Энергетическая установка Советский патент 1982 года по МПК F01K3/12 F01K13/00 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электрическиЯ станциях, работающих в условиях неравномерного графика электрических нагрузок. Для обеспечения маневренности таких электростанций и оптимизации режима их работы в схеме энергетической установки предусмотрен теплоаккумулирующий контур.

Известны энергетические установки , содержащие паротурбинный контур с базовой турбиной и вспомогательный контур с пиковой паровой турбиной, подключенной к теплоаккумулирующему контуру, включающему пароводяные аккумуляторы ij .

Такие установки обеспечивают регулирование мощности и повышение маневренности, однако обладают значительной энергоемкостью аккумуляторов и КПД аккумулирования в такой установке невелик.

Известна также энергетическая установка , содержащая паротурбинный контур с основным конденсатопроводом, соединенным с регенеративными теплообменниками, подключенными к паропроводам отбора пара из турбины, и включенный параллельно основному дополнительный конденсатопровод, соединенный с подогревателями

,д теплоаккумилирующего контура, включающего баки теплоаккуиулирующего вещества и дополнительные теплообменники, подключенные к паропроводам отбора пара из турбины, парал,5 лельно регенеративным теплообменникам 2,

Установка позволяет обеспечивав покрытие переменных электрических нагрузок при постоянной произзоди20 тельности парогенератора при пониженных электрических нагрузках пар отборов используют для нагрева конденсата и теплоаккумулирующего вещества, а в период типовых электри395ческих. нагрузок отбор пара из турбины уменьшают или полностью отключают и весь пар используют для получения полезной мощности в турбине, подогрев конденсата при этом осуществ ляют теплом, запасенным теплоаккумулирующим веществом. Недостатком установки является необходимость оснащения ее даумя баками теплоаккумулирующего вещества большой емкости, каждый на весь объем теплоаккумулирующего вещества, при чем эта емкость при эксплуатации уста новки не используется полностью. Кроме того, в таких установках снижена надежность работы, ввиду повышенной вероятности окисления вещества атмосферным воздухом. Цель изобретения - сокращение емкости баков теплоаккумулирующего вещества и повышение надежности работы установки. Для достижения цели в энерТетической установке, содержащей паротурбинный контур с основным конденсатопрово дом, соединенным с регенеративными теплообменниками, подключенными к паропроводам отбора пара из турбины, и включенный параллельно основному дополнительный конденсатопровод, -соедин нный с подогревателями теплоаккумулирующего контура, включающего баки теплоаккумулирующего вещества и дополнительные теплообменники, подключенные к паропроводам отбора пара из турбины параллельно регенеративным теплообменникам, каждый из баков снабжен подвижной перегородкой, образующей камеры переменного объема, соответственно, для горячего и холодного теплоаккумулирующе го вещества, камеры холодного вещества всех баков подключены к одному общему дополнительно установленному коллектору, камеры горячего вещества - к другому дополнительно установленному коллектору, а оба коллектора сообщены с подогревателями теплоаккумулирующего контура и с дополнительными теплообменниками трубрпроводами с отключающей арматурой. . На чертеже схематически изображена предлагаемая энерге-Гическая установка. Установка содержит паротурбинный контур 1 с парогенератором Z, паропроводом 3 острого пара, подключенным к паровой турбине k с конденса тором 5, конденсатным насосом 6 и основным конденсатопроводом 1, соединенным с регенеративными теплообменниками 8, подключенными к паропроводам 9 отбора пара из турбины k, и включенный параллельно основному дополнительный конденсатопровод 10, соединенный с подогревателями 11 теплоаккумулирующего контура 12, включающего баки 13 теплоаккумулирующего вещества и дополнительные теплообменники 1Л, подключенные к паропроводам 9 отбора пара параллельно регенеративным теплообменникам. Один из теплообменников 1 может быть подключен к паропроводу 3 острого пара линией 15. Каждый из баков 13 снабжен подвижной перегородкой 16, образующей камеры 17 и 18, соответственно для горячего и холодного теп,лоаккумулирующего вещества, камеры 18 /холодного вещества всех баков подключены трубопроводами 19 к одному общему дополнительно установленному 20, камеры 17 горячего коллектору вещества - к другому дополнительно установленному коллектору 21 трубопроводами 22, Оба коллектора 20 и 21 сообщены с подогревателями 11 теплоаккумулирующего контура: коллектор 20 - трубопроводом 23 с отключающей арматурой 2, а коллектор трубопроводом 25 с арматурой 26. Кроме того, коллекторы 20 и 21 сообщены с дополнительными теплообменниками коллектор 20 трубопроводом 27 с арматурой 28, а коллектор 21 - трубопроводом 29 с арматурой 30. Трубопроводы 23 и 27 соединены перемычкой 31 с насосом 32 циркуляции теплоак кумулирующего вещества так, что арматура 2k и 28 расположена между указанной перемычкой 31 и коллектором 20. Основной конденсатопровод 7 снабжен клапаном 33, а дополнительный - клапаном 3. При работе установки в базовом режиме клапан 33 на основном хонденсатопроводе 7 открыт, а клапан 3 на дополнительном закрыт, а насос 32 отключен. Камеры 17 и 18 баков 13 заполнены, соответственно, горячим и холодным теплоаккумулирующим веществом, перегородки 16 неподвижны. Весь конденсат по основному конденсатопроводу 7, нагреваясь паром отборов турбины в регенеративных теплообменниках 8, поступает в парогенератор 2, при базовом режиме работы установки в теплоаккумулирующем контуре безрасходный режим. При открытых клапане 33, арматуре 30 и 2, закрытых клапане З, арматуре 28 и 26, работающем насосе 32 теплоаккумулирующеё вещество, нагреваясь в допонительных теплообменниках I JKPOMP отборов, перемещая псгдвижные перегородки 16, поступает из камер 18 холодного вещества в камеры 17 горячего вещества через трубопроводы 19, коллектор 20, арматуру 2k, перемычку 31, трубопровод 27, теплообменники It, арматуру 30, коллектор 21 и трубопроводы 22. В процессе циркуляции теплоаккумулирующего вещества происходит его нагрев , что требует повышенного расхода пара отборов по паропроводам 9 и острого пара по линии 15. При этом турбина производит мощность меньще базовой.

В пиковом режиме работы установки отбор пара действует на подогрев конденсата, турбина производит повышенную мощность, а нагрев конденсата происходит теплом, запасенным теплоаккумулирующим веществом. При этом клапан 3 открыт, открыта арматура 2б и 28, закрыты армдтура 30 и 2 и клапан 33, насос 32 работает,.а теплоаккумулирующее вещество, перемещая перегородки 16, поступает из камеры 17 в камеру 18 по трубопроводам 22, коллектору 21, через арматуру 26 трубопровод 25, подогреватели 11 конденсата, перемычку 31, арматуру 28, коллектор 20, трубопроводы 19.

Баки 13 во все периоды работы полностью заполнены теплоаккумулирующим веществом, что обеспечивает его защиту от окисления атмосферным воздухом. Общий o6veM каждого бака.

по меньшей мере, в два раза меньше чем в известных установках.

Формула изобретения

Энергетическая установка, содержащая паротурбинный контур с основным конденсатопроводом, соединенным с регенеративными теплообменниками, подключенными к паропроводам отбора пара из турбины, и включенный параллельно основному дополнительный койденсатопровод, соединенный с подогревателями теплоаккумулирующего контура, включающего баки теплоаккумулирующего вещества и дополнительные теплообменники, подключенные к паропроводам отбора пара из турбины паралельно регенеративным теплообменникам, отличающаяся тем, что, с целью сокращения емкости баков теплоаккумулирующего вещества и повышения надежности работы установки, каждый из баков снабжен подвижной перегородкой, образующей камеры переменного объема для горячего и холодного теплоаккумулирующего вещества, камеры холодного вещества всех баков подключены к одному общему дополнительно установленному коллектору, камеры горячего вещества - к другому дополнительно установленному коллектору, а оба коллектора сообщены с подогревателями теплоаккумулирующего контура и с дополнительными теплообменниками трубопроводами с отключающей арматурой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3803836, кл. 60-102, опублик. 197.

2. Патент США ff 3998695, кл. 176-39, опублик. 1976.

/vv-K

Щ fvv4- 33

txi-H

Х

//7

31

Z7 25