Тепловая электрическая станция
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована на тепловых электрических станциях.
Целью полезной модели является повышение тепловой мощности, экономичности и маневренности станции.
Тепловая электрическая станция содержит паровой котел, паровую турбину, состоящую как минимум из цилиндра высокого давления и цилиндра низкого давления, соединенных реверсивной трубой, содержащую регенеративные подогреватели низкого и высокого давления, деаэратор, подключенные к отборам турбины, питательный и конденсатные насосы, объединенные трубопроводами питательной воды, сетевые подогреватели, подключенные к теплофикационным отборам турбины, промышленный отбор и дополнительно содержит водоводяной теплообменник, по нагреваемой среде подключенный к трубопроводу питательной воды после конденсатного насоса, а по греющей среде к конденсатопроводу пикового сетевого подогревателя после конденсатного насоса, испаритель, по нагреваемой среде подключенный к трубопроводу питательной воды после подогревателя низкого давления, а по греющей среде к трубопроводу, подключенному к газоводяному теплообменнику, установленному по греющей среде в газоход уходящих газов парового котла, кроме того, испаритель соединен паропроводом с цилиндром низкого давления через теплообменник, установленный по греющей среде в газоход уходящих газов парового котла.
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и предназначена для использования на тепловых электрических станциях.
Известна тепловая электрическая станция (Шарапов В.И., Орлов М.Е. Технологии обеспечения пиковой нагрузки систем теплоснабжения. - М.: Новости теплоснабжения, 2006, стр.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.
Известна тепловая электрическая станция (Бененсон Е.И., Теплофикационные паровые турбины. - М.: Энергоатомиздат, 1986, стр.137-140), включающая паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины, трубопроводами подключенные к отборам турбины, сетевые подогреватели, подключенные к отборам турбины и соединенные с системой регенерации турбины, также станция содержит охлаждающее устройство.
Известна тепловая электрическая станция (Бененсон Е.И., Теплофикационные паровые турбины. - М.: Энергоатомиздат, 1986, стр.85), включающая паровую турбину, регенеративные подогреватели, образующие систему регенерации турбины, подключенные к отборам турбины, сетевые подогреватели, подключенные к теплофикационным отборам турбины и соединенные трубопроводами с системой регенерации турбины, в качестве пикового источника к трубопроводам сетевой воды после сетевых подогревателей подключен водогрейный котел.
Недостатками известных тепловых электрических станций является ограниченность сброса и набора нагрузки, обусловленная наличием тепловой нагрузки, дросселирование пара в регулирующих органах отборов на подогреватели, снижение экономичности турбины при пониженных нагрузках.
Наиболее близкой к заявляемой является тепловая электрическая станция (Бененсон Е.И., Теплофикационные паровые турбины. - М.: Энергоатомиздат, 1986, стр.140-142), содержащая паровой котел, паровую турбину, включающую цилиндр высокого давления и цилиндр низкого давления, соединенные между собой реверсивной трубой, соединенную паропроводом с паровым котлом, и регенеративные подогреватели низкого и высокого давления и деаэратор, подключенные к отборам турбины, питательный и конденсатные насосы, объединенные трубопроводами питательной воды, образующие систему регенерации турбины, сетевые подогреватели, подключенные к теплофикационным отборам турбины и соединенные трубопроводами с системой регенерации турбины, промышленный отбор.
Недостатком данной станции является ограниченность сброса и набора нагрузки, обусловленная наличием тепловой нагрузки, дросселирование пара в регулирующих органах отборов на подогреватели, снижение экономичности турбины при пониженных нагрузках.
Техническим результатом полезной модели является: возможность работы турбины с максимальной нагрузкой промышленного отбора и максимальной нагрузкой теплофикационных отборов, повышение экономичности турбинной установки, увеличение тепловой мощности, возможность применения скользящего давления отдельно по цилиндрам турбины, расширение регулировочного диапазона при больших тепловых нагрузках.
Результат достигается тем, что тепловая электрическая станция, содержащая паровой котел, паровую турбину, включающую цилиндр высокого давления и цилиндр низкого давления, связанные между собой реверсивной трубой, соединенную паропроводом с паровым котлом, регенеративные подогреватели низкого и высокого давления и деаэратор, подключенные к отборам турбины, и питательный и конденсатные насосы, объединенные трубопроводами питательной воды, образующие систему регенерации турбины, сетевые подогреватели, подключенные к теплофикационным отборам турбины и соединенные трубопроводами с системой регенерации турбины, промышленный отбор, отличается тем, что станция дополнительно содержит водоводяной теплообменник, испаритель, газоводяные теплообменники и пиковый сетевой подогреватель, при этом водоводяной теплообменник по нагреваемой среде подключен к трубопроводу питательной воды после конденсатного насоса, а по греющей среде к конденсатопроводу пикового сетевого подогревателя после конденсатного насоса, испаритель по нагреваемой среде подключен к трубопроводу питательной воды после подогревателя низкого давления, а по греющей среде к трубопроводу, подключенному к газоводяному теплообменнику, который установлен по греющей среде в газоход уходящих газов парового котла, при этом испаритель соединен паропроводом с цилиндром низкого давления через теплообменник, установленный по греющей среде в газоход уходящих газов парового котла.
На фиг. изображена тепловая электрическая станция, где: 1 - паровой котел; 2 - хвостовые поверхности нагрева парового котла; 3 - перегревательные поверхности парового котла; 4 - газоводяной теплообменник; 5 - газоводяной теплообменник; 6 - испаритель; 7 - подогреватель низкого давления; 8 - водоводяной теплообменник; 9 - паровая турбина; 10 - пиковый сетевой подогреватель; 11 - верхний сетевой подогреватель; 12 - нижний сетевой подогреватель; 13 - потребитель тепловой энергии; 14 - подогреватель высокого давления; 15 - деаэратор; 16 - задвижка; 17 - электрогенератор; 18 - промышленный потребитель; 19 - конденсатор;
Тепловая электрической станция работает следующим образом: пар из котла 1 поступает в цилиндр высокого давления турбины 9, где, расширяясь в ступенях цилиндров, превращает потенциальную тепловую энергию пара в механическую энергию вращения ротора турбины 9. Вращающийся ротор преобразовывает механическую энергию в электрическую энергию в электрогенераторе 17. Часть пара идет на регенеративный подогрев воды, часть пара на нагрев воды в пиковом сетевом подогревателе 10 и/или часть пара направляется промышленному потребителю 18. Пар, сконденсированный в пиковом сетевом подогревателе 10, направляют в водоводяной теплообменник 8, охлажденная вода направляется в деаэратор 15. Вода после деаэратора 15 питательным насосом направляется в подогреватель высокого давления 14, подогретая вода в подогревателях высокого давления 14 направляется в паровой котел 1. Пар из газоводянного теплообменника 5 поступает в цилиндр низкого давления турбины 9, где, расширяясь в ступенях цилиндров, превращает потенциальную тепловую энергию пара в механическую энергию вращения ротора турбины 9. Вращающийся ротор преобразовывает механическую энергию в электрическую энергию в электрогенераторе 17. Часть пара идет на регенеративный подогрев воды, часть на подогрев сетевой воды в сетевых подогревателях 11, 12. Оставшийся пар после цилиндра низкого давления турбины 9 конденсируется в конденсаторе 19. Образовавшаяся вода конденсатным насосом подается в водоводяной теплообменник 8, в котором тепловая энергия дренажа пикового сетевого подогревателя 10 передается питательной воде цилиндра низкого давления турбины 9, подогретая питательная вода смешивается с регенеративным отбором подогревателя низкого давления 7 и дренажа сетевого подогревателя 12, после которого питательная вода направляется в испаритель 6. В испарителе 6 греющей средой является вода, подогреваемая в газоводяном теплообменнике 4, включенном по греющей среде в газоход уходящих газов парового котла 1. Насыщенный пар, образуемый в испарителе 6, направляется в теплообменник 5, включенный по греющей среде в газоход уходящих газов парового котла 1, в котором перегревается до нужной температуры и направляется в цилиндр низкого давления турбины 9.
Был произведен сравнительный анализ тепловых электрических станций: включающей паровой котел, паровую турбину, соединенную паропроводом с паровым котлом, содержащую регенеративные подогреватели низкого и высокого давления, деаэратор, подключенные к отборам турбины, питательный и конденсатные насосы, объединенные трубопроводами питательной воды, образующие систему регенерации турбины, сетевые подогреватели, подключенные к теплофикационным отборам турбины и соединенные трубопроводами с системой регенерации турбины и предлагаемой тепловой электрической станции.
В результате анализа было выявлено, что применение предлагаемой тепловой электрической станции повышает экономичность станции, увеличивает тепловую мощность станции, дает возможность работы турбины при максимальных промышленном и теплофикационном отборах, тем самым повышая ее надежность, позволяет работать на скользящем давлении цилиндров отдельно друг от друга, что увеличивает экономичность цилиндров при частичных нагрузках.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет повысить экономичность станции путем повышения экономичности промышленно-отопительной турбины, повысить эффективность работы цилиндров, повысить тепловую мощность станции.
Тепловая электрическая станция, содержащая паровой котел, паровую турбину, включающую цилиндр высокого давления и цилиндр низкого давления, связанные между собой реверсивной трубой, соединенную паропроводом с паровым котлом, регенеративные подогреватели низкого и высокого давления и деаэратор, подключенные к отборам турбины и питательный и конденсатные насосы, объединенные трубопроводами питательной воды, образующие систему регенерации турбины, сетевые подогреватели, подключенные к теплофикационным отборам турбины и соединенные трубопроводами с системой регенерации турбины, промышленный отбор, отличающаяся тем, что станция дополнительно содержит водоводяной теплообменник, испаритель, газоводяные теплообменники и пиковый сетевой подогреватель, при этом водоводяной теплообменник по нагреваемой среде подключен к трубопроводу питательной воды после конденсатного насоса, а по греющей среде к конденсатопроводу пикового сетевого подогревателя после конденсатного насоса, испаритель по нагреваемой среде подключен к трубопроводу питательной воды после подогревателя низкого давления, а по греющей среде к трубопроводу, подключенному к газоводяному теплообменнику, который установлен по греющей среде в газоход уходящих газов парового котла, при этом испаритель соединен паропроводом с цилиндром низкого давления через теплообменник, установленный по греющей среде в газоход уходящих газов парового котла.
