Энергетическая установка Советский патент 1977 года по МПК F01K13/00 F01K23/10 

1

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для повышения мощности и экономичности паровых турбин тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанции, получения дешевого холода для кондиционирования воздуха и технологического потребления.

Известны одноконтурные энергетические установки . большой мош,ности с конденсатором для охлаждения отработавшего в проточной части турбины пара и постоянных сбросов конденсата различных тепловых потребителей, дренажей периодического действия и дренажным баком с насосом 1.

Иедостатком такой энергетической установки являются большие потери тепла пара и дренажей в период пуска из различных тепловых состояний, а также при работе в допустимом диапазоне нагрузок.

Известны другие энергетические установки, содержащие основной контур с конденсатором и дренажным баком и вспомогательный низкотемпературный контур с конденсатором и парогенератором, подключенным по линии подвода тепла к основному контуру. В основном контуре в качестве рабочего тела испольЛется вода, а во вспомогательном - вещество, имеющее низкую температуру кипения, например аммиак. Причем конденсатор основного контура является парогенератором вспомогательного контура 2.

В таких установках постоянные сбросы конденсата дренажей составляют до 30-40% от

расхода нара в конденсатор, что снижает вакуум в конденсаторе и, следовательно, экономичность. Кроме этого, недостаточно эффективно используется утилизация тепла дренажей.

Целью изобретення является повышение мощности и экономичности путем утилизации тепла дренажей.

Поставленная цель достигается тем, что в энергетической установке парогенератор низкотемнературного контура включен между дренажным баком и конденсатором основного контура, а конденсатор низкотемпературного контура по охлаждающей среде подключен к тепловому потребителю, например тракту подогрева дутьевого воздуха.

На фиг. 1 изображена схема энергетической установки при охлаждении конденсатора дутьевым воздухом; на фиг. 2 - схема охлаждения конденсатора сырой подпиточной водой

химводоочистки.

Энергетическая установка нмеет, нанример, два дренажных бака основного контура: дренажный бак 1 для приема сбросов конденсата со средней температурой порядка 40-65°С и

дренажный бак 2 для приема сбросов конденсата со средней температурой порядка 70- 110°С, конденсатные насосы 3 и 4, соеднненные с дренажными баками 1 и 2 для подачи дренажей в конденсатор тлавной турбины через парогенераторы 5 и 6 вспомогательного низкотемпературного контура и сифон 7. Во вспомогательном низкотемпературном контуре после парогенераторов 5 и 6 установлена утилизационная турбина 8 с конденсатором 9 и конденсатным насосом 10.

Холодильная установка состоит из дроссельного клапана 11, испарителя 12 и компрессора 13.

Конденсатор 9 снабжен трубопроводами подвода и отвода охладителя. При работе энергетической установки конденсат дренажей направляется в дренажные баки 1 и 2, из которых конденсатными насосами 3 и 4 перекачивается в парогенераторы 5 и 6. Из парогенератора 6 греющая вода сливается в парогенератор 5, где вторично отдает тепло низкокипящему рабочему телу. В парогенераторах 5 и 6 ннзкокипяп1ее рабочее тело ступенчато подогревается.

Из парогенератора 5 охлажденные сбросы конденсата с температурой, близкой к температуре конденсата конденсатора основной турбины, через сифон 7 направляются в конденсатор основной турбины, что позволяет снизить давление в конденсаторе основной турбины и соответственно увеличить выработку мощности основной турбиной.

Во вспомогательном контуре с низкокипящим рабочим телом копденсатный насос 10 из конденсатора 9 направляет рабочее тело на ступенчатый подогрев в парогенераторы 5 и 6, после которых пар низкокипящего рабочего тела поступает в утилизационную турбину 8, электрогенератор которой вырабатывает электроэнергию.

После турбины 8 отработанные пары паправляются в конденсатор 9, в который подается охладитель, возвращающий тепло в цикл или тепловому потребителю.

При охлаждении конденсатора 9 дутьевым воздухом котла ТЭС воздух поступает от вентилятора котла и после конденсатора 9 направляется на калориферы котла, что позволяет уменьшить расход пара на подогрев дутьевого воздуха и соответственно увеличить выработку мощностн турбоустановкой. При охлаждении конденсатора 9 подпиточной водой последняя, пройдя конденсатор 9, направляется на химводоочистку.

Дополнительная выработка электроэнергии за счет углубления вакуума в конденсаторе

главной турбины и дополнительная выработка мощности утилизационной турбины может составить 0,6% от номинальной мощности турбоустановки основного контура. При возврате выхлопного тепла утилизационной турбины в цикл или тепловому потребителю без дополнительных затрат топлива выявляется возможность поднять мощность энергетической установки примерно на 1,2% от номинальной мощности турбоустановки основного контура.

Формула изобретения

Энергетическая установка, содержащая основной контур с конденсатором и дренажным баком и вспомогательный низкотемпературный контур с парогенератором, подключенным по линии подвода тепла к основному контуру, и конденсатором, отличающаяся тем, что,

с целью повышения мощности и экономичности путем утилизации тепла дренажей, парогенератор низкотемпературного контура включен между дренажным баком и конденсатором основного контура, а конденсатор низкотемпературного контура по охлаждающей среде подключен к тепловому потребителю, например тракту подогрева дутьевого воздуха. Источники информации, принятые во вннмание при экспертизе:

1. Рыжков В. К. и Неженцев R. Н. Одновальная паровая тур.бина К-800-240-3 ЛМЗ имени ХХП съезда КПСС, «Теплоэнергетика, 1974, № 8, с. 2-7.

2. Попятов В. А., Эткин В. А. и Бирюков

В. П. Исследование эффективности бинарных паротурбинных установок на низкокипящих веществах. Известия ВУЗов, «Энергетика, 1970, № 12, с. 107-111.

1

и

13