Система получения добавочной воды на теплоэлектроцентрали

 

Использование: изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на теплоэлектроцентрали и тепловых электростанциях с оборудованием обработки сетевой воды. Сущность изобретения: известная система, содержащая испаритель, включающий, по крайней мере, один регенеративный подогреватель и одну ступень испарения, подключенную по вторичному пару к регенеративному подогревателю магистрали обратной и прямой сетевой воды, подогреватель сетевой воды, связанный с отбором турбины, трубопроводы отвода дистиллята и подпитки теплосети, согласно изобретению, снабжена вакуумным деаэратором и соединенным с ним деаэраторным баком. Система содержит дополнительный насос, а деаэраторный бак снабжен вертикальной перегородкой, разделяющей бак на две полости, одна из которых соединена со сливной трубой деаэратора и через насос - с первой ступенью испарения, а вторая полость подключена к магистрали обратной сетевой воды и к регенеративному подогревателю последней ступени испарения, который, в свою очередь, соединен с трубопроводом подпитки теплосети. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на теплоэлектроцентрали и тепловых электростанциях с оборудованием обработки сетевой воды.

Известна схема включения испарителей в систему подогрева сетевой воды теплофикационной турбины, содержащая испаритель поверхностного типа и конденсатор испарителя (1). К недостаткам этой установки следует отнести то, что она требует глубокого химического умягчения питательной воды, что увеличивает стоимость вырабатываемого дистиллята.

Известна система получения добавочной воды (2), содержащая испаритель, включающий, по крайней мере, один регенеративный подогреватель и одну ступень испарения, подключенную по вторичному пару к регенеративному подогревателю, магистрали обратной и прямой сетевой воды, подогреватель сетевой воды, связанный с отбором турбины, трубопровод отвода дистиллята и подпитки теплосети. Основным недостатком этой системы является малая экономичность получения добавочной воды, связанная с повышением температуры обратной сетевой воды перед сетевыми подогревателями, что приводит к недовыработке электроэнергии на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение экономичности производства добавочной воды на ТЭЦ.

Для этого известная система получения добавочной воды на теплоэлектроцентрали, содержащая испаритель, включающий один регенеративный подогреватель и одну ступень испарения, подключенную по вторичному пару к регенеративному подогревателю, магистрали обратной и прямой сетевой воды, подогреватель сетевой воды, связанный с отбором турбины, трубопроводы отвода дистиллята и подпитки теплосети, согласно изобретению, снабжена вакуумным деаэратором и соединенным с ним деаэраторным баком, дополнительным насосом, а деаэраторный бак снабжен вертикальной перегородкой, разделяющей бак на две полости, одна из которых соединена со сливной трубой деаэратора и через насос с первой ступенью испарения, а вторая полость подключена к магистрали обратной сетевой воды и к регенеративному подогревателю последней ступени испарения, который, в свою очередь, соединен с трубопроводом подпитки теплосети.

На чертеже представлена принципиальная схема получения добавочной воды на ТЭЦ.

Система получения добавочной воды содержит многоступенчатый испаритель 1, включающий ступени испарения 2, подключенные к регенеративным подогревателям 3, деаэратор 4, деаэраторный бак 5, разделенный вертикальной перегородкой 6 на полости 7 и 8, подогреватель сетевой воды 9, подогреватель теплоносителя 10, насос 11 перекачивания воды в установке. Первая ступень испарения многоступенчатого испарителя 1 подключена питательным трубопроводом 12 с насосом 11 к полости 7 деаэраторного бака 5, а последняя ступень испарения 13 сбросным трубопроводом 13 к полости 8 деаэраторного бака 5. Полость 7 деаэраторного бака 5 соединена также со сливной трубой 14 деаэратора. Регенеративные подогреватели 3 первой и последней ступеней испарения испарителя 1 соединены соответственно с трубопроводом 15 подачи воды на деаэрацию в деаэратор 4 и трубопроводом подпитки теплосети 16. Полость 8 деаэраторного бака 5 через трубопровод 17 соединена с магистраль 18 обратной сетевой воды. Магистраль 18 обратной сетевой воды через подогреватель сетевой воды 9, подключенный к трубопроводу 19 отбора турбины (на чертеже не показана) соединена с магистраль 20 прямой сетевой воды. Магистраль 18 обратной сетевой воды соединена также трубопроводом 21 через подогреватель 10 теплоносителя с деаэратором 4 и трубопроводом 22 через подогреватель теплоносителя 10 с магистраль 20 прямой сетевой воды. Испаритель 1 снабжен штуцером 23 для отвода дистиллята (добавочной воды).

Система получения добавочной воды на ТЭЦ работает следующим образом. По трубопроводу 16 подводится подпитка теплосети к регенеративному подогревателю 3 последней ступени испарителя 1. Пройдя все регенеративные подогреватели 3 и нагреваясь в них за счет конденсации вторичного пара, образовавшегося в ступенях 2 испарения, подпитка теплосети выходит из регенеративного подогревателя первой ступени испарения. По трубопроводу 15 эта вода подается в деаэратор 4, в котором осуществляется ее деаэрация. Сюда же, в деаэратор 4 по трубопроводу 21 подается часть обратной сетевой воды, предварительно нагреваемой в подогревателе 9 и выполняющей роль теплоносителя. Подогрев этой части обратной сетевой воды осуществляется частью прямой сетевой воды, имеющей значительно более высокую температуру. Прямая сетевая вода, в свою очередь, нагревается паром из отбора турбины.

Теплоноситель нагревается в подогревателе 10 до температуры, превышающей температуру насыщения, соответствующую рабочему давлению в деаэраторе 4, за счет чего в деаэраторе происходит самовскипание теплоносителя с образованием пара, которым и осуществляется деаэрация исходной воды. Теплоноситель в подогревателе 9 может также нагреваться паром или в качестве теплоносителя может использоваться непосредственно пар. Вся поступившая в деаэратор вода, уже деаэрированная, отводится в полость 7 деаэраторного бака 5 по трубопроводу 14. Часть воды из полости 7 насосом 11 подается в первую ступень испарения испарителя 1. Температура этой воды также вше температуры насыщения, соответствующей давлению в первой ступени испарителя 1, в связи с чем происходит ее частичное вскипание с образованием вторичного пара, который конденсируется на поверхности регенеративного подогревателя 3. Невыпарившаяся часть этой воды перетекает по всем ступеням 2 испарения, в каждой из которых образуется вторичный пар, который конденсируется на поверхностях регенеративных подогревателей 3. Оставшаяся после самоиспарения часть воды самосливом отводится из последней ступени испарения в полость 8 деаэраторного бака 5. Весь полученный дистиллят (добавочная вода) отводится из испарителя через штуцер 23. При этом в полость 7 деаэраторного бака 5 через трубопровод 14 поступает больше воды, чем отводится через трубопровод 12, и часть поступившей воды переливается через вертикальную перегородку 6 в полость 8. Оба потока воды, поступившие в полость 8 по трубопроводу 17 самотеком поступают в магистраль 18 обратной сетевой воды. Температура воды, поступающей в полость 8 деаэраторного бака 5 из последней ступени испарения испарителя 1 ниже, чем температура той воды, которая переливается в полость 8 через перегородку 6. В результате отводимая из полости 8 вода имеет температуру ниже, чем температура воды, поступающей из деаэратора 4 в деаэраторный бак 5. При смешении с обратной сетевой водой в магистрали 18 и с подпиткой теплосети в трубопроводе 16, имеющих более низкую температуру, общий поток воды, направляемый на первую ступень испарения испарителя 1 становится еще более холодным по сравнению с водой, поступающей на первую ступень испарения. Разность температур между этими потоками и является определяющим для функционирования установки. Температура теплоносителя, поступающего в деаэратор 4 по трубопроводу 21 поддерживается такой, чтобы смешанный поток воды в трубопроводе 14, а следовательно и в трубопроводе 12, имел достаточно высокую температуру по сравнению с температурой потока воды, поступающей на вход 15 регенеративного подогревателя 3, с тем, чтобы эффективно осуществлялся процесс деаэрации в деаэраторе 4 и теплопередачи в испарителе и подогревателях.

Технический эффект предлагаемой системы получения добавочной воды на ТЭЦ по сравнению с известным заключается в следующем. В известном решении в качестве охлаждающей воды на регенеративные подогреватели подается обратная сетевая вода, а в нее сбрасывается оставшаяся часть воды после самоиспарения. Чтобы испаритель работал, температура охлаждающей воды, т.е. обратной сетевой воды должна быть ниже температуры воды, выходящей из последней ступени испарения. В связи с этим в образную сетевую поступает более горячая вода, чем обратная сетевая вода, что повышает температуру всего потока обратной сетевой воды на входе в подогреватель сетевой воды. На выходе же из сетевого подогревателя вода должна быть нагрета до более высокой температуры, чем это было необходимо ранее, поскольку часть тепла необходимо использовать в испарителе. При этом включение испарителя практически не приводит к дополнительным тепловым потерям. Однако теперь необходимо нагревать сетевую воду паром более высоких параметров, из другого отбора, что, как известно, приводит к недовыработке электроэнергии (пропорциональной расходу отбираемого пара помноженного на разность энтальпий пара между отборами) или перерасходу топлива для компенсации этой недовыработки.

В предлагаемом решении включение испарителя в схему подогрева сетевой воды никак не влияет на параметры сетевой воды перед подогревателем сетевой воды и за ним. При его отсутствии схема подогрева сетевой воды и параметры сред не претерпят изменений. В связи с этим экономичность работы электростанции не ухудшится. По сравнению с прототипом предлагаемая схема более экономична.

Источники, принятые во внимание.

1. Л.С.Стерман, В.Н.Покровский "Физические и химические методы обработки воды на ТЭЦ", Энергоатомиздат, 1981 г. с. 183.

2. А.с. СССР N 94419, опубл. 07.02.83 г. (прототип).

Формула изобретения

Система получения добавочной воды на теплоэлектроцентрали, содержащая испаритель, включающий по крайней мере один регенеративный подогреватель и одну ступень испарения, подключенную по вторичному пару к регенеративному подогревателю, магистрали обратной и прямой сетевой воды, поогреватель сетевой воды, связанный с отбором турбины, трубопроводы отвода дистиллята и подпитки теплосети, отличающаяся тем, что она снабжена вакуумным деаэратором и соединенным с ним деаэраторным баком, дополнительным насосом, а деаэраторный бак снабжен вертикальной перегородкой, разделяющей бак на две полости, одна из которых соединена со сливной трубой деаэратора и через насос с первой ступенью испарения, а вторая полость подключена к магистрали обратной сетевой воды и к регенеративному подогревателю последней ступени испарения, который соединен с трубопроводом подпитки теплосети.

РИСУНКИ

Рисунок 1