Пиковая электростанция Советский патент 1992 года по МПК F01K13/00 

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано при про- ектировании, строительстве и реконструкции тепловых и атомных электростанций.

Цель изобретения - повышение экономичности энергетической установки.

Эта цель достигается тем, что пиковая электростанция, включающая парогенератор, паровую турбину с конденсатором, кон- денсатный насос, регенеративные подогреватели высокого и низкого давления, деаэратор с питательным насосом, а также аккумулятор горячей воды, подключенный своим входом через редукционно- охладительную установку к выходу пара из парогенератора, а выходом - через насос к контуру перед подогревателями высокого давления, дополнительно снабжена водоструйным эжектором, размещенным в контуре межу питательным насосом и подогревателями высокого давления, и подсоединенным входом по эжектируемой среде к выходу насоса аккумулятора горячей воды, при этом последний выполнен с

встроенной внутрь его деээрационной колонкой, а редукционно-охладительная установка выполнена многоступенчатой в виде набора редукционных устройств, соединенных между собой параллельно, и имеющей на входе редукционно-охладительное устройство.

Тепловая схема пиковой электростанции (см.чертеж) включает парогенератор 1, цилиндры высокого давления (ЦВД) 2 и цилиндры низкого давления (ЦНД) 3 паровой турбины турбоагрегата 4. Кроме того, тепловая схема электростанции включает конденсаторы 5. конденсатный насос 6, подогреватели низкого давления (ПНД) 7, деаэратор 8, питательный насос 9 и подогреватели высокого давления 10 с трубопроводами 11 отбора пара от турбины.

В состав тепловой схемы пиковой электростанции входит многоступенчатая редукционно-охладительная установка 12, включающая набор редукционных устройств 13 и 14 и задвижку 15, соединенных между собой параллельно, и имеющая на входе редукционно-охладительное устройсл

С

4 О О

тшЛ

СО

ел

CTDO 16. Тепловая схема включает также аккумулятор горячей воды 17 с встроенной в него деаэрэционной колонкой 18, бак холодного конденсата 19, водоструйный эжектор 20, насосы 21, 22 и 23, задвижки 24, 25, 26, 27 и 28,

Пиковая электростанция работает следующим образом.

Когда паровая электростанция (ГЭС или АЭС) работает в базисном режиме, пар от парогенератора 1 поступает в цилиндры высокого давления (ЦВД) 2, а затем в цилиндры низкого давления (ЦНД) 3 паровой турбины турбоагрегата 4. Отработанный пар поступает в конденсаторы 5, а конденсат конденсатным насосом 6 через подогреватели низкого давления (ПНД) 7 подается в деаэратор 8. В деаэратор 8 поступает также добавка химически очищенной воды и, после выделения из образовавшейся смеси растворенных в воде газов, питательным насосом 9 через подогреватели высокого давления (ПВД) 10 питательная вода поступает в парогенератор 1.

Нагрев конденсата в ПНД 7 и питательной воды в ПВД 10 осуществляется паром, отбираемым от турбины в виде отборов 11. От турбины отбирается пар на нужды деаэрации.

Когда наступают часы провала тепловой и электрической нагрузки, необходимо уменьшить отпуск потребителям тепловой и электрической энергии, оставив при этом работу парогенератора в базисе. С этой целью открывают задвижку 24 и часть пара от парогенератора 1 поступает в редукцион- но-охладительную установку 12. В зто же время включают насос 23, открывают задвижку 28 и начинают закачивать в аккумулятор горячей воды 17 холодный конденсат из бака холодного конденсата 19. Конденсат проходит через дополнительную деаэ- рационную колонку 18, которая встроена в верхнюю часть аккумулятора 17. В деаэра- ционную колонку подается также пар дросселированный сначала в РОУ 16, а затем - в редукционном устройстве РУ 13 (либо из отборов турбины). Конденсат (питательная вода), проходящий смешивающий подогре- ватель-деаэрационную колонку 18, получает первый подогрев, из него удаляются газы и он накапливается в аккумуляторе горячей воды 17.

Когда аккумулятор будет заполнен до расчетного уровня, насос 23 выключают, задвижку 28 закрывают, открывают задвижку 27 и включают насос 21. В это же время отключают РУ 13,з включают редукционное устройство (РУ) 14. После РУ 14 пар имеет большее давление и температуру, чем после

РУ 13, Насос 21 начинает перекачивать уже нагретую питательную воду, забирая ее снизу бака - аккумулятора через воронку и снова подавая в деаэрационную колонку 18.

При этом вновь происходит подогрев воды и продолжается удаление газов.

После того, как будет прокачан весь объем воды, находящийся в аккумуляторе, закрывают РУ 14 (либо соответствующий от0 бор из турбины) и открывают задвижку 15. В деаэрационную колонку начинает поступать пар с давлением, на которое рассчитан корпус аккумулятора горячей воды, а насос 21 продолжает работать до тех пор, пока

5 снова не будет прокачан весь объем воды, находящейся в аккумуляторе. После этого насос 21 выключают, а задвижку 27 закрывают, заканчивая тем самым процесс накопления тепла. Процесс накопления тепла

0 рассчитывают во времени таким образом, чтобы он был завершен к началу пиковой нагрузки в энергосистеме, а интенсивность этого промесса и способ подачи пара (через РОУ, либо отборы из турбины) определяют5 ся провальной мощностью энергосистемы.

Когда возникает потребность в дополнительной электрической энергии схема действует следующим образом. Включают

0 насос21 .открываютзадвижку25. включают вспомогательный бустерный насос 22, открывают задвижку 26 и перегретая вода начинает поступать в эжектор 20, смешиваясь в нем с силовой питательной водой, подава5 емой питательным насосом 9.

Питательная вода подается в ПВД 10 в зависимости от необходимой величины пиковой мощности различной начальной температуры. Меняя соотношение в эжекторе

0 между расходами эжектирующей силовой питательной воды после насоса 9 и зжекти- руемой перегретой воды из аккумулятора 17 повышенного напора (после бустерного насоса 22), в эжекторе получают требуемую

5 температуру питательной воды на входе в ПВД и, как следствие этого, необходимую дополнительную пиковую мощность турбоагрегата за счет уменьшения отборов пара от турбины на ПВД, штатный деаэратор и

0 ПНД.

Изменение соотношения между эжек- тируемой и эжектирующей водой и, таким образом, регулирование температуры производят с использованием характеристики

5 насоса 9. Так, например, уменьшая расход питательной воды, увеличивают напор, развиваемый питательным насосом, и, тем самым, увеличивают эжектируемую составляющую горячей воды из аккумулятора и наоборот. Дополнительную корректировку соотношения расходов питательной и перегретой воды осуществляют, изменяя положение сопла в регулируемом эжекторе. Избыточный конденсат отводится в бак холодного конденсата.

Формула изобретения 1. Пиковая электростанция, включающая размещенные в замкнутом контуре последовательно парогенератор, паровую турбину с конденсатором, конденсатный насос, регенеративные подогреватели высокого и низкого давления, деаэратор с питательным насосом, а также аккумулятор горячей воды, подключенный своим входом через редукционно-охладительную установку к выходу пара из парогенератора, а выхо0

дом через насос - к контуру перед подогревателями высокого давления, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно снабжена водоструйным эжектором, размещенным в контуре между питательным насосом и подогревателями высокого давления и подсоединенным входом по эжектируемой среде к выходу насоса аккумулятора горячей воды, при этом аккумулятор выполнен с встроенной на входе деаэрационной колонкой.

2. Электростанция по п.1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что редукционно-охладитель- ная установка выполнена многоступенчатой в виде набора соединенных между собой параллельно редукционных устройств.

Использование: энергетика, проектирование, строительство и реконструкция тепловых и атомных электростанций. Сущность изобретения: накопление тепла в часы провала производят в воде путем многократной прокачки всего объема конденсата из бака 19 холодного конденсата через деаэра- ционную колонку 18 в аккумуляторе 17 горячей воды с одновременным подогревом последнего паром из отборов турбины или редуцированным паром пзрсге ратора 1. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Абарийный сброс

бак запаса хондемса/пп