Паросиловая установка Советский патент 1977 года по МПК F01K17/02 F24D3/08 

I

Изобретение касается ценграпизованного геппоснабжения городов и промышпенных центров, в частности паросиповых установок преимущественно дпя электростанций с комбинированной выработкой электроэнергии и теппа, и может быть использовано дпя привпечения действующих конденсационных электростанций (КЭС) к теппоснабжению потребителей, расположенных на значительном расстоянии от КЭС.

Известны паросиловые теплофикационные турбоустановки расположенные на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), содержащие теплофикационные турбины и сетевые подогреватели. Вода из общей для всей ТЭЦ магистра пи распределяется между турбоустановками, в каждой из которых осуществляется ее симметричный ступенчатый подогрев-сначала в теплофикационных пучках конденсаторов, а Затем в нижних и верхних сетевых подогревателях l .

Серьезным недостатком этих установок является малоэффективная работа первой ступени подогрева (теплофикационных пучков конденсаторов).

Через части низкого давления турбин (ЧНД) в конденсаторы поступает пар в количестве, значительно меньшем, чем расчетный расход пара. Из-за больших вентиляционных потерь ЧНД имеют очень низкий коэффициент полезного действия и, кроме того, снижается надежность работы лопаток последних ступеней турбин.

Известны также паросиловые установки со ступенчатым подогревом сетевой воды в теплообменниках разнотипных турбин ТЭЦ

И.

Первой ступенью подогрева в них служит бойлер турбины с противодавлением, а второй ступенью - бойлер турбины с отбором пара. Установка предназначена для покрытия пиковых электрических нагрузок путем подачи дросселированного выхлопного пара первой трубины в конденсатор второй турбины. Эта установка практически по схеме подогрева сетевой воды не отличается от ТЭЦ с многоиилиндровыми теплофикационными турби нами, однако, тепло низкого потенциала в ней совсем не используется. Известны также паросиловые установки для подогрева сетевой воды на конденсацио ных эпектростанциях (КЭС), содержащие конденсационные турбины с отборами, подключенные к поспедним /подогреватели,, сое диненные с сетевой магистралью, имеющей открытый водоразбор и к.онденсатор, включенный по воде перед подогревателями Гз. В этих установках греющий пар к сетевым подогревателям подводится из регенеративных отборов конденсационных турбин. Это позволяет использовать K3G для теплоснаб жения городов с применением экономичной многоступенча той системы подогрева сетевой воды. Недостатком этих установок также как и описанных выше, является потребность вверки в -цилиндры турбин дополнительных патрубков отборов пара и необходимость размещения в машзале большого числ-э подогревателей {с соответствующей обвязкой по сетевой воде и пару). Поэтому такие установки можно применить только на внон проектируемых КЭС, но и это вряд ли целе сообразно из-за сложности тепловой схемы и оборудования. Кроме того, параллельное распределение сетевой воды по всем конде саторам влияет на степень использования низкопотенциального тепла в такой установ ,ке. Для повышения экономичности паросило вых установок с конденсационными турбина ми при привлечении их к теплоснабжению потребителей с одновременным упрощением компоновки электростанции в предлагаемой паросиловой установке, содержащей конденсационные турбины с отборами пара, подключенные к отборам подогреватели воды, соединенные с сетевой магистралью теплового потребителя, имеющего открытый водо разбор, и конденсаторы по меньшей мере двух трубин, включенные по воде перед подогревателями, конденсаторы соединены между собой последовательно, подогреватели подключены по воде к последнему по ходу воды конденсатору, а по пару - к от борам нарастающего потенциала, различного по меньщей мере для двух однотипных турбин. При последовательном включении конденсаторов турбин по сетевой воде давление пара во втором и последующих по ходу воды конденсаторах и соответственно в выхлопных патрубках турбин нарастает, что при переводе конденсационных турбин .на работу с отпуском тепла (в случае соответствующего режима работы КЭС) приводит к нерасчетным условиям работы последних ступеней этих турбин, приводящим к снижению экономичности и надежности. Во избежание этого лопатки поспених ступеней указанных турбин могут быть удалены. На чертеже схематически изображен один из вариантов предлагаемой ycTaiiOBKH. Паросиловая установка, присЫоссрбпенная для цбдогревд сетевой воды на конденсационных электростанциях (КЭС), содержит однотипные конденсационные турбины 1-4 с конденсаторами 5,6, отборами пара и подключенные к последним подогреватели 7-9 врды, соединенные с сетевой магистралью 10 теплового потребителя 11, имеющего открытый водоразбор 12. Первой ступенью иодогрева служат последовательно включенные по воде конденсаторы 5 и 6 турбин 1 и 2, подогреватели 7-9 .последующих ступеней подключены к трубопроводам 13-15 отборов нарастающего потенциала различного для трех однотипных турбин 2-4. После конденсатора 5 по ходу воды в рассматриваемом варианте включены химводоочистка 16 и деаэратор 17, необходимые для защиты от коррозии теплообменников и теплосетей. В центре потребления тепла имеется пиковая водогрейная котельная 18, используемая для регулирования отпуска тепла при переменной температуре наружного воздуха. При наличии у каждой из турбин 1 и 2 двух и более конденсаторов последние также включаются по воде последовательно, что позволяет повысить экономичность схемы за счет ступенчатой конденсации. Число турбин, конденсаторы которых используются в качестве сетевых подогревателей, определяется предельно допустимым разогревом выхлопной, части турбины, связанной с поспедним (по воде) конденсатором. . . Изображенная на чертеже установка служит для дальнего однотрубного теплоснабжения и выполнена также однотрубной в пределах электростанции. Предлагаемая установка работает следук щим образом. Подпиточная вода теплосети (ее количест во равно среднесуточному расходу водь на, горячее водоснабжение) подогревается в конденсаторе 5 турбины 1 до 4Ос одновременно через конденсатор 5 пропускает некоторое количество циркуляционной воды, сбрасываемой в холодный источник по магистрали 19. Количество циркуляционной воды определяется необходимой электрической нагрузкой турбины и температурой подпиточной воды на выходе из конденсатора, определяемой режимом работы установки химводоочистки (ХВО) 16. После ХВО подпиточная вода подвергается деаэрации. Вакуумный деаэратор 17 в описывае- (Мом варианте питается водой, отбираемой КЗ промежуточной ступени подогрева. Затем вода подогревается-в конденсаторе 6 и сетевом подогревателе 7 турбины 2, питаемом паром, например из перепускных труб перед цилиндром низкого давления (ЦНД) турбины поступающим в подогреватель по трубопрово ду ЬЗ, Подогреватель 7 включается в работу только в случае недопустимого рааогре- ва выхлопного патрубка турбины 2. Далее вода прокачивается через подогреватель 8, питаемый паром, отбираемым перед ЦНД турбины 3 и поступающим в подогреватель догреватель по трубопроводу 14, а затем поступает в подогреватель 9, питаемый паром, отбираемым после части высокого давл ния (ЧВД) турбины 4;. Конечная температур подогрева подпигочной сетевой воды на электростанции в течение всего отопительного периода .постоянна:. .FI6: однотрубной магистрали l.O;B6|ta.H;anpaB,fiaetCH в..пиковую водогрейную -KOTenbHyp t.S, нахрдядауЮея в центре |Потреблениятеппа к Потребителю теп па, а затем идет на открытый водозабор 12 В центре потребления аля отопления применяется обычная двухтрубная схема с обратной магистралью 20. Изменение количества тепла, подводимого к воде при переменной температуре наружного воздуха, осущес вляется в пиковой котельной 18. В неотопительный период подпиточная вода служит только для целей открытого водоз бора. Ее подогрев при этом осуществляется (ТОЛЬКО в конденсаторах 5 и 6 турбин 1 и 2; при этом турбины 3 и 4 работают по конденсационному циклу. Предлагаемая установка позволяет повысить эффективность работы .последних ступеней конденсационных турбин на теппофикационном режиме. Конструктивная простота предлагаемой установки открывает путь к привлечению крупных действуклцих электростанций с турбинами 16О, 2ОО и ЗОО Мвт к теплоснабжению городов ипромышленных центров расположенных от КЭС на расстоянии ; до 50-6О км. При этом расширяется область комбинированной выработки электроэнергии и тепла, приводящей к значительной экономии топлива. Установка не требует дорогостоящей модернизации проточных частей турбин и допускает применение укрупненных подогревателей сетевой воды, Отключение последнего по ходу сетевой воды подогревателя позволяет получить дополнительную пиковую электрическую мощность КЭС. Недоотпуск тепла от КЭС потребителю может быть возмещен в пиковой Котельной. .. Ф .0 р м у л а и зобретения Паросиловая., установка преимущественно для электростанций содержащая койденсационные турбины с отборами пара, подключенные к отборам подогреватели, соединенные ;с сетевой магистралью, имеющей открытыйводоразбор, и конденсаторы по меныЕей мере i двух турбин, включенные по воде перед по:догревателями, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, конденсаторы соединены между собой последовательно, подогреватели подключены по воде к последнему по ходу воды конденсатору, а по пару - к отборам нарастающего .потенциала, различного по меньшей мере дпя двух однотипных турбин. Источники информации принятые во внимание при экспертизе: 1.Гирщфельд В. Я. и Морозов -Г. Н. Тепловые электрические станции , М., Энергия, 1973, с. 161. 2.Польский патент № 61365, hi 1/14, 1971. 3.Однотрубные системы теапоаых сетей. Сборник статей под редакцией Н. К. Громова, Энергия 1969, с. ЮЗ.