Теплоэлектроцентраль Советский патент 1991 года по МПК F01K13/00 F24D3/10 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам энергетических установок для комбинированной выработки электрической и тепловой энергии - теплоэлектроцентралям (ТЭЦ).

Целью изобретения является повышение экономичности ТЭЦ за счет снижения затрат на дополнительный теплофикационный контур.

На фиг.1 представлена принципиальная схема ТЭЦ; на фиг,2 - принципиальная схема теплофикационной паротурбинной установки.

ТЭЦ содержит источник 1 тепла (котел, ядерный реактор, парогенератор и т.п.), сообщенный по пару с теплофикационной турбиной (теплорлспределительным комплексом) 2, конденсатор 3 которой через насос 4 сообщен по конденсату с источником 1 тепла, а трубопроводы 5 отбора пара подключены к регенеративным и сетевым подогревателям (не показаны). Сетевые подогреватели сообщены линиями б и 7 прямой и обратной сетевой воды с основным потребителем 8 тепла. Дополнительный потребитель 9 тепла подключен к линиям 10 и 11 прямой и обратной сетевой воды.

ТЭЦ снабжена тепловым насосом 12, испаритель 13 и конденсатор 14 которого установлены на линиях 7 и 11 обратной сетевой БОЦЫ соотве1ственно и соединены между собой трубопроводом 15, а с компрессором 16-трубопроводами 17 и 18соответственно. Привод компрессора 16 выполнен в виде турбины 19, вход которой трубопроводом 20 подключен к трубопроводу 5 отбора пара теплофикационной турбины 2, а выход трубопроводом 21 к трубопроводу 5 отбора пара или конденсатору 3. Теплофикационная турбина 2 является приводом электрогенератора 22.

В рабочем состоянии пар из источника 1 теп та поступает в теплофикационную турбину (теплопаспределительным комплекс) 2, отработавший пар из которой покупает в конденсатор, где конденсируем.я и далее в виде конденсата поступает в насос 4, с помощью которого подается п источник 1 тепла. Обратная сетевая вода по линии 7 поступает в сетевые подогреватели или теп- лораспределительный комплекс 2. где нагревается паром из соответствующих трубопроводов 5 отбора до требуемых параметров. По линии 6 прямая сетевая вопа подается к основному потребителю тепла, где отдает термическую энергию и возвращается по линии 7 обратной сетевой воды.

Перед направлением обратной сетевой водь в сегеные подогреватели остаточное тепло обратной сетевой «оды передается

посредством испарителя 13 рабочему телу и теплоносителю теплового насоса 12. При этом повышается эффективность термодинамического цикла теплофикационного контура с основным потребителем 8 тепла в связи с доохлаждением обратной сетевой воды в испарителе 13. Теплоноситель и рабочее тело, теплового насоса 12, сняв остаточное тепло от обратной сетевой воды в

линии 7. поступает в компрессор 16, где сжимается до заданного давления, многократно увеличивая свое теплосодержание, и при достижении необходимых термодинамических параметров направляется в конденсатор 14, где отдает полученное тепло обратной сетевой воде (теплоносителю), циркулирующей в теплофикационном контуре с дополнительным потребителем 9 тепла.

Теплоноситель в линии 11 обратной сетевой воды, достигнув в конденсаторе 14 требуемых термодинамических параметров, по линии 10 прямой сетевой воды поступает к дополнительному потребителю 9

тепла, которому отдает термическую энергию, и поступает в линию 11. Для привода турбины 19 теплового насоса 12 используется пар из соответствующего трубопровода 5 отбора турбины 2, который поступает на

вход турбины 19 по трубопроводу 20, а затем, после срабатывания в турбине 19, по трубопроводу 21 возвращается в трубопровод 5 отбора пара или конденсатор 3 турбины 2.

Использование теплового насоса в качестве трансформатора тепловой энергии от термического потенциала обратной сетевой воды в линии 7 до требуемого термического потенциала прямой сетевой воды в

линии 10 при условии использования турбины 19 в качестве привода компрессора 16 позволит повысить эффективность термодинамического цикла основного теплофикационного контура за счет снижения термиче5 ского потенциала обратной сетевой воды в линии 7 поело прохождения испарителя 13. Повышение экономичности и КПД при эксплуатации дополнительного теплофикационного контура достигается за счет исполь0 зования теплового насоса 12 с трубоприво- дом (турбиной) 19 и возможности снижения максимальной температуры прямой сетевой воды в линии 10 повышенного температурного графика в зависимости от метеороло5 гических условий при работе дополнительного теплофикационного контура по индивидуальному (не обобщенному с основным теплофикационным контуром) тепловому графику, а также за счет возможности обеспечения гибкого (даже в пределах одних суток) теплового графика обеспечения дополнительного потребителя 9 тепла, что устраняет непроизводительные энергопотери в дополнительном теплофикационном контуре при колебаниях температуры окружающего атмосферного воздуха.

Формула изобретения 1. Теплоэлектроцентраль, содержащая источник тепла, сообщенный по пару с теплофикационной турбиной, трубопроводы отбора qapa которой подключены к регенеративным и сетевым подогревателям, последние из которых сообщены линиями прямой и обратной сетевой воды с основ0

5

ным потребителем тепла, и дополнительный потребитель тепла с линиями прямой и обратно сетевой воды, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, теплоэлектроцентраль снабжена тепловым насосом, испаритель и конденсатор которого установлены на линиях обратной сетевой воды основного и дополнительного потребителей теплз соответственно.

2. Теплоэлектроцентраль по п.1. отличающаяся тем, что привод компрессора теплового насоса выполнен в виде турбины, вход которой подключен к трубопроводу отбора пара теплофикационной турбины.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам энергетических установок для комбинированной выработки энергии - теплоэлектроцентралям, и позволяет повысить экономичность за счет снижения затрат при эксплуатации дополнительного теплофикационного контура. Теплоэлектроцентраль снабжена тепловым ЈФиг 7 насосом 12, испаритель 13 и конденсатор 14 которого установлены на линиях 7 и 11 обратной сетевой воды основного и дополнительного потребителей 8 и 9 тепла соответственно. Привод компрессора 16 теплового насоса 12 выполнен в виде турбины 19, подключенной на входе к трубопроводу 5 отбора пара теплофикационной турбины (тепло- распределительного комплекса) 2, на выходе - к трубопроводу 5 отбора или конденсатору 3 турбины 2. Остаточное тепло обратной сетевой воды в линии 7 передается в испарителе 13 рабочему телу и теплоносителю теплового насоса 12 при доохлаждении обратной сетевой воды. Рабочее тело и теплоноситель сжимаются в компрессоре 16 и отдают тепло обратной сетевой воде линии 11 в конденсаторе 14. Нагретая вода по линии 10 поступает к дополнительному потребителю 9 тепла. Использование тепла обратной сетевой воды в линии 7 для обеспечения с помощью теплового насоса 12 оптимальной температуры сетевой воды в линии 10 для дополнительного потребителя 9 тепла повышает экономичность теплоэлектроцентрали. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С о

+ + Ґ