Паротурбинная установка Советский патент 1991 года по МПК F01K17/04 

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на паротурбинных блоках с вспомогательными конденсационными турбинами.

Цель изобретения - повышение экономичности паротурбинной установки.

На чертеже приведена принципиальная схема установки с вспомогательными турбинами.

Паротурбинная установка содержит подключенную по свежему пару к котлу (не показан) паровую турбину 1, конденсатор 2 которой по конденсату через конденсатные насосы 3 подключен к подогревателям 4 низкого давления (ПНД) и блочной обессоливающей установке (БОУ) 5, установленными в тракте 6 конденсата. По циркуляционной воде конденсатор 2 через основной циркуляционный насос 7 подключен к напорному и сливному трубопроводам 8 и 9. К промежуточному регенеративному отбору 10 главной паровой турбины 1 .подключены вспомогательные турбины 11, являющиеся приводами питательных насосов 12. Конденсаторы 13 вспомогательных турбин 11 по циркуляционной воде сообщены с напорным и сливным циркуляционными водоводами 14 и 15, а по конденсату трубопроводами 16 через конденсатные насосы 17 - с конденсатором 2 главной турбины 1.

В тракте 6 конденсата установлен водо- водяной подогреватель (ВВП) 18 с трубопроводами 19 и 20 подвода и отвода воды. Дополнительный циркуляционный насос 21 включен между сливным трубопроводом 9 и напорным циркуляционным водоводом 14. Дополнительный трубопровод 22 соединяет напорный и сливной циркуляционные водоводы 14 и 15 последнего по ходу циркуляционной воды конденсатора 13 и подключен к трубопроводу 19 подвода воды ВВП 18. Тепловой аккумулятор 23 горячей воды включен параллельно трубопроводу 19 подвода воды к ВВП 18, а тепловой аккумулятор 24 теплой воды«включен параллельно трубопроводу

20 отвода воды из ВВП 18. На напорном циркуляционном водоводе 14 установлена запорная арматура 25-27, а на дополнительном трубопроводе 22 запорная арматура 28. На трубопроводах 19 и 20 установлена запорная арматура 29-31, а на сливном циркуляционном водоводе 15 - запорная арматура 32 и 33. Установка снабжена тепловым насосом, газовая турбина 34 привода компрессора 35 которого по отработавшим газам газоходом 36 через теплообменник-утилизатор 37 соединена с котлом (парогенератором). Вход конденсатора 38 теплового насоса трубопроводом 39 соединен с аккумулятором 24 тепловой

воды. Трубопровод 40 соединяет выход конденсатора 38 с входом теплообменника- утилизатора 37, выход которого подключен к тепловому потребителю (не показан) и трубопроводом 41 к аккумулятору 23 горячей

воды. Вход испарителя 42 трубопроводом 43 подсоединен к выходу дополнительного циркуляционного насоса 21, а выход трубопроводом 44 - к входу основного циркуляционного насоса 7. Водяные механические

фильтры 45 устанавливаются на трубопроводе 19 последовательно для двухступенчатой очистки циркуляционной воды перед аккумулятором 23 и перед ВВП 18. Запорная арматура 46 и 47 устанавливается после дополнительного циркуляционного насоса 21. Паротурбинная установка работает следующим образом.

При нормальной нагрузке главной паровой турбины 1 вспомогательные турбины 11

работают в расчетном режиме. Отработавший в них пар конденсируется в конденсаторах 13 и конденсат конденсатными

насосами 17 откачивается в комденсятоо 2 главной паровой турбины 1 Д-i конденсации пара в конденсаторах 13 циркуляционная вода основным циркуляционным насосом 7 подается в напорный циркуляционный водовод 14, параллельными потоками проходит через конденгаторы 13 и сливается по сливному циркуляционному водоводу 15. При этом запорная арматура 25, 26, 32 и 33 открыта, а 77. 28, 29, 30, 31, 46 и 47 закрыта. При части1.мой нагрузке главной турбины 1 вспомогательные турбины 11 загружены не полностью, что зызывс- ет дополнительное дросселирование пара, подаваемого в турбины 11. При таком режиме работы установки имеется возможность перевода вспомогательных турбин 11 ча ухудшенный вакуум с использованием теплоты конденсации отработавшего в них тара и теплоты конденсата о . ракте 8 ( ем регенерации) конденсата главной турбины 1. Для этого включается дополнительный циркуляционный насос 21 и закрывается запорная арматура 25, 26, 32 и 33 и открывается запорная арматура 28, 29, 30 и 46. Запорная арматура 27 и 31 остается закрытой. При этом циркиляционьтг водз ПСГПР конденсатора 2 главной турбины 1 последовательно проходит через конденгеторы 13,нагревается и по трубопроводу 19 чодвода подается в ВВП 18, где отдает потоку конденсата тайной турбины 1 и охлажденная вода сливается по трубопроводу 20 отвода воды.

В режиме ухудшенного вакуума водз после конденсаторов 13 вспомогательных турбин 11 может быть накоплена в аккумуляторе 23, а теплая вода - в аккумуляторе 24 с тем, чтобы использовать эт/ воду в режимах нормальной нагрузки паросиловой установки. Горячая вода может быть использована в том же ВВП 18, а теплая, например, для подпитки теплосети (н° показано) или для любых других нужд п осило- вой установки и тепловой электростанции Запорная арматура 29 открывается для организации режима ухудшенного вакуума при отключенных втором и третьем по ходу циркуляционной воды конденсаторах 13.

На всех режимах работы установки работает тепловой насос, который позволяет использовать в тракте 6 конденсата главной паровой турбины 1 и для теплоснабжения постороннего теплового потребителя теплую воду после ВВП 18 путем повышения ее температуры. Для этого теплая вода по трубопроводу 39 подается в конденсатор 38, где, используя теплоту конденсации рабочего тела, сжатого в компрессоре 35, нагревается до 60° С, затем по трубопроводу

подается в теплообменник-утилизатор 37 и догревается до 130°. С такой температурой

5 вода может быть подана постороннему тепловому потребителю или в аккумулятор 23 горячей воды и далее по трубопроводу 19 в ВВП 18. Приводом компрессора 35 теплового насоса является газовая турбина 34 со

0 сбросом отработавших газов через теплообменник-утилизатор 37 по газоходу 36 в котел Испарение рабочего тела теплового насоса происходит в испарителе 42 за счет теплоты воды после дополнительного на5 ч,оса 21. подаваемой к испарителю 42 по трубопроводу 43. Охлажденная вода после испарителя 42 по трубопроводу 44 сливается на вход главного циркуляционного насоса 7. Тепловой насос может работать в любом режиме главной паровой турбины 1, но при его работе дополнительный циркуляционный насос 21 должен быть всегда включен, а для этого в режиме работы с номинальной нагрузкой запорная арматура

46 должна быть закрыта, а арматура 47 открыта. Если тепловой насос не работает, то запорная арматура 47 закрыта, а арматура 46 открыта или закрыта в зависимости от нагрузки главной турбины 1.

0 Таким образом, при переводе вспомогательных турбин 11 на ухудшенный вакуум при частичной нагрузке главной турбины 1 используется теплота конденсации отработавшего пара вспомогательных турбин 11, а

Б ., помощью теплового насоса теплота воды низкой темперагуры после ВВП 18 может быть использована как в тракте 6 конденсата главной турбины 1, так и для теплоснабжения постороннего теплового потребителя.

0

Формула изобретения Паротурбинная установка, содержащая подключенную по свежему пару к котлу глазную паровую турбину, конденсатор ко5 торой подключен к напорному трубопроводу основного циркуляционного насоса и сливному трубопроводу по циркуляционной воде, а по конденсату через конденсатные насосы - к тракту конденсата с подогрева0 телями низкого давления и водоводяным подогревателем и к конденсаторам вспомогательных турбин со сливными и напорными циркуляционными водоводами, последний из которых первого по ходу циркуляционной

5 воды конденсатора вспомогательных турбин сообщен червз дополнительный циркуляционный насос со сливным трубопроводом, а напорный и сливной циркуляционные водоводы последнего по ходу циркуляционной

0 воды конденсатора вспомогательных турбин подключены к аккумулятору горячей воды и к водо-водяному подогревателю, со716576768

общенному с аккумулятором тепловой во- лю и аккумулятору горячей воды, а вход - к

ды, отличающаяся тем, что, с цельювыходу конденсатора теплового насоса,

повышения экономичности, установка снаб-вход которого соединен с аккумулятором

жена тепловым насосом, газовая турбинатеплой воды, при этом входи выход испа- привода компрессора которого по отрабо- 5 рителя теплового насоса подсоединены к

тавшему газу сообщена с котлом через теп-выходу дополнительного циркуляционного

лообменник-утилизатор, выход последнегонасоса и входу циркуляционного насоса сопо воде подключен к тепловому потребите-ответственно.

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано на паротурбинных блоках с вспомогательными конденсационными турбинами и позволяет повысить экономичность энергоблока. Установка снабжена тепловым насосом, у которого газовая турбина 34 привода компрессора 35 по отработавшим газам через теплообменник-утилизатор 37 газоходом 36 соединена с котлом. Конденсатор 38 теплового насоса