Энергоблок теплоэлектростанций Советский патент 1993 года по МПК F23L15/00 F01K7/40 

Изобретение относится к теплоэнергетике, преимущественно к энергоблокам ТЭЦ, хотя может быть использовано и на энергоблоках конденсационных электростанций, и направлено на повышение эффективности вновь разрабатываемых или модернизирующих энергоблоков различной мощности.

Цель изобретения - уменьшение капиталовложения в сооружение путем исключения системы избыточного воздуха при обеспечении высокой эффективности за счет глубокого охлаждения уходящих дымовых газов в котле преимущественно теплоэлектроцентрали.

Поставленная цель достигается тем, что в энергоблоке, преимущественно ТЭЦ, содержащий котел, паротурбинную установку, систему регенерированного подогрева питательной воды с подогревателями высокого и низкого давления многоходовой

трубчатый воздухоподогреватель, газоводяной теплообменник, включенный по греющей среде в газовых котельных агрегата в рассечку ТВП, воздуховодяной теплообменник, включенный по нагреваемой среде последовательно с газоводяным теплообменником, и систему теплоснабжения, - в соответствии с данным предлагаемым изобретением газоводяной теплообменник по греющей среде включен в рассечку газового тракта ТВП преимущественно между его первыми по воздуху ходами, воздуховодяной теплообменник по греющей среде включен в рассечку одного из перепускных воздуховодов между смежными ходами ТВП, а по нагреваемой среде предвключен газоводяному теплообменнику, при этом оба указанных теплообменника по нагреваемой среде включены в соответствующую магистраль, например, в рассечку трубопровода обратной сетевой воды системы теплоснабжения.

(Л

С

Такое выполнение энергоблока не требует применения системы избыточного воздуха многоходового воздухоподогревателя, что уменьшает объем капиталовложений и эксплуатационные расходы, а предложен- ное включение газоводяного и воздуховодя- ного теплообменников обеспечивает глубокое охлаждение дымовых газов в котле и надежную по условиям высокотемпературной коррозии и загрязнениям эксплуата- цию газоводяного теплообменника, повышение экономичности котла и энергоблока в целом. При этом газоводяной теплообменник может быть включен в рассечку ТВП между любой парой его первых ходов по воздуху - в зависимости от требуемой температуры нагреваемой среды на выходе, а воздуховодяной теплообменник - в рассечку перепускного воздуховода между той парой ходов ТВП, где обеспечивается требуемый нагрев воды для подачи ее в газоводяной теплообменник и надежной эксплуатации последнего, при работе в условиях низкотемпературной коррозии и загрязнений (отложений).

Предложенное решение предназначено для использования в энергоблоках разной мощности преимущественно ТЭЦ, но может быть использовано с такой же эффективностью и в энергоблоках КЭС, при этом газоводяной и воздуховодяной теплообменники по нагреваемой среде (воде) могут быть включены в рассечку байпасного трубопровода питательной воды одного из подогревателей, низкого давления или их группы.

В обоих случаях использование данного предлагаемого изобретения обеспечивает достижение поставленной цели.

На чертеже показан предлагаемый энергоблок.

Энергоблок включает котел 1, в газоходе 2 которого размещены секции 3, 4 и 5. многоходового трубчатого воздухоподогревателя (ТВП) с подводящим воздухово- дом б, перепускными воздуховодами 7, 8 и отводящим воздуховодом 9, газоводяной теплообменник 10 и воздуховодяной теплообменник 11. Особенность заявленного энергоблока заключается в том, что газово- дяной теплообменник 10 по греющей среде включен в газоход 2 котла 1 в рассечке между первыми по ходу воздуха секциями 3 и 4 ТВП ( при общем количестве секций ТВП больше трех он может быть включен, по условиям требуемого нагрева теплоносителя, между следующей парой секции, например, между второй и третьей). Другой особенностью этого энергоблока является то. что воздуховодяной теплообменник 11

включен в один из перепускных воздуховодов ТВП; в данном случае - а воздуховод 7 (по условиям необходимого предварительного нагрева воды для надежной работы газоводяного теплообменника 10). Третьей особенностью энергоблока является включение водоводяного теплообменника 11 по нагреваемой среде перед газоводяным теплообменником 10.

Работает заявляемый энергоблок следующим образом.

Уходящие дымовые газы котла 1 в газоходе 2 проходят через секции 5, 4 и 3 ТВП и газоводяной теплообменник 10, размещенный в газоходе 2 между секциями 3 и 4 ТВП. Подаваемый для нагрева воздух по воздуховоду 6 поступает в секцию 3 ТВП (первый ход), по перепускному воздуховоду 7 через воздуховодяной теплообменник 11 поступает в секцию 4 (второй ход ТВП) и далее через перепускной воздуховод 8 в секцию 5, из которой отводящим трубопроводом 9 подается к горел очным устройствам котла 1 (не показано). Обратная сетевая вода системы теплоснабжения ТЭЦ (не показано) или питательная вода из байпасного трубопровода одного (или группы) регенеративных подогревателей низкого давления паротурбинной установки (не показаны) по трубопроводу 12 подается в воздуховодяной теплообменник 11, проходит через него (в противотоке) и подается в газоводяной теплообменник 10, из которого по трубопроводу 13 возвращается в соответствующую систему. При этом вода в воздуховодяном теплообменнике 11 нагревается до температур ы. обеспечивающей безопасную по условиям низкотемпературной коррозии и образованию отложений работу газоводяного теплообменника 10, отбирая тепло у воздуха, нагретого в секции 3 ТВП. Окончательный догрев воды происходит в газоводяном теплообменнике 10, в котором происходит интенсивное охлаждение дымовых газов. Подача охлажденного в теплообменнике 11 дутьевого воздуха в секцию 4 ТВП, в которую дымовые газы поступают с достаточно высокой температурой, способствует также интенсивному их охлаждению. Дальнейший нагрев воздуха идет в обычном порядке в секции 5 ТВП. Двойное интенсивное охлаждение дымовых газов (в секции 4 ТВП - охлажденным в теплообменнике 11 воздухом и в теплообменнике 10 - водой), способствует глубокому их охлаждению и более полной утилизации тепла в котле 1 энергоблока. При этом воздуховодяной теплообменник 11 работает на тепле чистого нагретого воздуха, что не связано с коррозией и отложениями, а подача достаточно

нагретой в нем воды в газоводяной теплообменник 10 обеспечивает работу последнего без низкотемпературной коррозии в дымовых газах и не вызывает появления отложений и загрязнения его поверхностей нагрева, что улучшает условия работы и повышает долговечность эксплуатации. Для обеспечения такого режима работы этой части энергоблока необходимо обеспечить до- статочный предварительный подогрев воздуха, подаваемого в первый ход (секцию 3)ТВП.

Таким образом, использование изобретения позволяет глубоко охладить уходящие газы, что обеспечивает значительный эффект за счет повышения КПД электрофильтров; обеспечить получение дополнительной мощности от энергоблока при неизменной паропроизводительности котла (в случае сброса котельного тепла в сие- тему регенерации); обеспечить увеличение подачи от энергоблока тепла в систему теплоснабжения при неизменной электрической мощности (в случае сброса котельного тепла в систему теплоснабжения) и менее 50%-ной затраты топлива.

Формула изобретения Энергоблок теплоэлектростанции, содержащий котел, в газоходе которого размещены сообщенные перепускными воздуховодами горячая и холодная ступени воздухоподогревателя, паротурбированную установку и систему регенеративного подогрева питательной воды с подогревателями высокого и низкого давления с байпасны- ми трубопроводами по питательной воде, а также воздуховодяной теплообменник, включенный в байпасный трубопровод подогревателя низкого давления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения капиталовложений за счет исключения системы избыточного воздуха при одновременном оовышении эффективности за счет глубокого охлаждения уходящих газов котла и надежности эксплуатации, он снабжен дополнительным теплообменником, установленным по греющей среде в газоходе в рассечку между холодной и горячей ступенями воздухоподогревателя, а по нагреваемой - за воз- духоводяным теплообменником, при этом последний по греющей среде размещен в перепускном воздуховоде.

Использование: на энергоблоках конденсаторных электростанций. Сущность изобретения: энергоблок, содержащий котел 1. паротурбинную установку, систему регенеративного подогрева питательной воды с подогревателями высокого и низкого давления, многоходовой трубчатый воздухоподогреватель и воздуховодяной теплообменник, включенный в байпасный трубопровод подогревателя низкого давления, снабжен дополнительным теплообменником 10, установленным по греющей среде в газоходе 2 между горячей и холодной ступенями 3 и 4 воздухоподогревателя, а по нагреваемой - за воздуховодяным теплообменником 11, при этом последний размещен в перепускном воздуховоде 7. 1 ил.