Теплофикационная турбоустановка

Авторы патента:

Кудрявцева Екатерина Валерьевна (RU)

F01K17/02 - для целей отопления, например промышленного или жилищного (F01K 17/06 имеет преимущество; системы отопления для жилых и других зданий, например системы центрального отопления вообще F24D 1/00, F24D 3/00,F24D 9/00)

Владельцы патента RU 2621437:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Теплофикационная турбоустановка содержит теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным и сетевым подогревателям, конденсатор, охладитель пара уплотнений турбины, трубопровод основного конденсата турбины с включенными в него охладителем основных эжекторов и регенеративными подогревателями низкого давления, деаэратор добавочной питательной воды с подключенными к нему трубопроводами исходной воды, греющего агента, деаэрированной добавочной питательной воды. Охладитель пара уплотнений турбины включен по охлаждающей среде в трубопровод греющего агента деаэратора добавочной питательной воды, трубопровод конденсата охладителя пара уплотнений турбины подключен к теплообменнику, включенному по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды деаэратора добавочной питательной воды, а трубопровод деаэрированной добавочной питательной воды подключен к трубопроводу основного конденсата турбины между конденсатором и охладителем основных эжекторов. Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность работы установки за счет полезного использования конденсата охладителя пара уплотнений турбины, надежного охлаждения охладителя основных эжекторов и охладителя пара уплотнений турбины, исключить необходимость рециркуляции основного конденсата через эти охладители в режимах работы турбины с малыми пропусками пара в конденсатор и, следовательно, исключить потери теплоты от этих охладителей в конденсаторе турбины. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на теплофикационных турбоустановках.

Известен аналог - теплофикационная турбоустановка, содержащая теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным и сетевым подогревателям. В трубопровод основного конденсата турбины между конденсатором турбины и регенеративными подогревателями низкого давления последовательно включены охладитель основного эжектора турбины и охладитель пара уплотнений. Теплофикационная турбоустановка также содержит деаэратор добавочной питательной воды с подключенным к нему трубопроводом исходной воды, в который включен подогреватель исходной воды. К трубопроводу основного конденсата турбины после охладителя основного эжектора турбины, охладителя пара уплотнений турбины и перед подогревателями низкого давления подключен трубопровод рециркуляции конденсата, который также подключен к конденсатору турбины (см. кн. В.Я. Рыжкина «Тепловые электрические станции», М.: Энергия, 1976, рис. 14-4 на с. 211). Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостаток аналога и прототипа заключается в пониженной надежности и экономичности работы теплофикационной турбоустановки при работе турбины с малыми пропусками пара в конденсатор, когда конденсата турбины недостаточно для охлаждения охладителя основного эжектора и охладителя пара уплотнений. Для увеличения расхода конденсата через эти охладители в известных аналогах включают рециркуляцию конденсата, приводящую к существенным потерям теплоты в конденсаторе турбины.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности и экономичности теплофикационной турбоустановки путем повышения эффективности охлаждения охладителя основных эжекторов и охладителя пара уплотнений турбины и путем снижения потерь теплоты в конденсаторе в теплофикационных режимах с минимальными пропусками пара в конденсатор.

Для достижения этого результата предложена теплофикационная турбоустановка, содержащая теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным и сетевым подогревателям, конденсатор, охладитель пара уплотнений турбины, трубопровод основного конденсата турбины с включенными в него охладителем основных эжекторов и регенеративными подогревателями низкого давления, деаэратор добавочной питательной воды с подключенными к нему трубопроводами исходной воды, греющего агента, деаэрированной добавочной питательной воды.

Особенность заключается в том, что охладитель пара уплотнений турбины включен по охлаждающей среде в трубопровод греющего агента деаэратора добавочной питательной воды, трубопровод конденсата охладителя пара уплотнений турбины подключен к теплообменнику, включенному по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды деаэратора добавочной питательной воды, а трубопровод деаэрированной добавочной питательной воды подключен к трубопроводу основного конденсата турбины между конденсатором и охладителем основных эжекторов.

Новая взаимосвязь элементов теплофикационной турбоустановки позволяет повысить надежность и экономичность работы установки за счет полезного использования конденсата охладителя пара уплотнений турбины, надежного охлаждения охладителя основных эжекторов и охладителя пара уплотнений турбины, исключить необходимость рециркуляции основного конденсата через эти охладители в режимах работы турбины с малыми пропусками пара в конденсатор и, следовательно, исключить потери теплоты от этих охладителей в конденсаторе турбины.

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

На чертеже изображена принципиальная схема теплофикационной турбоустановки. Установка содержит теплофикационную турбину 1 с конденсатором 2, отборами пара, трубопровод 3 основного конденсата теплофикационной турбины 1 с включенными в него охладителем 4 основных эжекторов и регенеративными подогревателями 5 низкого давления. Отборы пара теплофикационной турбины 1 подключены к регенеративным подогревателям 5 низкого давления и к сетевым подогревателям 6. К вакуумному деаэратору 7 добавочной питательной воды подключены трубопровод 8 исходной воды, с включенным в него теплообменником 9, с подключенным к нему трубопроводом 10 конденсата охладителя пара уплотнений турбины, трубопровод 11 греющего агента с включенным в него охладителем 12 пара уплотнений турбины и трубопровод 13 деаэрированной добавочной питательной воды. Трубопровод 13 деаэрированной добавочной питательной воды подключен к трубопроводу 3 основного конденсата турбины 1 между конденсатором 2 и охладителем 4 основных эжекторов.

Теплофикационная турбоустановка работает следующим образом.

Вырабатываемый в паровом котле пар направляется в теплофикационную турбину 1. Отработавший в турбине пар конденсируют в конденсаторе 2, после которого основной конденсат турбины последовательно подогревают в охладителе 4 основных эжекторов, регенеративных подогревателях 5 низкого давления. Отработавший пар уплотнений турбины 1 направляют в охладитель 12 пара уплотнений турбины. Нагретый в охладителе 12 пара уплотнений турбины греющий агент - перегретую относительно давления в деаэраторе воду подают в деаэратор 7 добавочной питательной воды. Конденсат охладителя 12 пара уплотнений турбины по трубопроводу 10 направляют в теплообменник 9. Нагретую в теплообменнике 9 исходную воду подают в деаэратор 7 добавочной питательной воды. Деаэрированная добавочная питательная вода по трубопроводу 13 отводится в трубопровод 3 основного конденсата после конденсатора 2 теплофикационной турбины 1 и перед охладителем 4 основных эжекторов, что позволяет обеспечить надежное охлаждение этих теплообменников в теплофикационных режимах с минимальными пропусками пара в конденсатор и снизить потери теплоты в конденсаторе.

Теплофикационная турбоустановка, содержащая теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным и сетевым подогревателям, конденсатор, охладитель пара уплотнений турбины, трубопровод основного конденсата турбины с включенными в него охладителем основных эжекторов и регенеративными подогревателями низкого давления, деаэратор добавочной питательной воды с подключенными к нему трубопроводами исходной воды, греющего агента, деаэрированной добавочной питательной воды, отличающаяся тем, что охладитель пара уплотнений турбины включен по охлаждающей среде в трубопровод греющего агента деаэратора добавочной питательной воды, трубопровод конденсата охладителя пара уплотнений турбины подключен к теплообменнику, включенному по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды деаэратора добавочной питательной воды, а трубопровод деаэрированной добавочной питательной воды подключен к трубопроводу основного конденсата турбины между конденсатором и охладителем основных эжекторов.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для использования на тепловых электростанциях. Тепловая электрическая станция содержит парогазовую установку с газовой турбиной, компрессором газотурбинной установки, камерой сгорания, котлом-утилизатором, паровой турбиной с конденсатором, к которому подключены трубопроводы охлажденной и нагретой циркуляционной воды.

Теплофикационная турбоустановка // 2605683

Изобретение относится к области теплоэнергетики. В теплофикационной турбоустановке, содержащей теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным и сетевым подогревателям, конденсатор с подключенным к нему основным эжектором, трубопровод основного конденсата турбины с включенными в него регенеративными подогревателями низкого давления, охладитель пара уплотнений турбины, деаэратор подпиточной воды тепловой сети с подключенными к нему трубопроводами исходной воды, греющего агента, деаэрированной подпиточной воды тепловой сети, трубопровод отработавшего пара основного эжектора подключен к патрубку греющего агента деаэратора подпиточной воды тепловой сети, а охладитель пара уплотнений турбины по охлаждающей среде включен в трубопровод исходной воды перед деаэратором подпиточной воды тепловой сети.

Способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой и устройство для его осуществления // 2600655

Изобретение относится к теплоэнергетике. В способе работы теплоцентрали (ТЭЦ) с открытой теплофикационной системой с турбоагрегатами типа Р и ПТ и приключенной теплофикационной паровой турбиной, подключенной к промышленному паропроводу ТЭЦ и снабженной конденсатором с двумя поверхностями нагрева, в первой поверхности нагрева подогревают смешанные потоки холодной и подогретой в ней рециркулируемой сырой воды, для конденсации этих потоков на первой поверхности используют 70-75% от номинального расхода пара в конденсатор этой турбины, вторую поверхность нагрева конденсатора используют для конденсации 30-25% пара с пропуском через нее циркуляционной воды; кратность рециркуляции сырой воды, дополнительно подогреваемой в первой поверхности нагрева, регулируют с учетом расхода и температуры холодной сырой воды и ее температуры перед умягчением, паром из теплофикационного отбора приключенной турбины производят дополнительный подогрев сырой воды перед ее умягчением, а также подогрев декарбонизированной подпиточной воды.

Способ двухступенчатого подогрева сетевой воды // 2592008

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для повышения экономичности теплофикационных турбин с двухступенчатым подогревом сетевой воды на режимах с повышенной по отношению к номинальной температурой прямой сетевой воды.

Способ контроля герметичности вакуумных систем турбоустановок // 2580850

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Способ контроля герметичности вакуумных систем турбоустановок, по которому по местам истечения пара избыточного давления визуально определяют неплотности вакуумной системы, опрессовку паром цилиндра среднего давления теплофикационной турбоустановки и подключенных к этому цилиндру сетевых подогревателей и регенеративных подогревателей низкого давления производят паром избыточного давления, который подают в цилиндр среднего давления, например, через паропровод отопительного отбора, при включенном валоповоротном устройстве турбоустановки, при полностью закрытой поворотной регулирующей диафрагме, при закрытой запорной арматуре на паропроводах отборов к деаэратору питательной воды и подогревателям высокого давления и при открытой запорной арматуре на паропроводах отборов к сетевым подогревателям и регенеративным подогревателям низкого давления.

Теплофикационная турбоустановка // 2580849

Теплофикационная турбоустановка // 2580848

Изобретение относится к энергетике. Теплофикационная турбоустановка содержит теплофикационную турбину с отборами пара, подключенными к регенеративным и сетевым подогревателям, конденсатор, трубопровод основного конденсата турбины с включенными в него охладителем основных эжекторов и регенеративными подогревателями низкого давления, охладитель пара уплотнений турбины, деаэратор подпиточной воды тепловой сети с подключенными к нему трубопроводами исходной воды, греющего агента, деаэрированной подпиточной воды тепловой сети.

Способ контроля герметичности вакуумных систем турбоустановок // 2580847

Изобретение относится к энергетике. Способ контроля герметичности вакуумных систем турбоустановок, по которому по местам истечения пара избыточного давления визуально определяют неплотности вакуумной системы, причём опрессовку паром цилиндров низкого и среднего давления теплофикационной турбоустановки и подключенных к этим цилиндрам конденсатора, сетевых подогревателей и регенеративных подогревателей низкого давления производят на горячей турбине, непосредственно после ее останова, паром избыточного давления, который подают в цилиндр среднего давления при включенном валоповоротном устройстве турбоустановки, при открытой поворотной регулирующей диафрагме, при закрытой запорной арматуре на паропроводах отборов к деаэратору питательной воды и подогревателям высокого давления и при открытой запорной арматуре на паропроводах отборов к сетевым подогревателям и регенеративным подогревателям низкого давления.

Способ подогрева добавочной питательной воды в тепловой электрической станции // 2580769

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях. Способ включает вырабатывание пара в паровом котле и подачу его в теплофикационную турбину, отборы пара которой направляют на регенеративные и сетевые подогреватели, а отработавший пар турбины направляют в конденсатор турбины.

Способ выработки электроэнергии тепловой электрической станцией // 2580768

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в тепловых электростанциях. Способ включает вырабатывание пара в паровом котле и подачу его в теплофикационную турбину.

Конденсационная паротурбинная электростанция кочетова // 2623005

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к тепловым электростанциям промышленных предприятий, где применяются башенные или вентиляторные градирни. Конденсационная паротурбинная электростанция, содержащая котельную установку, паротурбинную установку и электрические устройства, обеспечивающие выработку электроэнергии потребителю. Электростанция также содержит градирню, которая выполнена с системой оборотного водоснабжения, причем данная система имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды для градирни, и при этом содержит два бака для сбора воды с системой подпитки воды, затрачиваемой на испарение. Также каждая из форсунок, размещенных в верхней части оросительного устройства градирни, содержит цилиндрический полый корпус с соплом и центральным сердечником. Изобретение позволяет повысить эффективность работы электростанции, а также позволяет достигнуть рационального использования вторичных энергоресурсов. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Тепловая электростанция // 2625081

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Тепловая электрическая станция содержит конденсатор паровой турбины, декарбонизатор с воздуховодом, систему оборотного водоснабжения. Система оборотного водоснабжения включает градирню, которая состоит из вытяжной башни и водосборного бассейна, причём вытяжная башня градирни снабжена водораспределительным лотком с разбрызгивающими соплами, оросительным устройством и водоуловителем. При этом форсунка декарбонизатора для распыления жидкости содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником. Изобретение позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Тепловая электрическая станция // 2627486

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Система оборотного водоснабжения градирни, включающая градирню, водоприемный колодец, самотечный водовод, циркуляционный насос, напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины и сливной напорный трубопровод к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна. Система оборотного водоснабжения дополнительно снабжена форсункой коллектора, который размещён в верхней части корпуса градирни, при этом форсунка содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости, причём в нижней части центрального цилиндрического сердечника закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц. Изобретение позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции. 3 ил.

Комбинированная тепло- и электрогенерирующая установка // 2633979

Изобретение относится к области энергетики и может быть применено для обеспечения экономичности и автономности систем энергоснабжения. Комбинированная тепло- и электрогенерирующая установка состоит из водогрейного котла районной тепловой сети (РТС), подключенного к контуру сетевой воды, включающему тракт первичной горячей сетевой воды, связанный с тепловыми потребителями, и тракт обратной сетевой воды, связанный с насосом сетевой воды, и энергоустановки на низкокипящем рабочем теле (НКРТ). Энергоустановка содержит парогенератор, включенный в паросиловой контур, турбину с электрогенератором, питательный насос и конденсатор, запорно-регулирующие задвижки. Энергоустановка снабжена дополнительным контуром последовательно соединенных плоских и вакуумных солнечных коллекторов, включающим насос, теплообменник и регулирующий вентиль, причем теплообменник включен в паросиловой контур энергоустановки последовательно, горячим выходом присоединен к парогенератору, а холодным входом - к выходу питательного насоса. Изобретение позволяет получить дополнительную электрическую мощность. 1 ил.

Способ работы теплоэлектрической станции с регенеративным циклом ренкина // 2636953

Изобретение относится к энергетике. Способ работы теплоэлектрической станции с регенеративным циклом Ренкина может быть использован на атомных электрических станциях (АЭС) и тепловых электрических станциях (ТЭС). В способе работы теплоэлектрической станции с регенеративным циклом Ренкина, по которому вырабатываемый в котле пар направляют в пароперегреватель, турбину, конденсируют в конденсаторе и деаэрируют, корпус цилиндра турбины снабжают протоками и используют их для регенеративного подогрева конденсата, при этом по протокам прокачивают конденсат в направлении против тока пара в турбине. Изобретение позволяет процесс расширения пара вести по политропе, эквидистантной кривой регенерации тепла, что, в свою очередь, позволяет получить наиболее выгодный по КПД регенеративный цикл Карно. Реализация способа позволяет выполнить теплоэлектрическую станцию с регенеративным циклом Ренкина более интегрированной (компактной), менее металлоемкой и, следовательно, более надежной и менее затратной при сооружении. Кроме того, способ работы теплоэлектрической станции с регенеративным циклом Ренкина дополнительно выполняют по крайней мере с одним промежуточным (вторичным) перегревом пара. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ разнесения топливных затрат на тэц // 2647241

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для разнесения топливных затрат между видами производимой энергии на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) и в энергообъединениях для оптимизации режимов их работы в целях экономии топлива и улучшения экологической обстановки в стране в целом. Предлагаемый способ позволяет увеличить экономию топлива за счет оптимизации режимов работы ТЭЦ как комбинированного источника по производству электрической и тепловой энергии, максимизировать прибыль производителя и минимизировать себестоимость производства электрической и тепловой энергии. Это достигается тем, что в известном способе распределения топливных затрат на ТЭЦ, при котором для заданного состава работающего оборудования (котлов и турбин) распределяют расход материального энергоресурса (расход топлива, пара) между производством электрической и тепловой энергий по критерию максимизации прибыли за счет регулирования отбора пара с турбин с помощью регулирующего клапана части высокого давления турбинного отделения, определяют энергетические характеристики станции на основе принципа равенства относительных приростов расхода топлива, а также строят на их основе характеристику предельных издержек станции по каждому сезону года и предельных доходов станции на основе кривых спроса по сезонам года, определяют объем оптимальной электрической мощности станции, при этом в начале осуществляют оптимальное распределение электрической энергии тепловых электростанций с учетом ограничений по вынужденному теплофикационному режиму по критерию максимизации прибыли, затем распределяют тепловую энергию между агрегатами станции по методу для оптимизации режимов работы станции по электрической энергии, а далее осуществляют разнесение топливных затрат (топлива, пара) между видами производимой энергии (электрической и тепловой) путем регулирования значений отборов пара с турбин с помощью регулирующего клапана части высокого давления турбинного отделения по критерию максимума прибыли и в результате находят оптимальный режим работы станций для комбинированного способа производства электрической и тепловой энергии, на заключительном этапе производят корректировку распределения нагрузки на станции на основе сравнения результатов наивыгоднейшего распределения электроэнергии между агрегатами станции по сезонам года и результатов управления функционированием станции как источника комбинированного производства и распределяют расход топлива между выработкой электрической и тепловой энергий на станции по разработанной модели оптимального распределения электроэнергии между ее агрегатами по критерию максимизации прибыли. 5 ил.