Способ повышения мощности конденсационной турбоустановки Советский патент 1992 года по МПК F01K7/40 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в конденсационных паротурбинных установках ТЭС и АЭС.

Известен способ повышения мощности конденсационной турбоустановки путем отключения регенеративных подогревателей от отборов пара, подачи пара отключенных подогревателей по крайней мере в два двух- поточных цилиндра низкого давления и отвода отработавшего пара из каждого потока в конденсаторы с последующей конденсацией при последовательной подаче охлаждающей воды в конденсаторы.

К недостаткам этого способа относится снижение экономичности из-за неполной реализации вакуума в холодном конденсаторе. Поскольку расходы пара на подогреватели низкого давления примерно

одинаковы, то и массовый расход пара через все выхлопы практически одинаков Но в выхлопах, подключенных к первому по ходу охлаждающей воды конденсатору, объемный расход пара в 1,2-1,5 раза может быть больше, чем в последующих Поэтому особенно при пониженных температурах охлаждающей воды вакуум в указанном конденсаторе не может быть полностью реализован из-за роста выхлопной потери энергии последней ступени и даже возможного исчерпания расширительной способности косого среза ступени.

Цель изобретения - повышение экономичности турбоустановки за счет снижения выхлопных потерь энергии.

На чертеже представлена схема Турбо- установки, на которой реализуется способ

VI

S

с

N:

Конденсационная турбоустановка содержит как минимум один или несколько цилиндров низкого давления (ЦНД) 1 и 2. выхлопы 3, 4 и 5. б которых подключены трубопроводами 8, 9 к конденсаторам 9, 10, которые соединены трубопроводом 11 последовательно по охлаждающей воде.

Конденсат из конденсаторов 9, 10 (основной конденсат) подают насосом 12 по трубопроводу 13 в регенеративные подогреватели низкого давления (ПНД) 14, 15 При этом ПНД 14 подключен к отбору 16 из ЦНД 1, 2 посредством трубопровода 17, который объединяет трубопроводы 18 и 19, а ПНД 15 - трубопроводом 20 к отбору 21 ЦНД 1, 2. Трубопровод 20 соединен с трубопроводом 22, 23. Трубопроводы 19 и 23, подключенные к отборам 16, 21 из последнего по ходу охлаждающей воды ЦНД 2, снабжены задвижками 24, 25 соответственно.

В варианте турбоустановки с одним ЦНД, т.е. с двумя выхлопами 3, 4, каждый из выхлопов 3.4 подсоединен к своему конденсатору, например 9, 10. При наличии одного конденсатора каждый из выхлопов 3, 4 подсоединен к отдельной секции конденсатора (не показано).

Способ осуществляется следующим образом.

Пар из выхлопов 3-6 ЦНД 1, 2 направляют по трубопроводам 7, 8 в конденсаторы 9, 10, где он охлаждается подаваемой по трубопроводу 11 водой и конденсируется. Образовавшийся конденсат (основной конденсат) направляют конденсатным насосом 12 по трубопроводу 13 в ПНД 14 и 15, которые подключены по основному конденсату последовательно. В ПНД 14, 15 основной конденсат подогревают паром, отбираемым из отборов 16, 21 соответственно. При питании регенеративных ПНД 14, 15 паром из отборов 16, 21 ЦНД 1 и 2 определяют и сравнивают между собой величины выхлопной потери из выхлопов 3, 4 и 5, 6 ЦНД 1 и 2. Эти величины определяют путем подробного расчета турбоустановки на всем рабочем диапазоне нагрузок и температур охлаждающей воды с помощью общеизвестных программ, в которых учитывается неравномерность параметров пара на выхлопе. Если величина выхлопной потери из выхлопов 5, 6 последнего по ходу охлаждающей воды ЦНД 2 по крайней мере в 1,24 раза меньше величины выхлопной потери из выхлопов 3, 4 предыдущего по ходу охлаждающей воды ЦНД 1, отключают ПНД 14 от отбора 16 ЦНД 2 путем закрытия задвижки 24 на трубопроводе 19. При этом расход

пара в отборе 16 и ЦНД 1 увеличивается вдвое, расход пара из ЦНД 1 в конденсатор 9 уменьшается, а из ЦНД 2 в конденсатор 10 - увеличивается на величину, равную половине расхода на ПНД 14. Такое перераспределение расходов через выхлопы 3,4 и 5, 6 при заявляемом соотношении выхлопных потерь обеспечивает суммарное снижение потерь мощности с выходной скоростью.

Если соотношение выхлопных потерь после отключения ПНД 14 ЦНД 2 остается большим, чем 1,24, то отключают ПНД 15 от отбора 21 ЦНД 2 закрытием задвижки 25 на трубопроводе 23 При этом происходит

дальнейшее перераспределение величин выхлопных потерь между выхлопами 3, 4 и 5 б. Так, при реализации способа на турбине К-1070-60/1500-3 в соответствии с прототипом расход пара в каждый конденсатор

составляет 1744,4 т/ч, при этом выхлопная потеря в первом по ходу охлаждающей воды конденсаторе составляет 11,68 ккал/кг, во втором - 6,95 ккал/кг. При этом соотношение величин выхлопной потери составляет

11,62/6,95 1,67. В соответствии с предложенным способом при отключении ПНД ISfe 3 от отборов из ЦНД, выхлоп которого направляют в последний по ходу охлаждения воды конденсатор, расходы пара в конденсаторы перераспределяются. В первый конденсатор расход пара составляет 1638,8 т/ч, во второй - 1849 т/ч, выхлопная потеря составляет соответственно 11,06 ккал/кг и 7,61 ккал/кг. Нетрудно определить потери

мощности с выходной скоростью (Л hB) при работе по способу-прототипу и по предлагаемому способу.

В первом случае

AM ,1744,4(11.68+6,95) ,,,QO D

Д NB п осi - 37789 кВт ,

О.оо

во втором - 1638.8 -11.06 + 1849,4 7,61

0,86

37440 кЗт.

Таким образом, в предлагаемом способе снижаются потери выхлопной мощности с выходной скоростью, в результате чего повышается КПД и мощность турбины.

Формула изобретен ия

Способ повышения мощности конденсационной турбоустановки путем отключения регенеративных подогревателей от

отборов пара, подачи пара отключенных подогревателей в по крайней мере два двухпо- точных цилиндра низкого давления и отвода отработавшего пара из каждого потока в конденсаторы с последующей конденсацией при последовательной подаче охлаждающей воды в конденсаторы, отличаю щийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет-снижения выхлопных потерь энергии, определяют отношение величины выхлопных потерь энергии предыдущего по ходу охлаждающей воды цилиндра низкого давления к величине вы

хлопных потерь энергии последнего по ходу охлаждающей воды цилиндра низкого давления и по достижении значения отношения 1,24 отключают первый по ходу конденсата регенеративный подогреватель от отборов пара последнего по ходу охлаждающей воды цилиндра низкого давления, а при превышении указанного значения отношения величин выхлопных потерь энергии отключают последующий по ходу конденсата регенеративный подогреватель от отборов пара последнего по ходу охлаждающей воды цилиндра низкого давления.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в конденсационных турбоустановках тепловых и атомных электростанций для повышения их экономичности за счет снижения выхлопных потерь энергии. При достижении значения отношения величины выхлопных потерь энергии предыдущего по ходу охлаждающей воды двухпоточного цилиндра низкого давления (ЦНД) к величине выхлопных потерь энергии последнего по ходу охлаждающей воды двухпоточного ЦНД, равного 1,24, отключают первый по ходу конденсата регенеративный подогреватель от отборов пара последнего по ходу охлаждающей воды ЦНД Последующий по ходу конденсата регенеративный подогреватель отключают от отбора пара последнего по ходу охлаждающей воды ЦНД при превышении указанного значения отношения выхлопных потерь энергии 1 ил Ё