Теплофикационная энергетическая установка Советский патент 1992 года по МПК F01K17/00 

Изобретение относится к области . теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и теплоэлектроцентралях, предназначенных для покрытия переменных электрических и тепловых нагрузок.

Известна теплофикационная энергетическая установка содержащая основной и пиковый пароводяные контуры и аккумулятор с поверхностями теплообмена , вход которого по греющей среде подключен к парогенератору основного контура, а выход по греющей среде - к сетевому подогревателю, по обогреваемой -среде аккумулятор подключен к пиковому контуру, в конденсаторе турбины которого размещен

сетевой пучок, включенный в тракт сетевой воды с регулирующим клапаном на трубопроводе прямой сетевой воды, вход и выход второй поверхности теплообмена аккумулятора по обогреваемой среде подключены соответственно к трубопроводу прямой сетевой воды до и после регулирующего клапана, сетевой подогреватель и сетевой пучок включены в тракт сетевой воды параллельно друг другу.

Недостатком данной установки является сброс электрической мощности турбины пикового контура при подаче прямой сетевой воды в случае ее подогрева в трубном пуске до расчетной температуры на дополнительную обогреXIXJ

00

со

N3 СО

ваемую поверхность аккумулятора за счет резких градиентов температур, в которой происходит переток тепла от теплоаккумулирующего материала и прямой сетевой воды.

Целью изобретения является повышение экономичности установки, заключающееся в обеспечении независимости отпуска тепла от выработки электроэнергии в период пика графика электрических нагрузок.

Цель достигается тем, что аккумулятор выполнен двухсекционным с высоко- и низкопотенциальной секциями, причем поверхность теплообмена пикового контура размещена в высокопо- тенциальной секции, а дополнительная поверхность теплообмена - в низкопотенциальной.

На чертеже показана предлагаемая установка.

Теплофикационная энергетическая установка состоит из парогенератора 1, подключенного через турбину 2, систему 3 подогревателей низкого давления (ПНД), питательный тракт Ц и деаэратор 5 к системе подогревателей высокого давления (ПВД) и к входу высокопотенциальной секции 7 аккумулятора 8 по греющей среде; пиковой турбины 9, вход которой соединен с выходом поверхности теплообмена пикового контура высокопотенциальной секции 7 аккумулятора 8,

а выход через конденсатор с сетевым

пучком 10 подключен к входу поверхности теплообмена пикового контура высокопотеициальной секции 7 аккумулятора 8, Теплофикационная энергети- ческая установка содержит также низ- копртенциа/1ьйую секцию 11 аккумулятора 8, вход которой по греющей среде соединен с выходом высокопотенциальной секции 7 аккумулятора 8 по греющей среде, а выход по греющей среде подключен через сетевой подогр ватель 12 по греющей среда и бустер- ный насос 13 к питательному тракту Ц, вход же дополнительной поверхност теплообмена низкопотенциальной секции 11 аккумулятора 8 соединен через пиковый насос И с трубопроводом прямой сетевой воды 15 до регулирующего клапана 16, а выход дополнительной поверхности теплообмена низ- копотенциальной секции 11 аккумулятора 8 подключен также к трубопрово ду прямой сетевой воды 15 после ре

.

гулирующего клапана 160 Входы конденсатора с сетевым пучком 10 и сетевого подогревателя 12 по обогреваемой среде соединены с трубопроводом обратной сетевой воды 17, а выходы конденсатора с сетевым пучком 10 и сетевого подогревателя 12 по обогреваемой среде подключены к трубопроводу прямой сетевой воды 15. Установка снабжена также регулирующим клапаном 18 и задвижками l$-2k.

Теплофикационная энергетическая установка работает следующим образом.

В номинальном режиме пар с выхода парогенератора 1 поступает на вход турбины 2, где он производит работу, посредством которой вырабатывается электроэнергия, затем его конденсат подается на систему ПНДЗ и через питательный трак г k, деаэра тор 5 и систему ПВД 5 в виде питательной воды вновь подводится к парогенератору 1.

В период провала графика электрических нагрузок часть острого пара подается на вход высокопотенциальной секции 7 аккумулятора 8 по греющей среде, где он конденсируется, и его конденсат охлаждается до температуры, имеющей промежуточное значение между температурой острого пара и температурой прямой сетевой воды. Затем конденсат с умеренной температурой поступает в низкопотенциальную секцию 11 аккумулятора 8, с где он охлаждается до температуры, имеющей значение, превышающее значение температуры прямой сетевой воды на ве личину перепада температуры на стенке сетевого подогревателя 12, аккумулятор 8 при этом заряжается. С выхода низкопотенциальной секции 11 аккумулятора 8 по греющей среде конденсат пара поступает на сетевой подогреватель 12, где он греет сетевую воду до температуры прямой сетевой воды, после чего бустерным насосом 13 подается в тракт питательной воды «. Задвижки 19, 2.0, 2k открыты, а остальные закрыты. Регулирующий клапан 16 полностью открыт, а регулирующий клапан 10 - закрыт.

В период пика графика электрической нагрузки весь расход острого пара с парогенератора 1 поступает на Б ход турбины 2. Вода пикового контура поступает на вход высокопотенциальной секции 7 аккумулятора 8, где

она подогревается до температуры насыщения и происходит процесс генерации пара, который с выхода высокопотенциальной секции 7 аккумулятора 8 поступает на вход пиковой турбины

9,где совершает работу, посредством которой вырабатывается дополнительное количество электроэнергии. Отработавший пар конденсируется в конденсаторе с сетевым пучком 10, после чего вновь поступает на вход высокопотенциальной секции 7 аккумулятора 8. Обратная сетевая вода подается на вход конденсатора с сетевым пучком

10.При значениях температуры прямой сетевой воды после конденсатора с сетевым пучком 10 ниже значения температуры прямой сетевой воды после сетевого подогревателя 12 в период провала графика электрических нагрузок регулирующие клапаны 16 и 18 обеспечивают поступление прямой сетевой воды посредством пикового насоса 14 на вход низкопотенциальной секции 11 аккумулятора 8 по обогре- ваемой среде. Проходя через низко- потенциальную секцию 11 аккумулятора 8, прямая сетевая вода подогревается до требуемого (вышеуказанного) значения. Аккумулятор 8 при этом разряжается. Задвижки 19, 20, 2k открыты, а остальные закрыты.

Таким образом, в предлагаемом техническом решении поставленная цель достигается за счет выполнения аккумулятора в виде высокопотенциальной секции и низкопотенциальной, что позволяет избежать необходимости в дополнительном тепловом источнике посредством пространственного разделения поверхностей теплообмена для передачи тепла от теплоаккумулирую0

5

0

цего материала к сетевой воде и рабочему телу, а также применения теп- лоаккумулирующего материала, рассчитанного на температурный потенциал, необходимый как для догрева сетевой воды до требуемой температуры, так и для генерации пара пикового контура.

Формула изобретения

Теплофикационная энергетическая установка, содержащая основной и пиковый паросиловые контуры и аккумулятор с поверхностями теплообмена, подключенный на входе по греющему пару к парогенератору основного контура и на выходе к сетевому подогревателю, а по нагретому пару - к пи-- ковому контуру, в конденсаторе турби ны которого размещен теплообменник, включенный в тракт сетевой воды с регулирующим клапаном на трубопроводе прямой сетевой воды, при этом аккумулятор выполнен с дополнительной 5 поверхностью теплообмена, подключенной к трубопроводу прямой сетевой воды до и после регулирующего клапана, а сетевой подогреватель и теплообменник включены в тракт сетевой воды параллельно друг другу, отличающаяся тем, что с целью повышения экономичности установки, заключающейся в обеспечении независимости отпуска тепла от выработки электроэнергии в периоды пика графика электрических нагрузок, аккумулятор выполнен двухсекционным с высоко- и низкопотенциальной секциями, причем поверхность теплообмена пикового контура размещена в высокопотенциальной секции, а дополнительная поверхность теплообмена - в низкопотенциальной.

0

5

0

V

.19

it

Использование: теплоэнергетика. Сущность изобретения: повышение экономичности теплофикационной установки, заключающееся в обеспечении независимости отпуска тепла от выработки электроэнергии в период пика графика электрических нагрузок. Это достигается за счет выполнения теплового аккумулятора в виде высоко- и низкопотенциальной секции, что позволяет избежать необходимости в дополнительном тепловом источнике пространственного разделения поверхностей теплообмена для передачи тепла от теплоаккумулирующего материала к сетевой воде и рабочему телу, а также применения теплоаккумулиру- ющего материала, рассчитанного на температурный потенциал, необходимый как для догрева сетевой воды до требуемой температуры, так и для генерации пара пикового контура.1 ил. Ё