Система отвода тепла от паротурбинной установки

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в паротурбинных установках с конденсаторами смесительного типа в оборотных системах охлаждения, в частности в геотермальных паротурбинных установках. Система отвода тепла включает в себя смесительный конденсатор 1, трубу барометрического слива охлаждающей воды и конденсата 2 в водоприемник 3, циркуляционный насос 4 с напорным трубопроводом 5 подачи воды в мокрую градирню 6 с бассейном 7 и переливным порогом 8. Канал 9 связывает переливной порог 8 с водосборником 3, а к напорному трубопроводу 5 присоединена линия с регулятором расхода 10, импульс для работы которого берется по датчику уровня в водосборнике 3. Изобретение позволяет повысить надежность работы системы отвода тепла. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в паротурбинных установках с конденсаторами смесительного типа в оборотных системах охлаждения, в частности в геотермальных паротурбинных установках.

Известны системы отвода тепла от паротурбинных установок, состоящие из смесительного конденсатора, конденсатного насоса, мокрой градирни и циркуляционного насоса (см. Шкловер Г.Г., Мильман О.О. Исследование и расчет конденсационных устройств паровых турбин. -М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 240).

В ряде случаев для исключения из схемы конденсатного насоса используются барометрический слив конденсата в водосборник и подачу воды из этого водосборника в градирню с помощью циркуляционного насоса; из бассейна градирни в смесительный конденсатор - самотеком за счет разности давлений между атмосферой и конденсатором (см. Prgecto Geotermiko San-Jacinto, Dal, Spa Milan, 1993).

Главным недостатком такой схемы является необходимость соблюдения баланса расходов между подачей насоса из водосборника в градирню, из градирни в конденсатор и из конденсатора в водосборник. Это требует установки регулятора расхода на линии нагнетания циркуляционного насоса в градирню, при этом размеры регулятора определяются большими диаметрами трубопроводов циркуляционной воды, а выход его из строя приводит к аварийной остановке всего паротурбинного блока. Кроме того, регулятор должен работать с некоторым значением перепада давлений на нем, что приводит к значительным дополнительным затратам мощности на прокачку охлаждающей воды.

Цель изобретения - повышение надежности работы системы отвода тепла и уменьшение затрат энергии на прокачку воды.

Сущность изобретения состоит в том, что в бассейне градирни устанавливается переливной порог, за которым расположен канал для слива избытка воды из бассейна градирни в водосборник, а к трубопроводу нагнетания циркуляционного насоса присоединена линия для слива или подачи воды к системе оборотного водоснабжения с регулятором расхода, импульсом для работы которого является изменение уровня в водосборнике.

В результате наличия этих существенных признаков система отвода тепла приобретает следующие новые свойства: 1. Повышенную надежность работы при выходе из строя регулятора уровня.

2. Уменьшение расхода энергии на собственные нужды энергетической установки.

На фиг. 1 приведена система отвода тепла, она включает в себя смесительный конденсатор 1, трубу для барометрического слива охлаждающей воды и конденсата 2 в водоприемнике 3, к водосборнику присоединен циркуляционный насос 4 с напорным трубопроводом 5 подачи воды в мокрую градирню 6 с бассейном 7 и переливным порогом 8. Канал 9 связывает переливной порог 8 с водосборником 3, а к напорному трубопроводу присоединена линия с регулятором расхода 10, импульс для работы которого берется по датчику уровня 11 в водосборнике 3.

Система отвода тепла работает следующим образом. Циркуляционный насос 4 подает воду в градирню 6, где она охлаждается и сливается в бассейн 7, из него за счет разности давлений охлажденная вода поступает в смесительный конденсатор 1, смесь охлаждающей воды и конденсата пара по барометрической трубе сливается в водосборник 3. Производительность насоса 4 выбирается таким образом, что она превосходит максимально возможный расход воды из бассейна 7 в конденсатор 1. Избыток воды через переливной порог 8 по каналу 9 сливается обратно в водосборник 3. Если в системе охлаждения общая масса воды увеличивается (это характерно для геотермальных паротурбинных установок), то уровень в водосборнике растет и по импульсу от датчика уровня 11 регулятор 10 сбрасывает избыток воды из системы.

Если в системе охлаждения образуется недостаток воды (из-за испарения и уноса из градирни в паровых турбинах обычного типа), то уровень в водосборнике падает и регулятор 10 по импульсу датчика 11 обеспечивает восполнение системы.

Благодаря использованию совокупности вышеперечисленных конструкторских решений регулятор расхода 10 устанавливается на линии отвода избытка воды, расход по этой линии и ее сечение на несколько порядков (в 50 - 1000 раз) меньше, чем напорной линии 5, отказ регулятора не приводит к остановке турбины, так как он стоит на ответвлении от основного потока. Уменьшается необходимый напор насоса по сравнению со случаем, когда регулятор стоит на напорном трубопроводе, это существенно снижает расход энергии на прокачку воды.

Формула изобретения

Система отвода тепла от паротурбинной установки, состоящая из смесительного конденсатора с трубой для барометрического слива в водосборник, присоединенного к нему циркуляционного насоса с напорным трубопроводом подачи воды в мокрую градирню, из бассейна которой вода поступает в смесительный конденсатор, отличающаяся тем, что в бассейне градирни дополнительно устанавливается переливной порог и канал для слива избытка воды из бассейна в водосборник, а к напорному трубопроводу циркуляционного насоса присоединена линия подачи или слива воды с регулятором расхода, который управляется по импульсу от датчика уровня в водосборнике.

РИСУНКИ

Рисунок 1

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Федоров Владимир Алексеевич, Мильман Олег Ошеревич

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Закрытое акционерное общество Научно-производственное внедренческое предприятие "Турбокон"

Договор № РД0013057 зарегистрирован 12.10.2006

Извещение опубликовано: 20.11.2006        БИ: 32/2006

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия