Энергетическая установка Советский патент 1984 года по МПК F03G7/02 F01K13/00 

Изобретение относится к теплоэнер гетике и может быть использовано при создании тепловых электростандий, работающих с переменным графиком нагрузки, преимущественно с ядер ным или солнечным источником тепла. Известна энергетическая установка содержащая парогенератор, подключенный к паровой турбине, имеющей конденсатор, соединенный с парогенератором трактом питательной воды yj. Однако в известной установке наличие отборов пара из паровой турбины для подогрева питательной воды на всех режиiiax ее работы снижает величину вырабатываемой мощности. Известна также энергетическая установка, содержащая парогенератор, подключенный к паровой турбине, имею щей конденсатор, соединенный с парогенератором трактом питательной -воды, разделенным на две параллельны основную и вспомогательную - ветви, в первую из которых включены регенеративные подогреватели, а во вторую нагреватель, подключенный к источнику солнечной энергии. В этой установ ке предусмотрена возможность, подогре ва питательной воды от источника сол нечной энергии при необходимости выработки дополнительной энергии при одновременном отключении части отборов пара для подогрева питательной воды 2 . Недостатком является то, что при отсутствии солнечного излучения обес печение указанных режимов невозможно что снижает эффективность работы на этих режимах и не обеспечивает необходимую величину выработки электро энергии. Цель изобретения - расширение диапазона режимов и повыгаение выработки электроэнергии. Указанная цель достигается тем, что энергетическая установка, содерж щая парогенератор, подключенный к паровой.турбине, имеющей конденсатор, соединенный с парогенератором трактом питательной воды,. разделенны на две параллельные - основную и всп могательную - ветви, в первую из которых включены регенеративные подогреватели, а во вторую - нагреватель подключенный к источнику солнечной энергии, снабжена последовательно соединенными между собой баком холод ного конденсата и тепловым аккумулятором, включенным во вспомогательную ветвь, и барабаном-сепаратором, связанным с нагревателем и сообщенным по пару с паровой турбиной, а по воде подсоединенным к тракту питательной воды. При этом, барабан-сепаратор сообщен по пару с паровой турбиной через парогенератор, а по воде подсоединен к тракту питательной воды на входе в нагреватель и тепловой аккумулятор. Установка может быть снабжена пиковой турбиной, а тепловой акк 1 1улятор выполнен в виде аккумулятора горячей воды и последовательно подключенного к нему расширителя, соединенного по пару с пиковой турбиной, а по воде с основной ветвью тракта питательной воды. Кроме того, установка может быть дополнительно снабжена контуром циркуляции промежуточного теплоносителя, а нагреватель соединен с источником солнечной энергии через этот контур. Нагреватель снабжен парогенераторной секцией, включенной в контур циркуляции между источником солнечной энергии и нагревателем,а барабан-сепаратор подключен к парогенераторной секции нагревателя и соединен по воде с основной ветвью тракта питательной воды. Тепловой аккумулятор может быть выполнен в виде аккумулятора горячей воды, а нагреватель расположен между последним и баком холодного конденсата. На фиг,1 показан вариант с непосредственным подключением нагревателя к источнику солнечной энергии; на фиг.2 - вариант, в котором нагреватель подключен к источнику солнечной энергии через контур циркуляции промежуточного теплоносителя. Энергетическая установка, содержащая парогенератор I, подключенный к паровой турбине 2, имеющей конденсатор 3, соединенный с парогенератором 1 трактом 4 питательной воды с насосом 5, разделенным на две параллельные - основную и вспомогательную - ветви 6 и 7 соответственно, в первую из которых включены регенеративныеподогреватели 8, а во вторую - нагреватель 9, подключенный к источнику 10 солнечной энергии, снабжена последовательно соединенными между собой баком 11 холодного конденсата и тепловым аккумулятором 12, включенным во вспо могательную ветвь 7, .и барабаном-сепаратором 13, связанным с нагревателем 9 и сообщенным по пару паропроводом 14 с паровой турбиной 2,а по воде подсоединенным к тракту 4 питательной воды, при этом барабан сепаратор 13 может быть (фиг.1) сооб щен по пару с паровой турбиной 2 через парогенератор 1, а по воде подсоединен к тракту 4 питательной воды линией 15 к входу в нагреватель 9 и линией 16 - к входу в тепловой аккумулятор 12. Кроме того, она снаб жена пиковой турбиной 17, а теплово аккумулятор 12 выполнен в виде аккумулятора 18 горячей воды и последовательно подключенного к нему трубопроводом 19 расширителя 20, соединенного по пару паропроводом 21 с пиковой турбиной 17,а по воде - трубопроводом 22 с основной ветвью 6 тракта питательной воды. В соответств1Ш с вариантом, представленным на фиг.2, установка снабжена контуром 23 циркуляции промежуточного теплоносителя, а нагреватель 9 соединен с источником 10 солнечной энергии через этот контур, при этом нагреватель 9 снабжен парогенераториой секцией 24, включенной в контур 23 циркуляции между источником солнечной энергии и нагревателем 9, а Рарабан-сепаратор 13 подключен к парогенераторной секции 24 нагревателя линией 25 и соединен трубопроводом 26 по воде с основной ветвью 6 тракта питательной воды. Тепловой аккумулятор 12 выполнен в виде аккумулятора горячей воды, а нагреватель 9 включен во вспомогательную ветвь 7 между последним и баком 11 :;олодного конденсата. В трубопровод 26 отвода воды из барабана-сепаратора 13 включен дополни-тельный регенеративный подогреватель 27, сообщенный по греющей стороне с паропроводом 28 отбора пара из ту бины. При необходимости тракт питательной воды может быть снабжен дополнительными питательными насосами 29-32. После места разделения тракта 4 питательной воды на две ветви и в каждую из них включены запорные органы 33 н 34 соответственно 1 2 в основную и во вспомогательную ветви. Основная ветвь 6, кроме запорного органа 33, снабжена запорными органами 35-А1, а вспомогательная - кроме запорного - органа 34 включает запорные органы 42-50. При работе установки возможны различные режимы, зависящие от уровН5. поступления солнечной энергии. В случае высокого и недостаточно высокого уровня поступления солнечной энергии происходит зарядка аккумулятора 12 и обеспечивается работа от источника солнечной энергии, . При этом запорный орган 33 закрыт, а 34 открыт, и питательная вода поступает в бак 11 холодного конденсата, а после этого в нагреватель9 по ветви 7 и в аккумулятор 12 (на Лиг. 1, в аккумулятор 18 горячей водь). Запорные органы 37, 41-46,49 открыты, а органы 38-40, 47, 48, 50 закрыты. Запорные органы 35 и 36 в соответ-- ствии с вариантом, представленным на фиг.1,на этом режиме открыты, а в соответствии с вариантом на фиг,2, орган 35 открыт только в случае недостаточно высокого уровня солнечной энергии, а при вьтсоком излучении орган 35 закрыт. При недостаточно высоком уровне солнечной энергии в соответствии с вариантом на фиг,2 запорные органы 36-40 открыты,,а орган 41 закрыт, I При заполненном аккумуляторе 12 и достаточном уровне солнечного излучения запорные органы 38-40 и 44, 45, 47 - 50 закрыты, а для варианта на фиг.2 закрыт и орган 36. Питательная вода из бака 11 холодного конденсата поступает в нагреватель 9, откуда в варианте, представленном на фиг.1, входит в барабан-сепаратор 3, а пос- ле него в основную ветвь 6 тракта 4, а пар из барабана-сепаратора 13 поступает по паропроводу 14 в топливный парогенератор 1 для повышения параметров. В варианте схемы на фиг.2 при достаточном солнечном излучении вода после нагревателя 9 поступает в парогенераторную секцию 24, обогреваемую промежуточным теплоносителем контура 23, после секции 24 пар подают в турбину 2. При недостаточном уровне солнечной энергии параметры пара, образующегося в секции 24, низкие, в связи с чем пар по линии 25 подают в барабансеа ратоу 13 (фиг.2), откуда вода поступает в основную ветвь б тракта 4. В, этом режиме производят генерированиепара одновременно в парогенераторкой секции 24 к топливном парогенераторе I. При этом в схеме варианта на фиг.2 запорный орган 41 закрыт а органы 36-40 открыты. При иеоОход в ости получения дополнительной пиковой мощности питательную воду из аккумулятора 18 горячей воды (фиг.1) или из барабана-сепаратора 13 по линии 16 подают в расширитель 20, откуда полученный там пар направляют по паропроводу 21 в пиковую турбину 17. В случае отсутствия солнечного излучения и полностью зартскенном аккумуляторе 12 работа установки по обоим вариантам (фиг. и фиг.2) происходит идентично: питательную воду и аккумулятора 12 подаю

К8ентил.

ut.i

в основную ветвь 6 тракта 4. При этом органы 44, 45 и 50 открыты, а 36-44, 46-49 закрыты. В этом режиме орган 35 в варианте на фиг.1 эакрыт, а в варианте на фиг,2 открыт и пар получают только в топливном парогенераторе 1 .

При отсутствии солнечного излучения и полностью разряженном аккумуляторе энергетическая установка работает как обычная топливная энергетическая установка. В этом режиме запорные органы 33 и 35 открыты, остальные - закрыты.

Предлагаемая установка обеспечивает высокую экономичность работы в широком диапазоне режимов и позволяет при отсутствии солнечного излучения вырабатывать дополнительную мощность.

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая парогенератор, подключенный к паровой турбине, имеющей конденсатор, соединенный с парогенератором трактом питательной воды, разделенным на две параллельные - ОСНОВНОЮ и вспомогательную - ветви, в первую из которых включены регенеративные подогреватели, а во вторую - нагреватель, подключенный к источнику солнечной энергии, отличающаяс я тем, что, с целью расширения диапазона режимов работы и повышения выработки электроэнергии, она снабжена последовательно соединенными между собой баком холодного конденсата и тепловым аккумулятором, включенным во вспомогательную ветвь, и барабаном-сепаратором, связанным с нагревателем и сообщенным по пару с паровой турбиной, а по воде подсоединенным к тракту питательной воды. 2,Установка по п.1, о тли ч аю щ а я с я тем, что,с целью повьлшения экономичности, барабан-сепаратор сообщен по пару с паровой турби- ной через парогенератор, а по воде подсоединен к тракту питательной воды на входе в нагреватель и тепловой аккумулятор. 3.Установка по пп.1 и 2, о т л ичающаяся тем, что она снабжена пиковой турбиной,а тепловой кумулятор выполнен в виде аккумулятора горячей воды и последовательно подключенного к нему расширителя, соединенного по пару с пиковой турбиной, а по воде с основной ветвью тракта питательной воды. W 4.Установка поп.1, о тлич ающ а я с я тем, что она дополнительно снабжена контуром циркуляции промежуточного теплоносителя, а нагреватель соединен с источником солнечной энергии через этот контур. 5.Установка по пп.1 и 4, о т личающаяся тем, что нагре00 ватель снабжен парогенераторной сексо NP цией, включенной в контур циркуляции между источником солнечной энер г гии и нагревателем, а барабан-сепа1чЭ ратор подключен к парогенераторной секции нагревателя и соединен по воде с основной ветвью тракта питательной воды. 6.Установка по пп.1, 4 и 5, о тличающаяся тем, что тепловой аккумулятор вьшолнен в виде аккумулятора горячей воды, а нагреватель расположен между последним и баком холодного конденсата.

ViсяУ

I М СХ.С

27 I L./±-3f

19

- ТА rVie-Arf

37

/

fis

35

i:-7 « tf

3V

//

T-:

/7 7

VU9,Z