Способ работы тепловой аккумулирующей установки Советский патент 1983 года по МПК F01K3/00 

оо ел ю

4;; О5 Изобретение относится к теплоэнерге™ тике, а именно к аккумуляции тепла парообразных сред, и может быть примен но в паросиловых установках и теплогене раторах пля эффективного покрытия пиков нагр5гаки при краткой аварийной остановк пиковых мощностей (котлов), а также в парогенераторах, йспольэукнцих тепло компрессорных станций магистральных газопроводов с газотурбинным приводом при малом потреблении электрической анергии. Известен способ аккумуляции Тепла по схеме Рутса, заключающийся в пода, че пара че|эеа расположенный в воаяном пространстве аккумулятора коллектор, снабженный насадками, поа воаяно© зеркало аккумулятора 1 . .Недостатком такого способа явяяется низкая интенсивность перемешивания Г€ рячей воды, приводящая к снижению про изводительности аккумулятора и уменьиюнию, габаритных размеров аккумузшру- Езшей емкости, что вызывает увеишеняй 0х количества, а это ведет к повышению капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с сооружением и обслуживани©м аккумуляторов. Иаеэстен также способ работы тепло вой аккумулирующей уса ановка путем по дачи питательной воды и пара через насадки парораснределительного коллек тора в аккумулирунощую емкость, поца чи, нагретой шскумулированнйй воды в расширитель и отвода пара потребителю через эжектор 2 j. Недостатком этого способа является низкий коэффициент, использования акк:у-мулятрра в системах пароснабжения, заключающийся Б неполном использовании аккумулированного тепла. Объясняется это некн генсивным перемешиванием горячей Питательной воды в аккумулирую шей емкости в период ее разрядки в связи с тем, что в общем процесс кипения, вызванный снижением давления, осуществляется в режиме слаборазвитого пузырькового кипения, при котором интенсивность перемешивания в емкости, особенно верхних более холодных слоев воды, обусловленных кинетикой парообразования, т„е, отставанием температуры кипения (насыщения) воды от температу- ры пара, с нижними происходит неэффективно. Цель шоб ре тения - повьппение коэффициента использования установки акку мулятора в система пароснабження. Указанная цель достигается тем, что, согласно способу работы тепловой аккумулирующей установки путем подачи питательной воды и пара через, насадки парораспределительного коллектора в аккумулирующую емкость, подачи нагретой аккумулированной воды в расширитель и отвода пара потребителю через эжектор, отвод пара потребителю производят одновременно от аккумупирувмяей емкости и расширителя и на расширителя подают пар в водяной объем аккумулирутопюй емкости, На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки для реализации данного способа; на фиг. 2 - аккумулвруюшая. емкость и расширитель, попереч- НЬ1Й разрез. Аккумулирующая устеновка содержит i аккумулирующую емкость 1 и расширвьтельную емкость 2, связ.аннью между собой по принципу соойаающихся сосудов посредством П{х долы1( щели 3, выполненной в части разделительной перегородки 4. По фронту щели 3 установлен парораспределительный коллектор 5 с насадками 6, а в разделительной перегородке 4 выполнена с расчетнъгм шагом система отверстий 7, форма и сечение которък выбирается из учета гео- метрии аккумулирующей емкости 1 и расширителя 2 и их габаритных ®змеров ,Пр1г этом учитывается степень заполнения аккумулирующей емкости 1 и расширителя 2 питательной водой. Для отвода пара из аккумулирующей емкости 1 и расширителя 2, а также создания разрежента . (снижения давления) в установке предусмотрен пароструйный эжектор 8, подключенный по рабочей среде через трубопроводы 9 и 10 к паровой магистрали 11 котла 12, или трубопроводу 13 отбора пара паровой турбины 14. Конденсатор 15 паровой турбины 14 трактом 16 питатель. ной воды, на котором установлены пита- тельнъй насос 17 и регенеративные подогреватели 18, сообщен с котлом 12. Аккумулирующая емкость 1 трубопроводом 19 подключена к тракту 16 питательной воды. Парораспределительнъй коллектор 5 подключен к трубопроводам 13, 20 и 21 отбора пара турбины 14 трубопроводами 22 - 25, а к паровой магистрали 11 трубопроводами 10 и 26. ПароструйнъШ ;эжектор 8 трубопроводами 27 и, 2 8 отвода, пара сообщен с аккумулирующей емкостью 1 и расширителем 2, а трубопро- водами 29 и ЗО - с паровой магистралью 11 и потребителем {не показан). Установка работает сшецующим образом. В период зарядки питательная вода после ксиденсатора 15 паровой 14 по тракту 16 питательней воды и трубопроводу 19 питательным насосом 17 подается в аккумулирующую емкость 1, водяной объем которой связан с водяным объемом расширителя 2. по принципу сро.6шак1шихся сосудов, те нагреваепгся за счет конденсации пара, отбираемого от паровой магистрали 11 котла 12, или трубопровоцов 13, 2О в 21 отбора пара турбины 14 в период уменьшенного его потребления. При этом нагрев питателъйой воды осуществляет ся оововременно с созданием в водяных объемах аккумулирующей емкости 1 и расширителв 2 интенсивной направлен- -ной ая(кулядии посредством струй пара по фронту щели З..В перясщ разрядки, т.е. в период повьпиенного потребления пара, когда требуется иополнительное его количество (разрядка аккумулятора) -в работу включается пароструйны эжектор 8/При разрежении сжнжвнии давления аккумули-руквдей емкости 1 (когда отбор пара из. расширителя 2 к потребителю не производится) теплосодержание (энтальпия) горячей питательной воды становится выше теплосодержания, соответ ствующего rioHH3HBiHebfyca давлению, и из воды начинают выделяться избытке тепла, идущие на процесс парообразования. Так как процесс парообразования происходит при пузырьковом режиме кипения, интенсивность перемешивания питательной воды при котором происходит менее интенсивно чем, например, в режиме пленочного кипения, возникает поверхностный слой питательной воды с температурой, отличающейся, от температуры насьщ1енного пара (переохлаждение слоя вь1зывается динамикой процесса парообразования). С сэпью интенсификации процесса парообразования, переохлажденный поверхностнъШ слой питатель ной воды разрушается за счет въщужден нрй направленной циркуляции в водянъос объемах аккумулирующей емкости и расширителя 2, создаваемой струйной подачей пара, отбираемого от расширителя 2 в котором парообразование происходит в результате снижения давления при уве ичении парового объема посредством перекдащения питательной воды из расширители 2 в аккумулирующую емкость 1. Образовавшийся насышеннъ1Й пар, сосредоточенный в паровом объеме аккумулирующей ёмкости 1, при помощи парового эжектора 8 доводится до необхоаямък параметров и подается к потребителю или турбине 14 в irapoayio магистраль 11, ЕЛИ же часть его, смешвваясь с паром, отбираемым из расширителя 2, подается к парораспреоелительному кодплектору 5, где используется для вьфавнивания тем пературньсх; попей в водяных объемах ах купелирующей емкости 1 и расширителя 2 в период разрядки. Ё случае отбора пара к потребителю яз расширителя 2, процесс парообразова ния в нем происходит идентично с npi цессами, происходящими в аккумудврутющей емкости-1. При этом снижение давления в расширителе происходит за счет действия парового эжектора. 8, провзводяшего одновременный отбор пара из аккумулирующей емкости 1 в расширителя 2 по тр5 € м1роводам 27 в 28.. Максимальнъ1й уровень питательной воды в аккумулирукицей емкости 1 и расши1жтеле 2 рассчитывается с учетом к(Жденсата, образукновгося в период зарядки аккумулирующей емкости 1 (кон- . денсация пара), при этом отклонение уровня в ту Елв другую сторону должно составлять не бсетее 10-15 см. , Такое условие позволяет строго контролировать объем питательной воды и более качественно осуществлять количеств венную подпитку пвтателслой водой аккумулиЕ кядей емкости 1. Таким образом, использование данвого способа аккумуляцвв тепла в .паросяловс установке позволяет наиболее полно использовать тепловой потенциал аккумулятора, т.е. жгачвтепьно повъюить КОэ44«пвевт его использстаиия в системах тешюсвабясевш, повъюнть за счет температурной ощюроовости по объему аккумулятора его прсясаводительность, а, следовательно, в тепловую мощность, более цопно осушествиять процесс регулирования теплосьема в параметров пара, снизить теплопотерии энергозатраты, свйзанвые с принудительными подачей IB отводом по трубопроводам горячей питательной воды в расщиритель и из него. fc .,c:;yi;;: ЧИН .уо ,/ .-Мс. л ; г I..X; :/. : 3.. :;0,:7 Hixh г-М- :::--L:. i:-:P.

СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВС АККУМУЛИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ путем подачи питательной воды и пара через насадки парораспределительного коллектора в аккумулирующую емкость, подачи HarpefTcA аккумулированн9й воды в расширитель и отвода пара потребителю через эжектор, отличаюшийс я тем,- что, с целью повышения коэ4н фициента использования установки в системах пароснабжения, отвод пара потреби|Телю производят одновременно от акку:Мулируюшей ёмкости и расширителя и из : расширителя подают пар в водяной объем i аккумулирующей емкости.