Теплосиловая установка Советский патент 1979 года по МПК F01K13/00 F22D11/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях с отпуском пара внешним потребителям тепла.

Известна теплосиловая установка, содержащая паровую турбину с теплофикационным отбором пара и вакуумпыр) деаэратор подпиточной воды, соединенный по деаэрированной воде с конденсатором турбины 1.

Рабочая температура химочищепной воды на выходе из вакуумного деаэратора составляет обычно не менее 40°С, а температура отработанного пара, в зависимости от сезонной те.мпературы охлаждающей воды в источнике технического водоснабжения, находится в пределах 12-30°С. Следовательно, абсолютное давление в конденсаторе ниже, чем в вакуумном деаэраторе. В конденсаторе химочищенпая вода вследствис более низкого абсолютного давления в последнем вскипает и тепло с паром выпара передается охлалсдающей воде, циркулирующей через поверхность охлаждения конденсатора, и уносится в источник технического водоснабжения, т. е. происходит потеря тепла из цикла, что снижает экономичность.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущ,ности является другая извест2

мая теплосиловая установка, содержап ая паровую турбину с промышленным и теплофикационным отборами, конденсатор и вакуумный деаэратор подпиточпой воды, подключенный к конденсатному тракту между регенеративными подогревателями турбины 2. В этой установке деаэрированная вода после вакуумпого деаэратора поступает во всасываюпи1Й патрубок насоса и далее в конденсатный тракт турбины. В установке, кроме того, предусмотрен уравнительный бак, включенный по деаэрированной воде параллельно вакуумному деаэратору. Достоинством этой установки является предотвращение коррозии трубиой системы и снижение затрат тепла на деаэрацию.

Однако этой установке прпсущи следующие недостатки. При наиболее характерном экономичном режиме работы теплофикационной турбины с отпуском тепла пз регулируемых отборов пара в количествах, ириближеппых к максимальной величине, или при снижении электрпческой мощности генератора из-за пикового характера потребления электрическо энергии необходима рециркуляция конденсата через охладитель пара эжекторной установки, охладитель пара системы концевых уплотнений турбины из-за недостаточного количества конденсата для конденсации пара, идущего на охладители.

При этом возникают энергетические потери, обусловленные тем, что циркуляция конденсата сопровождается нагревом его паром в охладителях, включенных в контур рециркуляции, до температуры 50-70°С. При возврате в конденсатор конденсат охлаждается от указанной температуры до температуры 12-25°С, соответствующей давлению пара в конденсаторе.

Тепло при охлаждении конденсата отводится с охлаждающей водой, что снижает экономичность установки. Кроме того, рециркуляция конденсата обусловливает дополнительный расход электроэнергии на привод конденсатного насоса, что также снижает экономичность установки, а также уменьшается (на величину рециркуляции) расход конденсата через первые два (походу конденсата) регенеративных подогревателя низкого давления с сокращением расхода пара на эти подогреватели от наиболее экономичных нижних отборов турбины, что увеличивает расход отработанного пара в конденсатор и обусловливает вывод тепла в окружающую среду и снижение КПД установки.

Целью изобретения является повышение экономичности установки.

Поставленная цель достигается тем, что вакуумный деаэратор подпиточной воды дополнительно соединен по деаэрированной воде через охладители с конденсатором.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемой теплосиловой установки.

Установка содержит парогенератор 1, к которому подключена теплофикационная турбина 2 с промышленным 3 и теплофикационным 4 (на установку 5 горячего водоснаблсения и в трубопровод 6 собственных нужд) отборами пара. К ступени низкого давления турбины 2 подключен конденсатор 7, соединенный через конденсатный насое 8 с охладителем 9 эжектора и охладителем 10 пара системы концевых уплотнений. В конденсационный тракт турбины 2 включены далее последовательно регенеративные подогреватели 11 низкого давления, деаэратор 12, питательный насос 13 и подогреватели 14 высокого давления. Для рециркуляции конденсата через охладители 9 и. 10 предусмотрены регулировочный клапан 15 и трубопровод 16.

Теплопередающая поверхность конденсатора 7 подключена трубопроводом с циркуляционным насосом к источнику местного водоснабл ения. Для сброса охлаждающей воды из конденсатора 7 в источник водоснабжения предусмотрен сливной трубопровод 17. К устройству 18 химводоочистки через насос 19 подсоединен вакуумный деаэратор 20 подпиточной воды с эжектором 21, подключенный трубопроводом 22 через бак

23 сбора деаэрированной воды и перекачивающий насос 24 к конденсатному тракту в рассечку между двух регенеративных подогревателей 11 низкого давления. Вакуумный деаэратор 20 дополнительно соединен по деаэрированной воде через охладители 25 и 26 и регулятор 27 температуры с конденсатором 7.

Устройство 18 химводоочистки связано с источником местного водоснабжения через теплопередающую поверхность конденсатора 7 трубопроводом 28, в который включены насос 29 сырой воды, теплопередающие поверхности охладителя 25 деаэрированной воды и охладителя 30 производственного конденсата.

Пасос 31 предназначен для подачи воды из водопроводной сети через теплопередающую поверхность охладителя 26 деаэрированной воды на установку 5 горячего водоснабжения.

Теплосиловая установка работает следующим образом.

Пар высокого давления из парогенератора 1 поступает в турбину 2. Часть пара отбирается из промышленного отбора 3 для технологических нужд потребителей тепла и из теплофикационного отбора 4 на установку 5 горячего водоснабжения и в трубопровод 6 собственных нужд. Отработанный в турбине 2 пар поступает в конденсатор 7 и конденсируется, охлаждаясь водой, из местного источника водоснабжения, которая поступает по трубопроводу от циркуляционного насоса.

Пройдя теплопередающую поверхность конденсатора 7, охлаждающая вода по сливному трубопроводу 17 сбрасывается обратно в источник.

Из конденсатора 7 насосом 8 конденсат подается через теплопередающие поверхности охладителей 9 и 10 пара, регулирующий клапан 15, теплопередающие поверхности регенеративных подогревателей 11 в Деаэратор 12. Пз деаэратора 12 насосом 13 питательная вода через подогреватели 14 высокого давления подается в парогенератор 1.

Химочищенная .вода из устройства 18 химводоочистки насосом 19 подается в вакуумный деаэратор 20. Основная часть деаэрированной воды из деаэратора 20 самотеком поступает через охладители 25 и 26 и регулятор 27 температуры в конденсатор 7. В охладителях 25 и 26 деаэрированная вода охлаждается от 50-60°С до температуры, равной или на 2-5°С более низкой, чем температура пара в конденсаторе 7, т. е. до 10-20°С. Необходимый уровень температуры обеспечивается регулятором 27, работаrouj,HM по импульсу от температуры в конденсаторе 7. В качестве охлаждающей среды для охладителей 25 и 26 используется вода с низким тем-пературным потенциалом. Вода из конденсатора 7 подается насо