Способ работы комбинированной испарительной установки

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях для получения дистиллята. В способе работы комбинированной испарительной установки, по которому дистиллят получают выпариванием воды в последовательно включенных по греющему пару испарителях кипящего типа многоступенчатой испарительной установки и включенной на вторичный пар ее последней ступени испарительной установки мгновенного вскипания, конденсацию пара в концевом конденсаторе которой выполняют исходной водой, одну часть подогретой исходной воды направляют на подпитку многоступенчатой испарительной установки и вторую - на подпитку испарителя мгновенного вскипания, а оставшуюся часть на подпитку тепловой сети. Дистиллят испарительной установки охлаждают потоком подпиточной воды и подают в атмосферный деаэратор и затем отводят в линию основного конденсата между подогревателями низкого давления. Изобретение позволяет повысить тепловую экономичность тепловой электрической станции. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях.

Известны аналоги - способы работы испарительных установок, в которых дистиллят подогревают и подают в основной деаэратор паровой турбины, минуя подогреватели низкого давления [1, 2].

Недостатком аналогов является отсутствие регенеративного подогрева дистиллята в подогревателях низкого давления и подача его в деаэратор повышенного давления (0,6 МПа) турбины, что снижает тепловую экономичность электростанции.

Известен способ работы испарительной установки тепловой электрической станции, по которому дистиллят получают выпариванием воды в последовательно включенных по греющему пару испарителях кипящего типа многоступенчатой испарительной установки (МИУ) и включенной на вторичный пар ее последней ступени испарительной установки мгновенного вскипания (ИУМВ), конденсацию пара в концевом конденсаторе которой выполняют исходной водой. Часть подогретой в концевом конденсаторе исходной воды направляют на подпитку МИУ и ИУМВ, оставшуюся часть отводят в окружающие водоемы. Дистиллят после предварительного охлаждения подают в конденсатор паровой турбины [3]. Этот аналог принят за прототип.

Недостатком прототипа является пониженная тепловая экономичность тепловой электростанции, связанная с потерей теплоты в концевом ИУМВ, а также с потерей теплоты дистиллята в конденсаторе паровой турбины с охлаждающей водой.

Количество теплоты в паре последних ступеней, являющихся конденсатором, и ИУМВ при работе комбинированной испарительной установки превышает возможность ее поглощения потоком питательной воды, подаваемой на МИУ и ИУМВ, и ее приходится отводить с частью охлаждающей воды в окружающую среду. Дистиллят перед подачей в цикл тепловой электростанции необходимо подвергать деаэрации. Температура дистиллята МИУ - 110°С, а ИУМВ - 55-60°С), температура смеси этих потоков дистиллята составляет 90-95°С, так как большую часть дистиллята (до 75-80%) получают в многоступенчатой испарительной установке. Перед подачей в конденсатор турбины дистиллят охлаждают до 45-50°С, но даже в этом случае имеют место тепловые потери с охлаждающей водой, так как температура конденсации отработавшего в турбине пара составляет 26-30°С. Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности тепловой электростанции за счет подачи избыточной части охлаждающей воды, нагретой в концевом конденсаторе ИУМВ, на подпитку тепловой сети, и предварительно охлажденного дистиллята в атмосферный деаэратор, а затем в линию основного конденсата паровой турбины между подогревателями низкого давления.

Данный технический результат достигается тем, что в способе работы комбинированной испарительной установки, по которому дистиллят испарителя мгновенного вскипания и многоступенчатой испарительной установки, который получают из исходной воды, предварительно нагреваемой в концевом конденсаторе испарителя мгновенного вскипания, подают в деаэратор электростанции, одну часть исходной воды из концевого конденсатора направляют в деаэратор многоступенчатой испарительной установки, предварительно нагревая ее теплотой дистиллята из расширителя многоступенчатой испарительной установки, другую часть подают на подпитку испарителя мгновенного вскипания, а оставшуюся часть направляют для подпитки тепловой сети, кроме того, дистиллят после охлаждения в охладителе дистиллята подают в атмосферный деаэратор электростанции и затем отводят в линию основного конденсата между подогревателями низкого давления.

Осуществление операции охлаждения дистиллята позволяет обеспечить надежность работы атмосферного деаэратора и деаэратора МИУ, в который подается подпиточная вода, подогретая теплом дистиллята МИУ, а также увеличение эффекта от регенеративного подогрева дистиллята в подогревателях низкого давления.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существующим признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “новизна”.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема установки получения дистиллята для подпитки цикла тепловой электростанции, поясняющая способ. Установка состоит из последовательно соединенных по греющему пару ступеней испарения 1 многоступенчатой установки 2, к трубопроводу 3 вторичного пара последней ступени которого подключены деаэратор испарителя 4, расширитель 5 конденсата греющего пара ступеней испарения 1, головной подогреватель 6 испарителя мгновенного вскипания 7, к которому подключен трубопровод 8 упариваемого рассола, присоединенный к выходу из конденсаторов 9 ступеней расширения 10 испарителя мгновенного вскипания 7. Трубопровод 11 исходной воды подключен к концевому конденсатору 12 испарителя мгновенного вскипания 7, выход из которого присоединен трубопроводом 13 через подогреватель 14 к системе водоочистки 15. К выходу из водоочистки 15 присоединены трубопроводы 16, 17, 18 подпитки испарителя мгновенного вскипания 7, тепловой сети 19 и деаэратора 4 многоступенчатой испарительной установки 2. На трубопроводе подпитки 18 деаэратора 4 установлен охладитель дистиллята 20, вход в который присоединен трубопроводом дистиллята 21 к расширителю 5, а выход трубопроводом 22 к атмосферному деаэратору 23 подпитки цикла паровой турбины 24. В атмосферный деаэратор 23 подводится трубопровод 25 дистиллята ИУМВ 7, который поключен по дистилляту к концевому конденсатору 12 ИУМВ 7. Трубопровод 26 деаэрированного дистиллята соединяет выход из атмосферного деаэратора 23 с линией 27 основного конденсата паровой турбины 24 между подогревателями 28 низкого давления.

В соответствии с предложенным способом исходную воду по трубопроводу 11 подают в концевой конденсатор 12 ИУМВ 7, где она нагревается до 25-30°С. Затем ее догревают до 40°С в подогревателе 14, умягчают в узле водоочистки 15 и подают по трубопроводам 16, 17 в испарительную установку мгновенного вскипания 7 и тепловую сеть 19. Оставшуюся часть умягченной исходной воды подают к охладителю дистиллята 20, где она нагревается теплом дистиллята МИУ 2 до 70-80°С, и подводят к деаэратору 4 МИУ, после чего подают для упаривания к ступеням испарения 1. Конденсат греющего (вторичного) пара каждой из ступеней испарения 1 (дистиллят) отводят в расширитель 5, откуда с температурой 110°С подают по трубопроводу 21 к охладителю дистиллята 20. Охлажденный до температуры 85°С дистиллят отводят по трубопроводу 22 в атмосферный деаэратор 23 для удаления из него растворенного кислорода и углекислоты. Вторичный пар последней ступени испарения 1 МИУ 2 подается по трубопроводу 3 в головной подогреватель 6 ИУМВ, в котором нагревается рассол, подводимый по трубопроводу 8 из последовательно соединенных конденсаторов 9 камер расширения ИУМВ 7. Нагретый рассол последовательно расширяется (вскипает) в камерах расширения 10, образует пар, который конденсируется на поверхности конденсаторов 9, каскадно стекая в концевой конденсатор 12 ИУМВ. Полученный дистиллят с температурой 55°С по трубопроводу 25 подают в атмосферный деаэратор 23. Отдеаэрированный дистиллят МИУ и ИУМВ с температурой 104,2°С по трубопроводу 26 вводят в линию основного конденсата 27 паровой турбины 24 между подогревателями 28 низкого давления.

Предлагаемый способ работы комбинированной испарительной установки позволяет снизить топливную составляющую затрат на получение дистиллята и обеспечить надежную работу атмосферного деаэратора подпитки цикла тепловой электростанции.

Источники информации

1. А.с. №964200, кл. F 01 К 7/40, 1981.

2. А.с. SU 167910 А1, кл. F 01 К 13/00, 7/40, 1991.

3. Седлов А.С., Мошкарин А.В. и др. Методология и результаты расчета тепловой составляющей себестоимости производства добавочной воды на ТЭС, Теплоэнергетика, №10, 2000, (с.57, рис.3) (прототип).

1. Способ работы комбинированной испарительной установки, по которому дистиллят испарителя мгновенного вскипания и многоступенчатой испарительной установки, который получают из исходной воды, предварительно нагреваемой в концевом конденсаторе испарителя мгновенного вскипания, подают в деаэратор электростанции, отличающийся тем, что одну часть исходной воды из концевого конденсатора направляют в деаэратор многоступенчатой испарительной установки, предварительно нагревая ее теплотой дистиллята из расширителя многоступенчатой испарительной установки, другую часть подают на подпитку испарителя мгновенного вскипания, а оставшуюся часть направляют для подпитки тепловой сети.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дистиллят после охлаждения в охладителе дистиллята подают в атмосферный деаэратор электростанции и затем отводят в линию основного конденсата между подогревателями низкого давления.