Солнечная паротурбинная установка Советский патент 1981 года по МПК F03G7/02 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частносги к паротурбинньпу установкам с концентраторами солнечного излучения в качестве источников тепловой энергии.

Известна солнечная паротурбинная ус- тановка, содержащая концентратор и вкточанные в контур циркуляции рабочего тела приемник-парогенератор, паровую турбину, регенеративный подогреватель с па-., трубками подвода и отвода греюшей и нагреваемой срец, струйный конденсатор, активное сопло которого соединено с выходным патрубком греющей среды реге неративного подогревателя, а пассивное сопло - с рапиатором .

Недостатком этой установки является низкий термической КПД ее цикла.

Цель изобретений - повышение КГЩ.

Для достижения этой цели установка д) снабжена дополнительным регенеративным подогревателем, подключенным по лввви нагреваемой среды на входе к выходу струйного конденсатора, а на выходе - к

патрубку подвода нагреваемой среды ре- генеративного подогревателя, по линии греющей среды на входе - к патрубку отвода греющей среды регенеративного подогревателя, а на выходе - к входу радиатора.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемой солнечно паротурбинной устанюкв; на фиг. 2 - г фвчеекое нзображенйв цккла ее работы в коо{Эдива1 Ах температураэнтропия (TS ).

Концентратор 1 лучистой энергии солнца установлен в паре с приемником-парогенератором 2. После ступени 3 турбины усгановлен регенеративный, поподогреватель 4. а после второй ступени Ъ - дополнительный регенеративный подогреватель 6, Он попвлючен по линив греющей среды на выходе к входу радиатора 7, а на входе - к патрубку отвода греюшей среды регенеративного подогревателя 4. По линии нагреваемой подогреватель 6 подключен на входе к выход); струйного конденсатора 8, а на 38 выхоае - к патрубку подвода нагреваемой среды регенеративного подогревателя 4. Активное сопло конденсатора 8 соединено с выкодным патрубком греющей среды подогревателя 4, а пассивное сопло - с выходом радиатора 7, Обе ступени 3 и 5турбины установлены на общем валу с генератором 9 электрического тока. Установка работает следующим образом. Рабочее тело нагревается до высшей температуры цикла в приемнике-парогенераторе 2 теплс и солнечной радиации от концентратора 1 поступает в первую ступень 3 турбины, где адиабатно расширяется (кривая а-в на фиг. 2). Затем в регенеративном подогревателе 4 от рабочего тела отводится тепло к потоку среды, идущему в приемник-парогенератор 2 (кривая в-с). После подогревателя 4 поток рабочего тела раздваивается. Часть его поступает сначала во вторую ступень 5 турбины, где адиабатно расширяется (кривая с-Е), затем в регенеративный подогреватель 6, где от него изобарно отводится тепло к потоку, вышедшему из диффузора струйного конденсатора 8 (кривая В-Ш), а далее - в радиатор 7, где изобарно-иаотермически конденсируется и изобарно переохлаждается до температуры, близкой к температуре окружающей среды (кривая vn- ii ). .Из радиатора 7 рабочее тело поступает в пассивное . ЛО-Конденсатора 8, где адиабатно расширяется (Vi-4c) и нагревается в его камере смещения теплом, отбираемым от другой части потока рабочего тела (к-е),Другая часть потока рабочего тепа из регенеративного подогревателя 4 поступает в активное сопло конденсатора 8, где ади абатно расширяется (d -8 }, а затем охлаждается в камере смещения. В диффу- зорэ струйного конденсатора 8 давление обоих потоков адиабатно повышается до максимального в цикле ( ), после че го рабочее тело, иаобарнонагрюваясь в подогревателях 6 и 4 ( -п и n-ff), поступает в приемник-парогенератор, где его температура опять повышается до ма симальной температуры цикла (Pf-a). Та- : {СИМ образом, цикл замыкается. Рабочее тело, адиабатно расширяясь в ступенях 3 9 и 5 турбины, отдает часть энтальпии в форме внешней работы генератору 9 электрического тока (а-в и c-R). В термодинамическом смысле цикл установки состоит из двух циклов: цикла a-B-c-E-Vn-Vi-K-e- -n-n-a, включающего процессы, происходящие с той частью рабочего тела, которая циркулирует через радиатор 7, и прямого цикла a-B-c-tj-€- f -п- g-a, состоящего из процессов, происходящих с частью рабочего тела, циркулирующей через активное сопло конденсатора 8. Расширение всего рабочего тела на ступенях турбины и использование в струйном конденсаторе, являющемся термонасосом, только той части рабочего тела, которая циркулирует через активное сопло, дает прирост работы, отводимой внешнему потребителю. В результате повышается КПД установки. Формула изобретения Солнечная паротурбинная установка, содержащая концентратор н включенные в контур циркуляции рабочего тела приемник-парогенератор, паровую турбину, регенеративный подогреватель с патрубками подвода и отвода греющей и нагреваемой сред, струйный конденсатор, активное .сопло которого соединено с выходным патрубком греющей среды регенеративного подогревателя, а пассивное сопло - с радиатором, отл-ичающаяся тем, что, с целью повьииения КПД, установка снабжена дополнительным регенеративным подогревателем, подключенным по линии нагреваемой среды на входе к выходу . струйного конденсатора, а на выходе - к патрубку подвода нагреваемой среды регенеративного подогревателя, по линии греющей среды на входе - к патрубку от- i вода греющей среды регенер р|ивного по- догревателя, а на выходе - к входу радиатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по. заявке N 2711265, 24-О6, кл. Р О1 К 25/ОО, 09.О1.79.