Тепловая электрическая станция

Авторы патента:

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и предназначена для использования на тепловых электрических станциях.

Целью полезной модели является повышение тепловой мощности, покрытие пиков тепловой нагрузки, повышение экономичности станции, повышение маневренности.

Тепловая электрическая станция содержит паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины, подключенные к отборам, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, регуляторы расхода, регулирующие перераспределение воды, и контур циркуляции теплоносителя.

Известна тепловая электрическая станция (Шарапов В.И., Орлов М.Е. Технологии обеспечения пиковой нагрузки систем теплоснабжения. - М.: Новости теплоснабжения, 2006, с.15 рис.1.6), включающая турбину, основные сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины, пиковый сетевой подогреватель, подключенный к отбору турбины, основные и пиковый подогреватели соединены трубопроводом сетевой воды последовательно.

Недостатком данной тепловой электрической станции является ограниченность сброса и набора нагрузки, обусловленная наличием тепловой нагрузки.

Наиболее близкой к заявляемой является тепловая электрическая станция (Бененсон Е.И., Теплофикационные паровые турбины. - М.: Энергоатом-издат, 1986, стр.85), включающая паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины, подключенные к отборам, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, в качестве пикового источника к трубопроводам сетевой воды после сетевых подогревателей подключен водогрейный котел.

Недостатком данной станции является: ограниченность сброса и набора нагрузки, обусловленная наличием тепловой нагрузки.

Техническим результатом полезной модели является повышение тепловой мощности станции, возможность прохождения провала электрической нагрузки при повышенной тепловой нагрузке, что способствует повышению маневренности и экономичности станции.

Результат достигается тем, что тепловая электрическая станция, содержащая паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины и подключенные к отборам турбины, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, отличается тем, что она снабжена контуром циркуляции теплоносителя, включающем группу подогревателей, подключенных к отборам высокого давления турбины, теплообменники и циркуляционный насос, связанные между собой трубопроводами и подключенные к трубопроводам сетевой и питательной воды, станция также снабжена регуляторами расхода для перераспределения потоков воды.

Тепловая электрическая станция отличается также тем, что в качестве теплоносителя контура циркуляции используют жидкость с высокой теплоемкостью и температурой насыщения.

На фиг. изображена схема тепловой электрической станции, где: 1 - паровой котел, 2 - паровая турбина, 3 - потребитель, 4 - электрогенератор, 5 - основные сетевые подогреватели, 6 - конденсатор, 7 - группа подогревателей низкого давления, 8 - группа подогревателей, подключенных к отборам высокого давления турбины, 9 - деаэратор, 10 - дросселирующее устройство, 11, 12 - регулятор расхода, 13, 14 - теплообменник, 15 - циркуляционный насос.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом: пар из котла 1 поступает в турбину 2, где, расширяясь в ступенях цилиндров, превращает потенциальную тепловую энергию пара в механическую энергию вращения ротора турбины 2. Вращающийся ротор преобразовывает механическую энергию в электрическую энергию в электрогенераторе 4. Часть пара идет на регенеративный подогрев воды, часть пара на нагрев воды в основных сетевых подогревателях 5, а часть пара в группе подогревателей, подключенных к отборам высокого давления турбины, нагревает теплоноситель с высокой теплоемкостью и высокой температурой насыщения, например, масло. Совокупность трубопроводов, соединяющих теплообменники 13, 14 и группу подогревателей, подключенных к отборам высокого давления турбины 8, и циркуляционный насос 15 образуют контур циркуляции теплоносителя. Сетевая вода после потребителя 3 направляется в основные сетевые подогреватели 5, после которых разделяется на два потока с помощью регулятора расхода 11, один поток направляется в теплообменник 14, подключенный по греющей среде к циркуляционному контуру, далее подогретая сетевая вода смешивается со вторым потоком и направляется потребителю 3. Оставшийся пар после турбины 2 конденсируется в конденсаторе 6 и направляется в группу подогревателей низкого давления 7, далее питательная вода подается в деаэратор, затем, пройдя питательный насос, с помощью регулятора расхода, вода разделяется на два потока, один направляется в теплообменник 13, подключенный по греющей среде к циркуляционному контуру, далее подогретая питательная вода, смешиваясь со вторым потоком, направляется в паровой котел 1.

Был произведен сравнительный анализ схем: схемы, содержащей паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины, подключенные к отборам, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, в качестве пикового источника к трубопроводам сетевой воды после сетевых подогревателей подключен водогрейный котел, и схемы, содержащей паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины, подключенные к отборам, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, регуляторы расхода, регулирующие перераспределение воды, контур циркуляции теплоносителя.

В результате анализа было выявлено, что применение схемы, содержащей паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины, подключенные к отборам, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, регуляторы расхода, регулирующие перераспределение воды и контур циркуляции теплоносителя, позволяет повысить маневренность станции, проходить пики и провалы тепловых и электрических нагрузок, повысить тепловую мощность станции и ее экономичность.

Таким образом, полезная модель позволяет покрывать пиковые тепловые и электрические нагрузки путем перераспределение теплоты, повысить тепловую мощность станции, повысить экономичность станции, за счет высокой теплоемкости циркулирующего теплоносителя проходить провалы нагрузок, снижая нагрузку сетевых подогревателей.

1. Тепловая электрическая станция, содержащая паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины и подключенные к отборам турбины, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, отличающаяся тем, что она снабжена контуром циркуляции теплоносителя, включающим группу подогревателей, подключенных к отборам высокого давления турбины, теплообменники и циркуляционный насос, связанные между собой трубопроводами и подключенные к трубопроводам сетевой и питательной воды, станция также снабжена регуляторами расхода для перераспределения потоков воды.

2. Тепловая электрическая станция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве теплоносителя контура циркуляции используют жидкость с высокой теплоемкостью и температурой насыщения.