(54) СПОСОБ РАБОТЫ ПАРОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИ
1
Изобретение относится к. области теплоэнергетики и может быть использовано в энергетических циклах паросиловых установок.
Известны способы работы паросиловых установок сверхкритического давления, когда после частичного расширения пара от начального давления до давления несколько большего критического, поток пара разделяется на два: один охлаждается в вькюкотемпературиом теплообменнике, отдавая тепло питательной воде, предварительно нагретой в регенеративных подогревателях, а другой поступает в . проточную часть турбины с промежуточным перегревом пара и многоступенчатым регенеративным подогревом.
Недостатком такой паросиловой установки
является низкая -эффективность возможности повышения КПД энергетического цикла установки.
Повышение КПД цикла возможно только при обпечении приблизительно постоянной разности температур между двумя потоками пара,.отдаюшими тепло в теплообменнике.
Целью изобретения является повышение эффектности теплообмена.
Поставленная цель достигается тем, что поток охлаждают последовательно по ступеням в секционном теплообменнике, а его температуру и расход и/шга расход питательной воды в каждой ступени изменяют, поддерживая постоянной разность положительных температур в последней.
При этом температуру и расход потока изменяю путем смешения его в ступенях с рабочим телом промежуточной точки тракта паросиловой установк а также температуру пртока изме.няют путем его дополнительного промежуточного охлаждения между ступенями.
На фиг. 1 представлена схема паротурбинной установки с пятиступенчатым теплообменником; на фиг. - схема паротурбинной установки с отводом части нагреваемого агента за пределы высокотемпературного теплообменника.
Пар сверхкритических параметров из котла 1 (фиг. 1) поступает в турбину 2, где срабатывается часть его теплоперепада до давления несколько выше критического, после чего разделяется на два осkoBHMX потока. Один поток направляется в перегреватеяь 3 и далее в следующий цилиндр турбины (не показана) с многоступенчатым регенера1ивн1лм подогревом пара, а другой поток в качестве нагревательного агента - в секционный теплообменник 4, состоящий, например, из пяти ступеней 5-9, в которых производится ступенчатое изменение расхода пара. Это достигается путем отвода некоторого количества пара между ступенями, 6 и 7 за пределы секилонного теплообменника 4 в перегреватель 3 или пода-. чи соответствующего колииества пара между ступенями 5 и 6,7 и 8, 8 и 9 в ступени 6, 8 и 9
При такойподаче дополнительного расхода пара извне, т.е. не из предьщущен ступени секционного теплообменника 4, и смешении двух потоков с разной температурой на выходе ступени температуры ю нагревательного агента на выходе из одной ступени и на входе в другую ступень разнятся между собой, например между ступенями 5 и 6,7 я 8,8 и 9. В результате отвода некоторого количества пара, выходящего из ступени 6, между каждыми двумяiS ступенями секционного теплообменника 4 ступенчатр изменяется массовый расход нагревательного агента. Чем больше количество ступеней, тем меньше разность температур меазду потоками нагревательного агента, отдающими тепло в секщю1шом 2Q теплообменнике 4. Состояние пара,:обводимого В: перегреватель 3 в точке 10, отличается от состояюш пара непосредственно за турбиной 2 в точке 11 определяюидай параметры пара на входе в Цкциошшй теплообменник 4. . . 23
Поток нагревательного areiiia после ступени 9 секционного теплообменника 4 посту пает в насос 12, где давление повышается до велйчшщ, обеспечиваюей возможность смешения с истоком шмательной водь1, выходящим из регенеративного подогревателя: 30 13, и после смешения и подогрева в секционном теплообменнике 4 направляется в котел 1.
В другом примере реализации данного способа работы паротурбинной установки (фиг. 2), при разделении секцио1шого теплообменника 4 на три сту- 35 пени 14-16, в ступенях 14 и 16 обеспечивается одинаковый массовый расход нагревательного агента,
а в ступени 15 уменьшается на количество, отводимое на выходе из ступени 14 и отнимающее тепло для нагрева в теплообменнике 17 в пределах схемы паротурбинной установки или вне ее. После охлажДания в теплообменнике 17 нагревательный агент направляется в cryiicHb 16. Таким образом обеспечивается изменение расхода нагревательного агента в пределах секционного теплообменника 4 и одновременное получе1ше механической и тепловой энергии для технологических целей.
Путем изменения массового расхода нагревательного агента и/шш нагреваемого в пределах секционного .теплообменника обеспечивается поддержание постоянной разности температур между потоками, принимаюпдами участие в теплообмене, а тем самым повышается эффективность теплообмена и увеличивается КПД паротурбинной установки.
Формула изобретения
