Система оборотного водоснабжения электростанции с градирней

Авторы патента:

E03B7 - Водонапорные сети для питьевой воды или воды для хозяйственных нужд (трубы и трубопроводы общего назначения F16L)

Владельцы патента RU 2350715:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к области энергетики. Система оборотного водоснабжения электростанции с градирней содержит самотечный водовод к циркуляционному насосу, рециркуляционный трубопровод, соединяющий напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины со сливным напорным трубопроводом к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна, соединенного самотечным перепускным каналом с водоприемным колодцем. При этом вытяжная башня снабжена водораспределительным лотком с разбрызгивающими соплами, оросительным устройством и водоуловителем. Система оборотного водоснабжения электростанции с градирней дополнительно снабжена регулятором расхода циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины, связанным с датчиком давления в конденсаторе и регулирующим органом, установленным на напорном трубопроводе к конденсатору паровой турбины, и регулятором расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу. При этом регулятор расхода связан с датчиком расхода и с датчиком температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор и регулирующим органом, установленным на рециркуляционном трубопроводе. Технический результат заключается в повышении тепловой эффективности системы оборотного водоснабжения и экономичности электростанции. 1 ил.

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

Известен аналог - система оборотного водоснабжения электростанции с градирней (см. патент РФ №2236517, БИ №26, 2004), содержащая самотечный водовод к циркуляционному насосу, рециркуляционный трубопровод, соединяющий напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины со сливным напорным трубопроводом к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна, соединенного самотечным перепускным каналом с водоприемным колодцем, при этом вытяжная башня снабжена водораспределительным лотком с разбрызгивающими соплами, оросительным устройством и водоуловителем. Данный аналог принят за прототип.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней, принятой за прототип, относится то, что при реализации известной системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней не осуществляется непрерывное регулирование расхода и температуры циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины в зависимости от давления в нем. Температура циркуляционной воды и давление в конденсаторе паровой турбины в процессе работы электростанции могут изменяться. Так, при повышении температуры атмосферного воздуха степень охлаждения циркуляционной воды в градирне башенного типа снижается, а температура воды на выходе из градирни возрастает, что приводит к повышению давления в конденсаторе паровой турбины и снижению коэффициента полезного действия электростанции. Кроме того, при увеличении пропуска отработавшего в турбине пара в конденсатор для поддерживания заданного давления (экономического вакуума) в нем необходимо понижать температуру циркуляционной воды или увеличивать ее расход через конденсатор паровой турбины. Так как при эксплуатации турбинной установки давление в конденсаторе изменяется в зависимости от температуры циркуляционной воды и пропуска пара в конденсатор, то для поддерживания экономического вакуума в конденсаторе паровой турбины необходимо осуществлять регулирование расхода и температуры циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины.

Сущность изобретения заключается в следующем. Для повышения тепловой эффективности системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней с целью повышения экономичности электростанции целесообразно осуществлять непрерывный контроль и поддерживать на заданном уровне в соответствии с давлением в конденсаторе паровой турбины расход и температуру циркуляционной воды на входе в конденсатор. Для этого предлагается установить в системе оборотного водоснабжения электростанции с градирней регулятор расхода циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины, связанный с датчиком давления в конденсаторе и регулирующим органом, установленным на напорном трубопроводе к конденсатору паровой турбины, и регулятор расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу, связанный с датчиком расхода и с датчиком температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор и регулирующим органом, установленным на рециркуляционном трубопроводе, соединяющем напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины со сливным напорным трубопроводом к градирне.

Технический результат - повышение тепловой эффективности системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней путем осуществления непрерывного контроля и поддерживания на заданном уровне в соответствии с давлением в конденсаторе паровой турбины расхода и температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная система оборотного водоснабжения электростанции с градирней содержит самотечный водовод к циркуляционному насосу, рециркуляционный трубопровод, соединяющий напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины со сливным напорным трубопроводом к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна, соединенного самотечным перепускным каналом с водоприемным колодцем, при этом вытяжная башня снабжена водораспределительным лотком с разбрызгивающими соплами, оросительным устройством и водоуловителем. Особенность заключается в том, что система оборотного водоснабжения электростанции с градирней дополнительно снабжена регулятором расхода циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины, связанным с датчиком давления в конденсаторе и регулирующим органом, установленным на напорном трубопроводе к конденсатору паровой турбины, и регулятором расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу, связанным с датчиком расхода и с датчиком температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор и регулирующим органом, установленным на рециркуляционном трубопроводе.

На чертеже представлена схема системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней.

Система оборотного водоснабжения электростанции с градирней содержит самотечный водовод 1 к циркуляционному насосу 2, рециркуляционный трубопровод 3, соединяющий напорный трубопровод 4 к конденсатору 5 паровой турбины со сливным напорным трубопроводом 6 к градирне, состоящей из вытяжной башни 7 и водосборного бассейна 8, соединенного самотечным перепускным каналом 9 с водоприемным колодцем 10, регулятор 11 расхода циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор 5 паровой турбины, связанный с датчиком 12 давления в конденсаторе 5 и регулирующим органом 13 расхода циркуляционной воды, установленным на напорном трубопроводе 4 к конденсатору 5, регулятор 14 расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу 3, связанный с датчиками 15 и 16 соответственно расхода и температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор 5 и регулирующим органом 17 расхода циркуляционной воды, установленным на рециркуляционном трубопроводе 3. Вытяжная башня 7 градирни снабжена водораспределительным лотком 18 с разбрызгивающими соплами 19, оросительным устройством 20 и водоуловителем 21.

Работа системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней осуществляется следующим образом.

Охлажденная в градирне вода циркуляционным насосом 2 по напорному трубопроводу 4 подается в конденсатор 5 паровой турбины, при этом часть общего потока охлажденной воды направляется в рециркуляционный трубопровод 3 на повторное охлаждение, минуя конденсатор 5. В конденсаторе 5 паровой турбины циркуляционная вода нагревается за счет теплоты конденсации (парообразования) отработавшего в турбине пара и совместно с движущейся по рециркуляционному трубопроводу 3 охлажденной водой подается по сливному напорному трубопроводу 6 в водораспределительный лоток 18, откуда поступает в разбрызгивающие сопла 19. С помощью сопел 19 поток воды разбрызгивается и в форме струй и капель падает на оросительное устройство 20, а затем стекает в виде дождя в водосборный бассейн 8.

В вытяжной башне 7 градирни навстречу потоку воды движется атмосферный воздух. В процессе непосредственного контакта теплоносителей осуществляется тепло- и массообмен между водой и воздухом, при этом вода охлаждается, а воздух подогревается и насыщается водяными парами. Затем воздух проходит водоуловитель 21, где из него отделяется капельная влага и через вытяжную башню 7 отводится в атмосферу.

Из водосборного бассейна 8 охлажденная вода по самотечному перепускному каналу 9 поступает в водоприемный колодец 10 и в самотечный водовод 1, откуда циркуляционным насосом 2 снова подается в рециркуляционный и напорный трубопроводы 3 и 4 соответственно.

Давление в конденсаторе 5 паровой турбины поддерживается на заданном уровне путем изменения расхода и температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор. В процессе работы системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней осуществляется непрерывное измерение давления в конденсаторе 5 паровой турбины датчиком 12. Сигнал от датчика 12 давления в конденсаторе 5 поступает на вход регулятора 11 расхода циркуляционной воды, выход которого соединен с регулирующим органом 13 расхода циркуляционной воды, установленным на трубопроводе 4. Кроме того, в процессе работы системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней осуществляется непрерывное измерение расхода и температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор 5 паровой турбины соответственно датчиком 15 и 16. Сигналы от датчиков 15 и 16 соответственно расхода и температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор 5 поступают на вход регулятора 14 расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу 3, выход которого соединен с регулирующим органом 17 расхода циркуляционной воды, установленным на рециркуляционном трубопроводе 3.

При возникновении ситуации, когда давление в конденсаторе 5 паровой турбины отклоняется от заданного значения, по сигналу от датчика 12 регулятором 11 вырабатывается командный сигнал на изменение расхода циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор 5. Командный сигнал, вырабатываемый регулятором 11, воздействует на регулирующий орган 13, которым осуществляется изменение расхода циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор 5. Новому значению расхода циркуляционной воды, величина которого измеряется датчиком 15, соответствует определенное значение ее температуры. При изменении расхода циркуляционной воды на входе в конденсатор 5 регулятором 14 вырабатывается командный сигнал на изменение расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу 3. Командный сигнал, вырабатываемый регулятором 14, воздействует на регулирующий орган 17, которым осуществляется изменение расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу 3. Изменением расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу 3 достигается требуемое значение температуры циркуляционной воды на выходе из градирни, то есть на входе в конденсатор 5, значение которой непрерывно измеряется датчиком 16.

Таким образом, в процессе работы системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней будет осуществляться непрерывный контроль и поддерживаться на заданном уровне в соответствии с давлением в конденсаторе паровой турбины расход и температура циркуляционной воды на входе в конденсатор.

Снабжение системы оборотного водоснабжения электростанции с градирней регулятором расхода циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины, связанным с датчиком давления в конденсаторе и регулирующим органом, установленным на напорном трубопроводе к конденсатору паровой турбины, и регулятором расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу, связанным с датчиком расхода и с датчиком температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор и регулирующим органом, установленным на рециркуляционном трубопроводе, позволяет осуществлять регулирование расхода и температуры циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины, и, тем самым, поддерживать экономический вакуум в конденсаторе, что повышает экономичность электростанции.

Система оборотного водоснабжения электростанции с градирней, содержащая самотечный водовод к циркуляционному насосу, рециркуляционный трубопровод, соединяющий напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины со сливным напорным трубопроводом к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна, соединенного самотечным перепускным каналом с водоприемным колодцем, при этом вытяжная башня снабжена водораспределительным лотком с разбрызгивающими соплами, оросительным устройством и водоуловителем, отличающаяся тем, что система оборотного водоснабжения электростанции с градирней дополнительно снабжена регулятором расхода циркуляционной воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины, связанным с датчиком давления в конденсаторе и регулирующим органом, установленным на напорном трубопроводе к конденсатору паровой турбины, и регулятором расхода циркуляционной воды по рециркуляционному трубопроводу, связанным с датчиком расхода и с датчиком температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор и регулирующим органом, установленным на рециркуляционном трубопроводе.

Изобретение относится к области водоснабжения. .

Устройство для защиты трубопровода от замерзания // 2343247

Изобретение относится к области отопления и водоснабжения. .

Клапан потока (переключатель) // 2342273

Изобретение относится к системам водоснабжения и может быть использовано для заправки баков вагонов водой. .

Способ и устройство регулирования давления в сети водоснабжения // 2334266

Изобретение относится к области водоснабжения и может применяться для управления работой насосных станций. .

Устройство, предотвращающее замерзание системы отопления здания // 2326290

Изобретение относится к устройствам, предотвращающим замерзание системы отопления здания. .

Система водоснабжения мегаполиса // 2321706

Изобретение относится к строительству, в частности к системам водоснабжения населенных пунктов. .

Устройство для подачи воды из скважины и его автоматический сливной клапан // 2320826

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано для автоматического слива жидкости в трубопроводах в качестве защиты водоподъемных труб и башни (емкости) от замерзания в них воды, скважины и электропогружного насоса от нарушения правил их эксплуатации, устья скважины от засорения и загрязнения, предпочтительно в водозаборных скважинах, расположенных в сельской местности.

Система снабжения здания теплом и холодной водой (система 3 т) // 2287743

Изобретение относится к технике отопления, вентиляции, горячего и холодного водоснабжения и теплоснабжения зданий. .

Теплоэнергетическая система // 2279511

Изобретение относится к теплоэнергетическим устройствам для спиртопроизводящих заводов, использующих в своей работе вторичное тепло, и может найти широкое применение в пищевой промышленности.

Система оборота воды в спиртопроизводстве // 2279510

Изобретение относится к устройствам оборотного водоснабжения, использующим тепловую энергию дефлегматорной воды для нужд производства и быта спиртопроизводящего предприятия.

Регулирующее устройство // 2360073

Изобретение относится к области санитарной техники

Способ управления системой хозяйственно-питьевого и пожарного водоснабжения и устройство для осуществления способа // 2399396

Способ водоснабжения города // 2470121

Устройство для управления потоком термочувствительной текучей среды // 2481522

Устройство для защиты трубопровода от разрушения при замерзании воды // 2487977

Изобретение относится к области отопления и водоснабжения и может быть использовано для защиты от разрушения при замерзании трубопровода

Система питьевой или технической воды // 2493331

Группа изобретений относится к системе питьевой или технической воды с системой трубопроводов, а также к клапанам, используемым в этой системе. Система имеет подключение к коммунальной сети водоснабжения, по меньшей мере один подающий стояк или подъемный стояк по меньшей мере с одним ответвляющимся от него этажным трубопроводом и/или по меньшей мере одним ответвляющимся в направлении протекания воды от стояка и/или этажного трубопровода кольцевым трубопроводом. Система также снабжена возвратным стояком, в котором оканчиваются подающий стояк, и/или подъемный стояк, и/или этажный трубопровод, и/или кольцевой трубопровод. К подъемному стояку, и/или этажному трубопроводу, и/или кольцевому трубопроводу подключен по меньшей мере один потребитель. Система трубопроводов образует из подающего стояка или подъемного стояка и возвратного стояка замкнутый циркуляционный трубопровод. В этот трубопровод интегрировано устройство для охлаждения протекающей воды, с помощью которого обеспечивается возможность охлаждения или охлаждается питьевая или техническая вода до заданной температуры. Подключение к сети водоснабжения включено в направлении потока перед входом охлаждающего устройства в кольцевой трубопровод. Управляемый клапан в зависимости от устанавливаемой температуры при лежащей выше заданного значения температуре протекающей через трубопровод воды открывает поток до максимального значения, а при лежащей ниже температуре ограничивает поток до минимального значения. Обеспечивается соответствие находящейся в системе воды гигиеническим требованиям. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.

Зонная система водоснабжения многоэтажного здания // 2528442

Изобретение относится к коммунальному хозяйству и может быть использовано для водоснабжения многоэтажных бытовых и производственных зданий. Система содержит вертикальные по числу зон стояки с установленными в нижней части каждого их них обратными клапанами. Выходы стояков соединены с расположенными над соответствующими зонами напорными аккумулирующими емкостями с установленными в них датчиками 12, 13 уровней воды, связанными через первые контуры устройства управления с входами исполнительных органов подачи воды в напорные емкости, а между трубопроводом внешней системы водоснабжения и входом нижнего стояка установлен насос 3. Насос 3 снабжен регулятором частоты вращения, а стояки соседних по высоте зон соединены последовательно. В качестве исполнительных органов подачи воды в напорные емкости установлены задвижки 8 с электрическим приводом, через которые места соединения стояков соединены с напорными емкостями. При этом выходы датчиков 12,13 уровней воды через второй контур устройства управления связаны с входом регулятора частоты вращения вала насоса 3, с которым через третий контур устройства управления связан также выход датчика 15 подачи воды, установленного на выходе насоса 3. Изобретение обеспечивает повышение надежности и снижение энергозатрат. 1 ил.

Сотовая система питьевого водоснабжения // 2528461

Изобретение относится к системам водоснабжения преимущественно малоэтажных поселений, расположенных в районах без вечномерзлых грунтов. Система состоит из кольцевых водопроводов, проложенных по высоким опорам и замкнутых на циркуляционную насосную станцию с пунктом подогрева. Система разделена на независимые соты, содержащие циркуляционную станцию подготовки и подачи воды, к которой подключены пластмассовые кольцевые водопроводы. Водопроводы подвешены с помощью троса на высоких опорах и снабжены узлами переключений для объединения с соседней независимой сотой водоснабжения. Обеспечивается бесперебойное питьевое водоснабжение и повышение качества питьевой воды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ защиты труб водопровода от разрушения при замерзании воды в трубе // 2536737

Способ защиты труб водопровода от разрушения при замерзании воды в трубе позволяет предотвратить разрыв трубы водопровода в том случае, когда процесс замерзания воды в трубе уже произошел. Для этого по центру основной трубы размещают вспомогательную трубу. Условный диаметр вспомогательной трубы определяют расчетом исходя из прочностных свойств материала основной трубы. При этом материал стенки вспомогательной трубы выбирают эластичным и имеющим низкие значения коэффициентов теплопроводности и трения. Стенку вспомогательной трубы равномерным образом перфорируют отверстиями диаметром 1-1,5 мм, отстоящими друг от друга на расстоянии не более условного диаметра вспомогательной трубы. Технический результат - повышение надежности защиты трубопровода. 3 ил.

Система транспортировки воды // 2553834

Изобретение относится к системам водоснабжения населенных пунктов. Система транспортировки воды содержит кольцевую водопроводную сеть, разделенную на зоны, соединенные между собой водоводами, источники питания сети водой, зональные насосные станции с всасывающими трубопроводами, параллельно установленными насосами с напорными трубопроводами, соединенными с напорными магистральными трубопроводами подачи воды в зоны, зональные запасно-регулирующие емкости, соединенные по крайней мере с одним источником питания сети водой и зональными насосными станциями при помощи всасывающих трубопроводов, установленную на водопроводной сети по меньшей мере одной зоны по меньшей мере одну повысительную насосную станцию с всасывающим трубопроводом, установленную на водопроводной сети насосную станцию с подающим и отводящими трубопроводами и соединенную с ней безнапорную запасно-регулирующую емкость. Новым является то, что безнапорная запасно-регулирующая емкость соединена с подающим трубопроводом установленной на водопроводной сети насосной станции, по меньшей мере одна повысительная насосная станция по меньшей мере одной зоны дополнительно снабжена напорным трубопроводом и локальной водопроводной сетью, напорный трубопровод соединен с локальной водопроводной сетью, а всасывающий трубопровод - с водопроводной сетью этой зоны, система дополнительно снабжена подводящим трубопроводом, соединяющим водопроводную сеть и безнапорную запасно-регулирующую емкость, дополнительной локальной водопроводной сетью, соединенной с подающим трубопроводом, байпасной линией, соединяющей подводящий трубопровод с дополнительной локальной водопроводной сетью. Техническим результатом изобретения является снижение затрат электроэнергии на транспортировку воды и повышение надежности системы. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.