборов пара 4, деаэраторы высокого давления 6, питательные насосы 7, химводоочистку 8, вакуумные деаэраторы 9 подпитки теплосети, трубопровод подпиточной воды 10, сетевые подогреватели низкого давления 11, сетевые подогреватели высокого давления 12.

Блок 2 конденсационной паровой турбины на фиг. 2, включает: дополнительную конденсационную паровую турбину 13 с конденсатором 14, трубопровод конденсата пара 15, трубопровод сырой воды 16.

Предлагаемый способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой осуществляют следующим образом. В паровых турбинах 3 с промышленными отборами производят расширение пара с использованием их полезной работы для выработки электроэнергии. Отработавший в них пар конденсируют в конденсаторах, снабженных встроенными пучками 5. Конденсат пара деаэрируют в деаэраторах высокого давления 6. Деаэрированную питательную воду сжимают в питательных насосах 7 и подают в паровые котлы теплоэлектроцентрали. На дополнительную конденсационную паровую турбину 13 подают пар из паропровода промышленных отборов пара 4. Конденсат этого пара, сконденсировавшийся в конденсаторе 14, направляют по трубопроводу конденсата пара 15 в конденсатор паровой турбины 3. Полезную работу дополнительной конденсационной паровой турбины 13 используют для привода одного из питательных насосов 7.

Сырую воду по трубопроводу сырой воды 16 подают в конденсатор 14 дополнительной конденсационной паровой турбины 13, где ее подогревают за счет теплоты конденсации расширенного в ней пара, затем по трубопроводу сырой воды 16 ее пропускают, подогревая, через встроенные пучки 5 конденсаторов паровых турбин 3 с промышленными отборами пара, умягчают в химводоочистке 8, деаэрирует в вакуумных деаэраторах 9 подпитки теплосети и по трубопроводу подпиточной воды 10 подают в линию сетевой воды, последовательно подогреваемой в сетевых подогревателях низкого 11 и высокого 12 давлений. При режимах работы этой теплоэлектроцентрали с пониженными электрическими и тепловыми нагрузками снижают расход пара, подаваемого из паропровода промышленных отборов пара 4 на дополнительную конденсационную паровую турбину 13, ее мощность и число оборотов, а также напор и расход питательной воды приводимого ею питательного насоса 7, регулируют в соответствии с требуемым расходом питательной воды теплоэлектроцентрали.

Изобретение относится к энергетике. Способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, содержащей: котельные агрегаты, паровые турбины с промышленными отборами пара, конденсаторами и электрогенераторами, подогреватели сырой воды, химводоочистку для умягчения подпиточной сетевой воды, вакуумные деаэраторы подпиточной воды, питательные насосы, систему подогрева сетевой воды теплосети, согласно которому сырую воду вначале подогревают теплотой пара в конденсаторе дополнительной конденсационной паровой турбины, пар в которую подают из промышленных отборов паровых турбин, полезную работу дополнительной конденсационной паровой турбины используют для привода одного из питательных насосов; при частичных электрических и тепловых нагрузках теплоэлектроцентрали уменьшают подачу пара на дополнительную конденсационную паровую турбину, регулируя ее мощность и число оборотов, а также напор и расход питательной воды приводимого ею питательного насоса в соответствии с расходом питательной воды теплоэлектроцентрали. Изобретение позволяет повысить тепловую экономичность теплоэлектроцентрали и повысить выработку электроэнергии на тепловом потреблении. 2 ил.

Способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, содержащей: котельные агрегаты, паровые турбины с промышленными отборами пара, конденсаторами и электрогенераторами, подогреватели сырой воды, химводоочистку для умягчения подпиточной сетевой воды, вакуумные деаэраторы подпиточной воды, питательные насосы, систему подогрева сетевой воды теплосети, согласно которому подогрев сырой воды производят теплом пара, конденсирующегося в конденсаторах паровых турбин с промышленными отборами пара, умягчают ее на химводоочистке, умягченную подпиточную воду деаэрируют в вакуумных деаэраторах подпитки теплосети и используют для подпитки теплосети, отличающийся тем, что сырую воду вначале подогревают теплотой пара в конденсаторе дополнительной конденсационной паровой турбины, пар в которую подают из промышленных отборов паровых турбин, полезную работу дополнительной конденсационной паровой турбины используют для привода одного из питательных насосов; при частичных электрических и тепловых нагрузках теплоэлектроцентрали уменьшают подачу пара на дополнительную конденсационную паровую турбину, регулируя ее мощность и число оборотов, а также напор и расход питательной воды приводимого ею питательного насоса в соответствии с расходом питательной воды теплоэлектроцентрали.