Способ стабилизации сетевой частоты электрической сети электропитания

Авторы патента:

F01K13/02 - управление, например пуск или остановка

Владельцы патента RU 2517000:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к способу стабилизации сетевой частоты электрической сети электропитания. Двухвальная газовая турбина содержит мощную турбину и газогенератор, причем мощная турбина посредством первого вала соединена с первым генератором с возможностью передачи крутящего момента. Также изобретение относится к устройству для осуществления способа. Обычные методы для стабилизации частоты сопряжены с высокими инвестиционными затратами и потерями КПД. Для решения этих проблем изобретение предусматривает, что первый вал мощной турбины и первого генератора постоянно вращается синхронизированным образом с сетью электропитания, и первый генератор приводит во вращение в качестве двигателя, а второй вал газогенератора постоянно вращается с числом оборотов запуска, причем при запросе мощности газогенератор запускается, и мощная турбина приводится в действие выработанным горячим газом газогенератора, так что первый генератор вырабатывает ток. Изобретение позволяет повысить эффективность и экономичность стабилизации сетевой частоты. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу стабилизации сетевой частоты электрической сети электропитания, при котором по меньшей мере двухвальная газовая турбина содержит мощную турбину и газогенератор, причем мощная турбина посредством первого вала соединена с первым генератором с возможностью передачи крутящего момента. Наряду с этим предметом изобретения является устройство для осуществления способа.

Для поддержки частоты внутри сетевого комплекса для всех операторов электростанций существует обязанность обеспечивать определенный резерв по мощности, который может запрашиваться в течение заданного времени, при этом в принципе первичное и вторичное регулирование различается. Дополнительная отдача мощности служит тому, чтобы частоту, находящуюся ввиду непокрываемой потребности в мощности (спрос по питанию в сети выше предложения) ниже заданного значения, вновь привести на заданное значение.

При этом требования варьируются от сети к сети. Согласно правилам UCTE (Союз по координации передачи электрической энергии) требуется, например, дополнительная отдача мощности 2% в течение 30 секунд (первичное регулирование; в общем случае говорят о первичном регулировании в диапазоне 10-30 секунд или в общем случае о регулировании частоты в секундном диапазоне). Этот резерв мощности обеспечивается при этом различными мерами внутри уже находящихся в сети установок генерации энергии, которые приводят к ухудшению характеристик установок генерации энергии и к повышенным техническим затратам, которые проявляются в стоимости.

Кроме того, также имеются зависимые от сети правила для обеспечения дополнительной мощности в диапазоне более 30 секунд, до 30 минут (вторичное регулирование или, в общем, частотное регулирование в минутном диапазоне), которое наряду с уже имеющимися в сети установками может также предоставляться находящимися в резерве установками для пиковых нагрузок.

В паротурбинных электростанциях (DKW) поддержание резерва в секундном диапазоне при современном уровне техники осуществляется, в том числе путем дросселирования клапанов турбины, то есть накоплением энергии в котле, так что при потребности, просто за счет большего открытия клапанов турбины, дополнительная мощность в секундном диапазоне может предоставляться в распоряжение. Одновременно также повышается мощность топки, чтобы за счет снятия дросселирования кратковременно повышенную мощность также иметь возможность обеспечивать и долговременно.

Дросселирование клапанов имеет, в общем случае, также побочный эффект, заключающийся в том, что в нормальном режиме на кпд установки и абсолютную мощность всегда может оказываться негативное влияние. Поскольку должна быть возможна повышенная мощность топки, это приводит также к расчету с завышенными допусками котла с его вспомогательными и дополнительными установками и к ухудшенному балансу затрат.

Другая используемая в настоящее время возможность, чтобы требуемый резерв мощности кратковременно предоставлять в распоряжение (часто в комбинации с дросселированием клапанов турбины), связана с так называемым подпором конденсата. При этом отбираемый пар приводится к подогревателям низкого давления (в необходимом случае до 0 кг/с). Этот расход пара предоставляется в распоряжение соответственно для генерации электрического тока в паротурбогенераторе. Имеющие место из-за этого в конденсаторе повышенные количества конденсата сначала промежуточным образом накапливаются в так называемом сборнике конденсата, и после того как топочная мощность котла была соответственно повышена, уровень сборника конденсата вновь возвращается на нормальное значение. Одновременно также сокращается подаваемая насосом конденсата масса конденсата, чтобы несмотря на уменьшение отбираемого пара поддерживать температуру конденсата. Чтобы иметь возможность в целом гарантировать это, необходимо отапливаемый котел и его вспомогательные и дополнительные установки рассчитывать с завышенными допусками (то есть, с дополнительными затратами). В соответствии с этим в нормальном режиме установка эксплуатируется в режиме частичной нагрузки, что ведет к соответствующей потере по кпд.

Исходя из проблем и недостатков уровня техники в основе изобретения лежит задача усовершенствовать способ вышеназванного типа таким образом, чтобы стабилизация сетевой частоты, с одной стороны, осуществлялась особенно эффективно, а с другой стороны, экономичным образом.

Для решения соответствующей изобретению задачи предложено, что первый вал мощной турбины и первого генератора постоянно вращается синхронизированным образом с сетью электропитания, и генератор приводит во вращение в качестве двигателя, и второй вал газогенератора постоянно вращается с пусковой частотой вращения (числом оборотов запуска), причем при запросе нагрузки газогенератор запускается, и мощная турбина приводится в действие выработанным газом газогенератора, так что генератор вырабатывает ток.

В качестве мощной турбины обозначается та часть газовой турбины, которая используется для производства пригодной для использования технической работы, особенно для генерации электрического тока. При этом речь идет о части турбины, которая не используется для привода компрессора газовой турбины.

Решающее преимущество изобретения состоит в том, что необходимое для достижения возможности быстрого старта собственное потребление - с одной стороны, двухвальной газовой турбины посредством пускового двигателя, который поддерживает газогенератор на числе оборотов запуска, а с другой стороны, работа генератора в режиме двигателя синхронно с сетевой частотой - существенно ниже, чем дополнительно получаемая мощность при том же использовании первичной энергии, например, в паротурбинной электростанции, за счет устранения или сокращения какого-либо дросселирования клапанов турбины. Экономия затрат обеспечивается также за счет того, что в электростанциях котел со своими вспомогательными и дополнительными установками может проектироваться с меньшими допусками, так как дополнительно требуемое тепло, потребность в котором обеспечивается, например, посредством накопителя конденсата, не требуется подавать в отапливаемый котел, что приводит к экономии затрат и улучшению производительности. Таким способом, например, паротурбинные электростанции в нормальном режиме могут эксплуатироваться более экономично.

Особые преимущества обеспечиваются, если способ в рамках модернизации имеющейся установки в отношении способа работы делается более универсальным, так что можно также быстро реагировать на изменяющиеся рынки. Соответствующий изобретению способ обеспечивает возможность установки газовой турбины подобно «бустеру» (усилителю), который сравнительно экономичным образом может покрывать потребность пиковой нагрузки, не оказывая негативного влияния на резервную мощность. Бустерная функция соответствующего изобретению способа может также использоваться в параллель с обычными механизмами резервирования, например, паротурбинных электростанций, так что, например, наряду с дросселированием клапанов турбины для предоставления резерва мощности посредством переключения также возможно соответствующее изобретению предоставление резерва мощности.

Предпочтительное дальнейшее развитие изобретения предусматривает, что газовая турбина и первый генератор соответствуют паротурбинной электростанции, которая содержит центральное управление, которое управляет газовой турбиной и паротурбинной электростанцией, которое при запрашивании мощности от паротурбинной электростанции, которая лежит выше определенной границы, инициирует запуск газогенератора. Настоящее изобретения является наиболее предпочтительным, потому что, например, обычные, связанные с затратами механизмы предоставления резерва паротурбинной электростанции могут экономиться или заменяться.

Целесообразным способом газогенератор содержит по меньшей мере один компрессор, камеру сгорания и пусковой двигатель, которые посредством второго вала соединены по меньшей мере с возможностью передачи крутящего момента. Эта конфигурация соответствует конфигурации обычной газогенераторной части двухвальной газовой турбины и является коммерчески доступной.

Кроме того, является целесообразным, если паротурбинная электростанция содержит по меньшей мере одну паровую турбину, котел, конденсатор и второй генератор, где поток отработавшего газа из газовой турбины направляется в котел-утилизатор, в котором среда контура циркуляции паротурбинной электростанции перед вводом в котел предварительно нагревается. Таким образом не только поддерживается сетевая частота посредством электрической мощности первого генератора из мощной турбины, но и дополнительно разгружается отопление котла паротурбинной электростанции, так что получается улучшенный кпд и при пиковой нагрузке.

Так как собственное потребление энергии в большой паротурбинной электростанции является значительным, то для упрощения регулирования всего устройства из соответствующей изобретению газовой турбины и паротурбинной электростанции можно отдачу мощности первого генератора применять по меньшей мере частично или полностью для частичного или полного покрытия собственного потребления паротурбинной электростанции.

Особенно целесообразным является использование газового переходника между газовой турбиной и котлом-утилизатором, который поток отработанного газа направляет либо через котел-утилизатор, либо в байпас (перепуск), который сообщается с внешней средой. Таким способом газогенератор или газовая турбина может запускаться сначала в значительной степени независимо от контура циркуляции пара паротурбинной электростанции, и затем котел-утилизатор со своим вмешательством в термодинамику паротурбинной электростанции может активироваться через газовый переходник. Это приводит к дополнительному ускорению поддержки при пиковой нагрузке.

В интересах повышения кпд является целесообразным, если среда контура циркуляции паротурбинной электростанции при работе без поддержки газовой турбины выше по потоку относительно конденсатора нагревается в по меньшей мере одном подогревателе (экономайзере), который обогревается посредством отводов от паровой турбины, причем отводимая масса посредством отводных трубопроводов от паровой турбины направляется к подогревателю.

Кроме того, является целесообразным, если среда контура циркуляции при работе с поддержкой газовой турбины выше по потоку относительно конденсатора нагревается в подогревателях котла-утилизатора, которые обогреваются потоком отработанного газа из газовой турбины. В этой связи является целесообразным, если регулирующие клапаны размещены в отводных трубопроводах и в трубопроводах подогревателей котла-утилизатора, посредством которых при возрастающей поддержке газовой турбины отводимая масса из паровой турбины уменьшается, а масса от подогревателей котла-утилизатора повышается. Это термодинамическое вмешательство в контур циркуляции паротурбинной электростанции имеет следствием наряду с разгрузкой котла паротурбинной электростанции также повышенную отдачу мощности паровой турбины, так что соответствующий изобретению способ сначала создает быструю, чисто электрическую поддержку из энергии, выработанной первым генератором, а затем дополнительно поддерживает паротурбинную электростанцию термодинамически, так что, с одной стороны, кпд всего устройства повышается, а с другой стороны, осуществляется дополнительное повышение полной мощности.

В интересах максимально быстрой динамической поддержки вышеописанным способом посредством газовой турбины также является целесообразным, если во время работы без поддержки газовой турбины котел-утилизатор поддерживается на минимальной температуре, так что проток отработанного газа посредством газового переходника максимально близко по времени к запуску газового генератора может направляться через котел-утилизатор для подогрева среды контура циркуляции паротурбинной электростанции.

Далее изобретение более подробно описывается на конкретном примере выполнения со ссылками на чертеж. Для специалиста из этих вариантов осуществления должны быть понятны дополнительные возможности реализации изобретения, которые могут отклоняться от представленного конкретного примера выполнения.

На чертеже показано схематичное представление схемы соединения и способа функционирования различных компонентов установки согласно соответствующему изобретению способу.

На чертеже показано схематичное представление установки с паротурбинной электростанцией DKW и газовой турбиной GT с первым генератором GE1, которая работает согласно способу, соответствующему изобретению. Первый генератор GE1, как и второй генератор GE2 подключены к электрической сети NT электропитания с сетевой частотой f переменного тока и вращаются, соответственно, с числом оборотов, которое соответствует сетевой частоте f.

Газовая турбина GT содержит два вала S1, S2, причем первый вал S1 соединяет первый генератор GE1 с мощной турбиной РТ с возможностью передачи крутящего момента, а второй вал S2 соединяет пусковой двигатель SM с приводной турбиной DT и компрессором CO с возможностью передачи крутящего момента. Совместно с камерой сгорания СВ пусковой двигатель SM, компрессор CO и приводная турбина DT образуют газогенератор GG, который в случае потребности вырабатывает горячий газ GS для привода первого генератора GE1. Для стабилизации сетевой частоты f при внезапном запросе мощности запускается газогенератор GG, и мощная турбина РТ приводится горячим газом GS, так что первый генератор GE1 может вводить выработанную электрическую мощность Р1 в сеть NT. Для того чтобы запуск газогенератора GG мог осуществляться максимально быстро, пусковой двигатель SM вращает второй вал S2 постоянно с числом оборотов fI запуска, так что после инициированного центральным управлением CU зажигания камеры сгорания СВ газогенератор GG в течение кратчайшего времени вырабатывает требуемый горячий газ GS. Эксплуатируемая согласно заявленному способу газовая турбина GT в этом примере выполнения включена в состав паротурбинной электростанции DKW, и выработанная газовой турбиной GT или первым генератором GE1 мощность Р1 частично применяется для полного покрытия собственного потребления паротурбинной электростанции DKW и газовой турбины GT. Избытки выработанной мощности Р1 вводятся в сеть NT. Центральное управление CU управляет как процессами газовой турбины GT или первого генератора GE1, так и процессами всей паротурбинной электростанции DKW.

Наряду с регулирующей и электрической связью между паротурбинной электростанцией DKW и работающей согласно заявленному способу газовой турбиной GT или первым генератором GE1 данный пример выполнения также предусматривает термодинамическую связь между газовой турбиной GT и контуром циркуляции паротурбинной электростанции DKW в случае потребности или при работе с поддержкой газовой турбины.

Паротурбинная электростанция DKW содержит следующие компоненты, перечисляемые в направлении циркуляции среды CF контура циркуляции: паровая турбина ST, конденсатор CON, насос конденсата CP, первый подогреватель PH1, второй подогреватель PH2, питающий насос FP, третий подогреватель PH3, второй котел BO2. С паровой турбиной ST связан второй генератор GE2 с возможностью передачи крутящего момента и синхронизированный с сетевой частотой f. Паровая турбина ST в трех различных местах с различными температурами и различным давлением снабжена отводами посредством отводных трубопроводов LET1, LET2, LET3, через которые направляется соответствующая отводимая масса CF1, CF2, CF3 среды контура циркуляции. В соответствии с их температурой и их соответствующим давлением отвода отводимые массы CF1, CF2, CF3 распределяются на три подогревателя РН1, РН2, РН3, так что первый подогреватель PH1 получает отводимую массу CF1 самого низкого давления и самой низкой температуры для подогрева, а третий подогреватель PH3 получает отводимую массу CF3 с наивысшей температурой.

При работе с термодинамической поддержкой посредством газовой турбины GT подогреватели PH1, РН2, РН3 по меньшей мере частично поддерживаются посредством подогревателей PHEX1, РНЕХ2 котла-утилизатора, к которым трубопроводы LPHEX1, LPHEX2 подогревателей котла-утилизатора направляют массы CFPHEX1, CFPHEX2 подогревателей котла-утилизатора среды CF контура циркуляции. В трубопроводах LET1-LET3 подогревателей и в трубопроводах LPHEX1, LPHEX2 подогревателей котла-утилизатора предусмотрены клапаны VLET1, VLET2, VLET3 трубопроводов подогревателей и, соответственно, клапаны VLPHEX1, VLPHEX2 трубопроводов подогревателей котла-утилизатора. Посредством этих клапанов можно уменьшить отводимую массу из паровой турбины ST среды CF контура циркуляции и увеличить массу CFPHEX1 или CFPHEX2 подогревателей котла-утилизатора, так что поток ЕХ отработанного газа в котле-утилизаторе ВО2 берет на себя предварительный нагрев среды контура циркуляции.

Отработанный газ ЕХ из газогенератора GG или мощной турбины РТ достигает сначала газового переходника DD, который поток ЕХ отработанного газа направляет либо через байпас BY в окружающую среду EV, либо в котел-утилизатор ВО2. Котел-утилизатор ВО2 сообщается после охлаждения отработанного газа ЕХ также с окружающей средой EV. Для случая, когда поток отработанного газа не направляется через котел-утилизатор, закрытая дождевая заслонка WV снижает возможные потери тепла (дежурный режим работы).

Котел-утилизатор ВО2 во время работы поддерживается выше минимальной температуры запуска, так что может осуществляться быстрая термическая связь котла-утилизатора ВО2 с контуром циркуляции паротурбинной электростанции. Для этого в режиме работы без поддержки газовой турбины часть среды CF контура циркуляции через трубопроводы LPHEX1, LPHEX2 подогревателей котла-утилизатора направляется через котел-утилизатор ВО2.

1. Способ стабилизации сетевой частоты (f) электрической сети (NT) электропитания, при котором по меньшей мере двухвальная газовая турбина (GT) имеет два вала (S1, S2), первый вал (S1) и второй вал (S2), причем газовая турбина (GT) содержит мощную турбину (РТ) и приводную турбину (DT) газогенератора (GG),
причем первый вал (S1) соединяет первый генератор (GE1) с мощной турбиной (РТ) с возможностью передачи крутящего момента, и
второй вал (S2) соединяет пусковой двигатель (SM) с приводной турбиной (DT) и компрессором (CO) с возможностью передачи крутящего момента,
отличающийся тем, что
первый вал (S1) мощной турбины (РТ) и первого генератора (GE1) постоянно вращается синхронизированным образом с сетью (NT) электропитания, и первый генератор (GE1) приводит мощную турбину (РТ) в качестве двигателя, и
второй вал (S2) газогенератора (GG) постоянно вращается с числом (fI) оборотов запуска,
причем при запросе мощности газогенератор (GG) запускается, и мощная турбина (РТ) приводится в действие выработанным горячим газом (GS) газогенератора (GG), так что первый генератор (GE1) вырабатывает ток (Р).

2. Способ по п.1, причем газовая турбина (GT) и первый генератор (GE1) соответствуют паротурбинной электростанции (DKW), которая содержит центральное управление (CU), которое управляет газовой турбиной (GT) и паротурбинной электростанцией (DKW), и упомянутое управление (CU) при запрашивании мощности от паротурбинной электростанции (DKW), которая лежит выше определенной границы (L1), инициирует запуск газогенератора (GG).

3. Способ по п.2, причем паротурбинная электростанция (DKW) содержит по меньшей мере одну паровую турбину (ST), первый котел (BO1), конденсатор (CON) и второй генератор (GE2), и поток отработанного газа (ЕХ) из газовой турбины (GT) направляется в котел-утилизатор (BO2), в котором среда (CF) контура циркуляции паротурбинной электростанции (DKW) перед вводом в первый котел (BO1) предварительно нагревается посредством потока отработанного газа (ЕХ).

4. Способ по п.2, причем отдача мощности первого генератора (GE1) применяется частично или полностью для частичного или полного покрытия собственного потребления паротурбинной электростанции (DKW).

5. Способ по п.3, причем между газовой турбиной (GT) и котлом-утилизатором (BO2) размещен газовый переходник (DD), который направляет поток отработанного газа (ЕХ) либо через котел-утилизатор (BO2), либо в байпас (BY), который сообщается с внешней средой (EV).

6. Способ по п.2, причем среда (CF) контура циркуляции при работе без поддержки газовой турбины выше по потоку относительно конденсатора (CON) нагревается в по меньшей мере одном подогревателе (PH1, РН2, РН3), причем подогреватель (PH1, РН2, РН3) обогревается посредством отводов от паровой турбины (ST), причем отводимая масса (CF1, CF2, CF3) посредством отводных трубопроводов (LET1, LET2, LET3) от паровой турбины (ST) направляется к подогревателю (PH1, РН2, РН3).

7. Способ по п.3, причем среда (CF) контура циркуляции при работе с поддержкой газовой турбины выше по потоку относительно конденсатора (CON) нагревается в подогревателях (РНЕХ1, РНЕХ2) котла-утилизатора, которые обогреваются потоком отработанного газа (ЕХ).

8. Способ по п.6 или 7, причем в отводных трубопроводах (LET1, LET2, LET3) размещены регулирующие клапаны (VLET1, VLET2, VLET3), а в трубопроводах (LPHEX1, LPHEX2) подогревателей котла-утилизатора размещены регулирующие клапаны (VLPHEX1, VLPHEX2), причем посредством регулирующих клапанов (VLET1, VLET2, VLET3) при возрастающей поддержке газовой турбины отводимая масса (CF1, CF2, CF3) уменьшается, а посредством регулирующих клапанов (VLPHEX1, VLPHEX2) масса (CFPHEX1, CFPHEX2) подогревателей котла-утилизатора повышается.

9. Способ по п.3, причем во время работы без поддержки газовой турбины котел-утилизатор (BO2) поддерживается на минимальной температуре.

10. Устройство для осуществления способа по любому из пп.1-9.

Изобретение относится к энергетике. Способ эксплуатации электростанции с системой управления и системой улавливания СО2 характеризуется тем, что систему управления используют для управления электрической мощностью, передаваемой из электростанции в систему улавливания СО2, причем мощность, потребляемую системой улавливания СО2, используют в качестве параметра управления для полезной выходной мощности электростанции, при этом полезную выходную мощность увеличивают путем управляемого уменьшения электрической мощности, потребляемой системой улавливания СО2.

Способ запуска водородной паротурбинной энергоустановки и устройство для его осуществления (варианты) // 2499896

Изобретение относится к энергетике. Способ запуска водородной паротурбинной энергоустановки основан на продувке полостей и магистралей нейтральным газом, поэтапной подаче компонентов топлива и воды в энергоустановку, согласно первому варианту изобретения запуск осуществляют при сниженном расходе компонентов топлива, не более 80% от номинального, в процессе запуска регулируют расход пара через турбину, изменяя мощность на выходном валу, а при выходе на номинальный режим подают дополнительные компоненты топлива и воды.

Способ функционирования термодинамического контура и термодинамический контур // 2480591

Изобретение относится к способу функционирования термодинамического контура согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения, а также к термодинамическому контуру согласно родовому понятию пункта 7 формулы изобретения, подобный контур описан, например, в ЕР 1 613 841 В1.

Способ и устройство для регулирования паротурбинной электростанции // 2472006

Изобретение относится к способу и устройству для регулирования паротурбинной электростанции. .

Турбоустановка для низкопотенциальных источников пара // 2449132

Изобретение относится к области энергетики, в частности к паровым турбинам, использующим пар низких параметров. .

Способ прогрева паротурбинной установки при ее пуске // 2430241

Изобретение относится к области энергетики, преимущественно к паротурбинным установкам (ПТУ) судов и электростанций. .

Способ управления турбинами с противодавлением и привключенной при сбросе нагрузки // 2422645

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), где установлены турбины с противодавлением (типов «Р», «ПР», «ТР», «ПТР») и привключенные к ним турбины (турбины мятого пара), работающие с прямой связью по пару.

Способ работы парогазовой одномодульной минитэц на базе малогабаритного цилиндрического парогенератора // 2399776

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано на мобильных миниТЭЦ. .

Способ запуска паротурбинной установки // 2370653

Изобретение относится к способу запуска паротурбинной установки. .

Система автоматического регулирования мощности парогазовой установки с воздействием на регулирующие органы газотурбинной установки и паровой турбины // 2361092

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования мощности парогазовых установок (ПГУ). .

Способ регулирования тепловой нагрузки теплофикационной турбоустановки // 2518784

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатации теплофикационных турбоустановок на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). Технический результат изобретения - повышение надежности эксплуатации теплофикационных турбоустановок на переменных режимах. Он достигается тем, что уменьшают подвод пара в регенеративные подогреватели в зависимости от изменения температуры питательной воды, которую измеряют, сравнивают с минимально допустимой величиной и при достижении минимально допустимой температуры питательной воды приостанавливают изменение величины подачи пара в регенеративные подогреватели и осуществляют эксплуатацию теплофикационной турбоустановки при минимально допустимой температуре питательной воды котельной установки. 1 ил.

Регулирование теплового циклического процесса // 2545255

Изобретение относится к способу регулирования теплового циклического процесса, в частности органического цикла Ренкина (ОЦР), который эксплуатируют с применением рабочей среды, в сочетании с динамическим источником тепла, при этом способ включает в себя следующие этапы: а) определение номинального значения технологического параметра теплового циклического процесса на основании значения входного параметра или соответствующих значений нескольких входных параметров теплового циклического процесса; б) регулирование теплового циклического процесса при помощи определенного номинального значения технологического параметра в качестве целевого параметра регулирования; в) повторное проведение этапов а) и б) при изменении по меньшей мере одного значения входных параметров. Обеспечивается возможность оптимизации в отношении коэффициента полезного действия системы регулирования, что дает возможность увеличить примерно на 10% выход энергии. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ пуска паропровода перегретого пара в работу из холодного состояния // 2556483

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях, в котельных и в теплопотребляющих установках. Способ пуска заключается в открытии сбросных дренажей и открытии байпаса до положения, при котором дальнейшее открытие не приводит к выдерживанию постоянства скорости прогрева трубопровода. Для сохранения скорости прогрева на максимально допустимом уровне после полного открытия байпаса ограничивают сброс среды через сбросные дренажи, обеспечивая тем самым теплообмен при конденсации пара до достижения температурой нижней образующей трубопровода значения, равного величине температуры насыщения при давлении в источнике тепловой энергии. После чего открывают головную задвижку и обеспечивают скорость прогрева на максимально достижимом уровне за счет подключения потребителя пара и регулирования расхода на него. Заявляемое решение позволяет сократить время пуска паропровода в работу до минимального при условии соблюдения нормативных скоростей прогрева, повысить экономичность пуска путем сокращения потерь на пуске как за счет использования скрытой теплоты парообразования водяного пара, так и за счет ускорения пуска.

Вспомогательный парогенератор в качестве дополнительного средства регулирования частоты или средства первичного и/или вторичного регулирования в пароэлектростанции // 2559208

Изобретение относится к энергетике. Способ электрического повышения мощности пароэлектростанции с водопаровым контуром и расположенной в нем, состоящей из нескольких частей турбиной в электросеть. Пароэлектростанция содержит вспомогательный парогенератор, посредством которого потребители вспомогательного пара при пуске и/или остановке пароэлектростанции снабжаются вспомогательным паром. Согласно изобретению при запрашивании мощности от пароэлектростанции вне ее пуска и/или остановки вспомогательный пар подается из вспомогательного парогенератора в ее водопаровой контур, снабжая турбину пароэлектростанции дополнительным паром. Также представлена пароэлектростанция для осуществления способа. Изобретение позволяет быстро повысить мощность пароэлектростанции. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Оптимизированное интегрированное управление для электростанции, работающей на сжигании кислородного топлива // 2559416

Система управления для оптимизации электростанции, работающей на кислородном топливе, содержит оптимизатор, взаимодействующий с электростанцией, работающей на кислородном топливе; при этом электростанция, работающая на кислородном топливе, выполнена с возможностью возвращать углекислый газ из потока отработанного газа к котлу; платформу управления, при этом платформа управления выполнена с возможностью управления электростанцией, работающей на кислородном топливе; и моделирующее устройство, выполненное с возможностью моделирования работы электростанции, работающей на кислородном топливе. Технический результат изобретения - повышение эффективности работы станции. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ утилизации теплоты тепловой электрической станции // 2560606

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель сетевой воды и в нижний, и верхний сетевые подогреватели, подачу сетевой воды в подающий трубопровод сетевой воды, направление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. Конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. Дополнительно используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, состоящую из охладителя, бака и насоса, и конденсационную установку, состоящую из конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара и системы маслоснабжения ее подшипников с маслоохладителем. Осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора и утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. В цикле Ренкина в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре. Низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя, нагревают в охладителе масла, нагревают в маслоохладителе и нагревают в теплообменнике-охладителе сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя. В частном случае осуществления изобретения в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан С3Н8. Обеспечивается повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет дополнительной выработки электрической энергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ работы тепловой электрической станции // 2560611

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды для дополнительной выработки электрической энергии. Способ утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС) включает подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-испаритель и нижний, и верхний сетевые подогреватели. Затем сетевую воду направляют в подающий трубопровод сетевой воды, отработавший пар направляют из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. Конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. Утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды осуществляют при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина, в котором в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре, которое сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, испаряют и перегревают в теплообменнике-испарителе, расширяют в турбодетандере теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя. В частном случае осуществления изобретения в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный углекислый газ CO2. Обеспечивается повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды для дополнительной выработки электрической энергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ работы тепловой электрической станции // 2560612

Изобретение относится к области энергетики к утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель сетевой воды и в нижний и верхний сетевые подогреватели, подачу сетевой воды в подающий трубопровод сетевой воды и направление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. Конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. В тепловой электрической станции используют конденсационную установку, имеющую конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, и осуществляют утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. В цикле Ренкина в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре. Низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и в теплообменнике-охладителе сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя. В частном случае осуществления изобретения в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, конденсатор водяного охлаждения или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C3H8. Обеспечивается повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды для дополнительной выработки электрической энергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ работы тепловой электрической станции // 2560613

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель сетевой воды и в нижний, и верхний сетевые подогреватели, направление сетевой воды в подающий трубопровод сетевой воды, направление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. Конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. Используют конденсационную установку, имеющую конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, и систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с маслоохладителем. Осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора и утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. В цикле Ренкина в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре. Низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в маслоохладителе и в теплообменнике-охладителе сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя. В частном случае осуществления изобретения в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, конденсатор водяного охлаждения или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C3H8. Обеспечивается повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды для дополнительной выработки электрической энергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ работы тепловой электрической станции // 2560614

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель сетевой воды и в нижний, и верхний сетевые подогреватели, подачу сетевой воды в подающий трубопровод сетевой воды, направление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. Конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. Дополнительно используют конденсационную установку, имеющую конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара и систему маслоснабжения ее подшипников с маслоохладителем, и осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора и утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. В цикле Ренкина в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре. Низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя, нагревают в маслоохладителе, нагревают в теплообменнике-охладителе сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя. В частном случае осуществления изобретения в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C3H8.Обеспечивается повышение коэффициента полезного действия ТЭС для дополнительной выработки электрической энергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.