Конденсационная тепловая электростанция Советский патент 1982 года по МПК F01K13/02 

(5) КОНДЕНСАЦИОННАЯ ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Изобретение относится к энергетике, преимущественно к эксплуатации тепловых электрических станций, и мо жет быть использовано для организаци работы энергетических блоков в режиме регулирования электрического графика нагрузок. Рост единичных мощностей энергоблоков , возрастание неравномерности энергопотребления, а также отсутстви достаточной пиковой мощности в энерг системах заставляет все больше привлекать энергетическое оборудование тепловых электростанций (ТЭС) к активному участий в покрытии переменно го графика нагрузки. В таких уело ВИЯХ работает большинство энергоблоков 100-300 МВт, которые на многих . электростанциях разгружаются до мини мально допустимой нагрузки, останавливаются на ночь с последующим пуском или переводятся в малопаровой режим работы. : Существующее оборудование ТЭС, запроектированное для работы в стационарных режимах, не удовлетворяет в полной мере требованиям повышенной маневренности вследствие снижения надежности, экономичности и долговечности . Известна конденсационная тепловая электростанция, содержащая энергетические блоки, каждый из которых имеет котел и турбину с цилиндрами высокого, среднего и низкого давлений (ЦВД, ЦСД, ЦНД) .-промежуточный перегреватель между цилиндрами высокого и среднего давлений, при этом соответствующие цилиндры давлений турбин энергоблоков соединены паровыми коллекторами, которые используются при снижении нагрузки энергетическими блоками меньше 50% путем подачи свежего пара котлов, по крайней мере двух блоков, в ЦВД одного из блоков, а после промежуточного перегрева - в ЦСД и ЦНД другого 392 блока, при этом ЦСД и ЦНД первого и ЦВД второго блока переводят в беспаровой режим 1. Недостатком тепловой схемы известной ТЭС является большое количед во паропроводов и запорной арматуры, а также сложная схема перетоков пара между блоками, что совершенно исключает применение автоматического регулирования процессами, автоматических защит и блокировок, и, кроме того, в случае возникновения аварийных ситуаций, их локализация в пределах одного блока становится невозможной. Цель изобретения - повышение мане ренности, экономичности и надежности работы электростанции в целом. Эта цель достигается тем, что электростанция снабжена вихревой трубой, подключенной на входе к паровому коллектору цилиндров высокого давления, на выходе - по горячему пару к паровому коллектору цилиндров среднего давления, а по холодному паровому коллектору цилиндра низкого давления. На чертеже представлена принципиальная схема конденсационной тепловой электростанции. Конденсационная тепловая электростанция содержит энергоблоки , каждый из которых имеет котел 1 и турбину с цилиндрами высокого, среднего и .низкого давлений, соответственно 2,3 и , промежуточный перегреватель 5 меж ду цилиндрами высокого 2 и среднего 3 давлений, при этом соответствующие цилиндры давлений турбин энергоблоков соединены паровыми коллектора ми 6 ,7 и 8. Кроме того, электростанция снабже на вихревой трубой 9. подключенной трубопроводом 10 с запорным органом 11 к паровому коллектору 6 цилиндров 2 высокого давления, на выходе - по горячему пару трубопроводом 12 к паровому коллектору 7 цилиндров 3 сред него давления, на котором установлены отсечные клапаны 13, а по холодному пару - трубопроводами 1 к паро вому коллектору 8 цилиндра низкого давления с отсечными клапанами 15 ртлы 1 соединены паропроводами 16 с установленными на них регулирующими клапан.ами 17. а на входе цилинд ров 3 среднего давления размещены регулирующие клапаны 18. Паровой кол лектор 6 цилиндра 2 высокого давления подключен трубопроводами 19 с запорными органами 20 к холодным трубопроводам промежуточных перегревателей 5Работа конденсационной ТЭС в период прохождения провала электрического графика нагрузки осуществляется следующим образом. После снижения нагрузки энергоблоков до величины, соответствующей минимально допустимой по паропроизводительности котлов 1 (10-20 от номинальной) и не требующей охлаждения промежуточного перегревателя 5, пар от котлов 1 через паропроводы 16 при открытых клапанах 17 подают в ЦЕ1Д 2 турбин. Отработавший в ЦВД 2 пар из холодных трубопроводов промежуточных перегревателей 5 поступает по трубопроводам 19 через открытые запорные органы 20 в паровой коллектор 6 ЦВД 2, откуда по трубопрово1ду 10 при открытом запорном органе 11 подается в вихревую трубу 9. где в i результате эффекта Ранка происходит температурное разделение потока. После этого горячий и холодный потоки пара по трубопроводам 12 и И через отсеченные клапаны 13 и 15 поступают в соответствующие промежуточные ступени ЦСД 3 иЦНД k турбин обоих блоков. Закрытием регулирующих клапанов 18 на входе в ЦСД 3 обеих турбин цилиндры среднего 3 и низкого Ц давлений переводят в малорасходный режим работы с поддержанием необходимого температурного состояния проточных частей подводом теплоносителя от вихревой трубы. Энергоблоки электростанции могут нести при этом минимальную нагрузку, определяемую собственными нуждами. В период нагружения ТЭС путем форсировки работающих с минимальной нагрузкой котлов производят подъем параметров пара промежуточного перегрева, подключение по нормальной схеме ЦСД и ускоренное нагружение энергоблоков. Таким образом, подключение к паровому коллектору цилиндров среднего давления вихревой трубы, которая на выходе подсоединена по горячему пару к паровому коллектору ЦСД, а по холодному - к паровому коллектору ЦНД,дает возможность направить пар нужных параметров в проточные части указанных цилиндров, что позв ляет: al пои прохождении провала элект рического графика нагрузки электростанцией осуществить глубокое разгру жение энергоблоков без отключения оборудования и обеспечить.в энергосистеме горячий вращающийся резерв, готовый в случае необходимости к быстрому нагружению до номинальной нагрузки; б)за смет поддержания практически неизменного теплового, состояния тепломеханического оборудования активно используемого, для регулирования графика нагрузки, исключить ма лоцикловую усталость металла и эрозию лопаток последних ступеней ЦНД, увеличить скорость нагружения, повысить надежность и обеспечить эксп|1уа тацию оборудования ТЭС, отработавшего свой расчетный срок, в)в случае останова энергоблоков на период резервирования избыточной мощности осуществить ускоренный последующий пуск трубоагрегагов низкотемпературным паром до момента подключения собственных котлоагрегатов, что значительно сокращает их работу со сбросом пара в конденсатор, и самым существенно повысить маневренность и экономичность блоков, 56 г) более рациональное осуществление и других известных методов резервирования мощности (моторного режима, режима со сниженной частотой вращения ротора турбины). Формула изобретения Конденсационная тепловая электростанция, содержащая энергетические блоки, каждый из которых имеет котел и турбину с цилиндрами высокого, среднего и низкого давлений, промежуточный перегреватель между цилиндрами высокого и среднего давлений, при этом соответствующие цилиндры давлений турбин энергоблоков соединены паровыми коллекторами, отличающаяся, тем, что, с. целью повышения маневренности, экономичности и надежности, электростанция снабжена вихревой трубой, подключенной на вхо- , де к паровому коллектору цилиндров высокого давления, на выходе - по горячему пару к паровому коллектору цилиндра среднего давления, по холодному - к паровому коллектору цилиндра низкого давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 596726, кл. F 01 К 13/02, 1976.