Паросиловая установка Советский патент 1983 года по МПК F01K3/00 

(54) ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к тепловым и атомным электростанциям с пиковыми турбинами и к гелиоэлектростанциям с пароводяными аккумуляторами (ПВА).

Известна паросиловая установка, содержащая парогенератор, сообщенный паропроводами острого пара с базовой турбиной, aкRyмyлятopoм тепла и пароперегревателем пиковой турбины, имеющей отборы, и подключенный по воде к аккумулятору тепла многоступенчатый расширитель, причем ступени последнего соединены между собой по пару через эжектор, выхлопной патрубок которого подключен к цилиндрам пиковой турбины через пароперегреватель 1.

Недостатком такой установки является сравнительно большая емкость аккумуляторов на единицу вырабатываемой мощности вследствие недостаточного использования работы расширения пара в эжекторе. Кроме того, такую установку отличают относительно большие размеры эжекторов и малый КПД пиковой турбины. Все эти недостатки в конечном счете приводят к снижению экономической эффективности установки.

Цель изобретения - повышение энергоемкости и экономичности установки.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена по меньшей мере одной дополнительной промежуточной ступенью 5 расширителя, подключенной по пару к выхлопному патрубку эжектора.

При этом, по меньшей мере один из отборов пиковой турбины дополнительно подключен к всасывающему соплу эжектора.

На фиг. 1 представлена схема паросило10вой установки с дополнительной ступенью расширения; на фиг. 2 - то же, с паропроводом отбора пиковой турбины, подключенным к всасывающему соплу эжектора.

Паросиловая установка содержит паро15 генератор 1, соединенный с базовой турбиной 2 трубопроводом 3 острого пара, и подключенный к последнему линией 4 питания пароводяной аккумулятор (ПВА) 5, соединейный через ступени 6-8 расширения (многоступенчатый расширитель) с трак20том 9 подачи пара к пиковой турбине 10. На фиг. 1 и 2 для упрощения изображена одноцилиндровая пиковая турбина. Ступени 6 и 8 расширения (фиг. 1) соединены таким образом, что между первой 6 и последней 8 ступенями расширения включена дополнительная ступень 7, сообщенная по пару с выхлопным патрубком 11 эжектора 12. Эжектор 12 и дополнительная ступень 7 расширения трубопроводом 13 подключены через пароперегреватель 14, обогреваемый острым паром, -трубопроводом 9 к пиковой турбине 10. В линию 4 питания ПВА 5 включен эжектор 15, подключенный к паропроводу 3 острого пара (по линии рабочего пара) и дополнительно - к паропроводу 16 отбора пара из базовой турбины 2. В случае выполнения пиковой турбины 10 в виде нескольких цилиндров разного давления ступени расширения, аналогичные ступеням 7, могут быть подключены к каждому из цилиндров. Для улучшения регулирования нагрузки пиковой турбины 10 могут быть установлены параллельно несколько эжекторов 12, включаемых и выключаемых последовательно соответственно при увеличении и уменьшении нагрузки. Пиковая турбина 10 может иметь систему регенерации с теплообменниками 17-19, причем конденсатопровод 20 пиковой турбины 10 подсоединен к последней ступени 8 расширения.

Конденсатопровод 21 базовой турбины 2 через ее систему регенерации (не показана) соединен с парогенератором 1 и трубопроводом :22 подвода бака 23 холодной воды, а последний через насос 24 подключен к смешиваюшему теплообменнику 25 и трубопроводом 26 - к конденсатопроводу 21 базовой турбины 2.

По меньшей мере один паропровод 27 отбора пиковой турбины 10 (фиг. 2) трубопроводом 28 через запорно-регулируюший орган 29 дополнительно подключен к всасываюшему соплу 30 эжектора 12. Паропровод 31 последней ступени.8 расширения через запорно-регулирующий орган 32 также соединен со всасывающим соплом 30 эжектора 12. В этом случае теплообменник 18 системы регенерации пиковой турбины 10 может не устанавливаться.

Паросиловая установка работает следующим образом.

При зарядке ПВА 5 пар из парогенератора 1 по трубопроводу 3 острого пара поступает к базовой турбине 2 и к эжектору 15. К эжектору 15 поступает и пар из паропровода 16 отбора пара базовой турбины 2. От эжектора 15 пар поступает к смешивающему теплообменнику 25, куда насосом 24 закачивается холодная вода из бака 23. Вследствие расхода пара в ПВА 5 при зарядке количество питательной воды (конденсата) на входе в конденсатопровод 21 уменьшается по. сравнению с номинальным режимом. Для обеспечения постоянной подачи питательной воды в парогенератор 1 часть воды из бака 23 холодной воды закачивается по трубопроводу 26 в конденсатопровод 21 базовой турбины 2. При зарядке ПВА 5

ступени 6-8 расширения и пиковая турбина 10 отключены.

BO время разрядки насыщенная вода из ПВА 5 последовательно проходит ступени 6-8 расширения. Пар из первой ступени 6

расширения служит рабочим паром в эжекторе 12, который подсасывает пар из последней ступени 8 расширения (фиг. 1). Пар от эжектора 12 и дополнительной ступени 7 расширения направляется к пиковой турбиQ не 10. Применение дополнительной ступени 7 расширения позволяет уменьшить расход пара через эжектор 12 и увеличить глубину расширения в последней ступени 8 расширения. Вода из последней ступени 8 расширения направляется в систему регенерации базовой турбины 2. Это позволяет увеличить мощность базовой турбины 2 за счет частичного вытеснения пара отборов. Пар эжектором 12 (фиг. 2) отсасывается из одного паропровода 27 отбора пиковой турбины 10 по трубопроводу 28 и (или) из

последней ступени 8 расширения по паропроводу 31. Запорно-регулирующие органы 29 и 32 позволяют выбирать оптимальный режим работы паросиловой установки в зависимости от нагрузки пиковой турбины

5 10. Ступень 8 расширения может быть полностью отключена. В этом случае параметры эжектора 12 и в паропроводе 27 отбора выбираются таким образом, чтобы произведение расхода через отбор на величину перепада теплосодержания между входом

в турбину и отбором было максимальным. Использование системы регенерации в таких условиях нецелесообразно и она полностью исключается. В соответствии с фиг. 2 часть пара циркулирует через турбину и совер5 шает работу, не теряя тепла в конденсаторе, что способствует увеличению термического КПД турбины. При разрядке ПВА 5 излишек воды из системы регенерации базовой турбины 2 направляется в бак 23 холодной воды.

0 Несмотря на то, что число ступеней расширения увеличивается, их размеры относительно уменьшаются и металлоемкость паросиловой установки не увеличивается. Таким образом, увеличивается энергоемкость установки и уменьшается ее стоимость (в первую очередь, за счет уменьшения габаритов ПВА и эжекторов), что способствует повышению экономической эффективности аккумулирования энергии.

Формула изобретения

последнего соединены между собой по пару через эжектор, выхлопной патрубок которого подключен к цилиндрам пиковой турбины через пароперегреватель, отличающаяся тем, что, с целью повышения энергоемкости и экономичности, установка снабжена по меньшей мере одной дополнительной промежуточной ступенью расширителя, подключенной по пару к выхлопному патрубку эжектора.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 827815, кл. F 01 К 3/00, 1979.

fpaz.2