CS213440B1 - Spádový horkovodní akumulátor - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je vytvořeni akumulátoru, který by ae dal použít v případě potřeby zmenšení výkonu parní turbiny v mimošpičkové době při konstantním výkonu zdroje teple. Akumulátor sestává z akumulačních nádrží, ze soustavy nabíjecích ohříváků, z nabíjecího čerpadla a z regulačních ventilů, přičemž horní prostor akumulačních nádrží je prvním vývodem připojen přes regulační ventil na parní turbínu, druhý vývod ze spodní čésti akumulačních nádrží je připejen přes armaturu a čerpadle na napájecí nádrž, třetí vývod ze spodní části ekumulačr nich nádrží je připojen přes armaturu, nabíjecí čerpadlo, soustavu nabíjecích ohříváků a regulační ventil na čtvrtý vývod akumulačních nádrží, přičemž tento čtvrtý vývod je zaveden pod hladinu vody v akumulačních nádržích. Soustava nabíjecích ohříváků může být napojena potrubími na odběry parní turbiny nebo též na přívodní parní potrubí.

Description

Vynález se týká spádového horkovodního akumulátoru pro zvětšení regulačního rozsahu a zvýšeni provozní pružnosti parních elektráren.

V elektrizační soustavě musí být v rovnováze výrobs a spotřeba elektrická energie a proto se výkon elektráren musí trvele přizpůsobovat změnám zatížení elektrizační soustavy. Část změn zstížení lze předvídat s zdrojová část elektrizační soustavy se na ně může předem připravit najetím nebe odstavením vhodných elekráren. Jiné změny zatížení jsou však nahodilého charakteru, zejména změny zatížení vyvolaná poruchami. Vzrůstající požadavky na kvalitu elektrické energie a spolehlivost provozu elektrizační soustavy zvyšují nároky na dynamické vlastnosti elektráren a ne rychlé nasazování rezervního výkonu. Hospodárná regulace v elektrizační soustavě a regulace předávanéhs výkonu vyžaduje, aby pokud možno všechny elektrárny byly schopny rychle měnit výkon a nikoli jen speciální špičkové a regulační elektrárny. To se týká i jaderných elektráren, nebol jejich podíl na celkovém výkonu elektrizační soustavy se bude zvyšovat.

Pro rychlé zvýšení výkonu elektrárenského bloku je známé odpojení vysokotlakových regeneračních ohříváků, odpojení nízkotlakových regeneračních ohříváků, využití akumulace tepla v kotli snížením tlaku páry, zvětšení hmotnostního toku páry z kotle výkonovým vstřikem apod.

V elektrárnách, které spalují kapalné nebo plynné palivo je možno použít i zvýšení přívodu paliva do ohniště. Při spalování tuhého paliva je dosažitelná rychlost výkonových změn podstatně menší. U jaderných elektráren nelze počítat s ryclými změnami výkonu primárního okruhu.

Některé uvedené způsoby se vyznačují snížením hospodárnosti výreby elektrické energie, jiné nevyhovují z hlediska požadavku velmi jednoduchého zásahu při změně výkonu, nebo je lze použít jen ic ’’3-áť-odobé zvýšení výkonu. Při použiti akumulace tepla v rovnotlakových horkovodních akumulátorech je třeba udržovat horkovodní okruhy, případně i špičkovou turbínu v prohřátém stavu. Nevýhodou známých spádových horkovodných akumulátorů je složité nabíjení a potřeba zásobní nádrže na ochlazenou vodu.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněna spádovým horkovodním akumulátorem podle vynálezu. Jeho podstata je, že sestává z akumulačních nádrží, ze soustavy nabíjecích ohříváků, z nabíjecího čerpadla a z regulačních ventilů, přičemž horní prostor akumulačních nádrží je prvním vývodem připojen přes regulační ventil na parní turbínu, druhý vývod ze spodní části akumulačních nádrží je přes armaturu a čerpadlo připojen na napájecí nádrž, třetí vývod ze spodní části akumulačních nádrží je připojen přes armaturu, nabíjecí čerpadlo, soustavu nabíjecích ohříváků a regulační ventil na čtvrtý vývod akumulačních nádrží, a tento čtvrtý vývod je zaveden pod hladinu vody v akumulačních nádržích.

Dále je podle vynálezu účelné, jestliže soustava nabíjecích ohříváků je nepojena potrubími na odběry perní turbíny, resp. též ne přívsdní parní potrubí před turbínou.

Nabíjení akumulátoru se provádí stupňovým ohříváním vody v nabíjecích ohřívácích parou z neregulovatelných odběrů parní turbíny nebo též vstupní parou.

Výhodou tohoto uspořádání je zmenšení výkonu parní turbíny v mimošpičkové době při konstantním výkonu tareje tepla, to jest parního kotle nebo jaderného reaktoru, ťři vybíjení akumulátoru se uvolněná pára zavádí přes regulační ventil do turbíny, čímž se zvyšuje její výkon při kenststtním výkonu zdroje tepla. Výhodou je rychlá změna výkonu turbíny, jednoduchý zásah pro dosažení potřebné změny výkonu, při změně výkonu turbíny nedochází k ovlivnění zdroje tepla.

213 440

Vynález je blíže objasněn pomocí připojeného výkresu, kde je nakresleno záklední schéma spádového horkovodního akumulátoru a jeho připojení k parní turbině v jaderné elektrárně.

Spádový horkovodní akumulátor sestává z několika paralelně zapojených akumulačních nádrží 1, ze .soustavy nabíjecích ohříváků 2, z nabíjecího čerpadla 2 ^{8 z} regulačních ventilů 4 a 2· Herní prostor akumulsčních nádrží 1 je prvním vývodem připojen přes regulační ventil 4 na parní turbínu 8. V příkladném zapojení jsou akumulační nádrže 1 připojeny prvním vývodem na převáděcí potrubí mezi vysokotlakým dílem a nízkotlakými díly parní turbíny 8. Druhý vývod ze spodní části akumulačních nádrží 1 je připojen přes armaturu 2 ⁸ čerpadlo 2 na napájecí nádrž 10. Třetí vývod ze spodní části akumulačních nádrží 1 je připojen přes armaturu 6, nabíjecí čerpadlo 2» soustavu nabíjecích ohříváků 2 a regulační ventil 2 na čtvrtý vývod akumulačních nádrží 1., přičemž tento čtvrtý vývod je zaveden pod hladinu vody v akumulačních nádržích 1. Soustava nabíjecích ohříváků 2 je napojena potrubími 11 na odběry parní turbíny 8 nebo též na přívodní parní potrubí 12.

tepelná energie je akumulována v horké vodě v akumulačních nádržích 1. Při pootevření regulačního ventilu 4 proudí pára z horního prostoru akumulačních nádrží JL do turbíny 8 a tím zvyšujej její výkon. *řitom klesá tlak v akumulsčních nádržích 1.» čímž se část vody v celém objemu horké vody odpařuje a vzniklé parní bubliny stoupají vzhůru. Na odpaření části vody se spotřebuje teplo a teplota vody v akumulačních nádržích 1 klesá. Akumulační nádrže 1 jsou vybity, jakmile tlak v nich poklesne ne hodnotu blízkou tlaku v turbíně 8 v místě, kde je připojen prvni vývod z akumulsčních nádrží 1 ns turbínu 8, Při vybíjení akumulačních nádrží 1 se část vody zavádí do pracovního okruhu turbíny 8. ^Aroto je stejné množství vody z napájecí nádrže 10 dopravováno čerpadlem 2 přes otevřenou armaturu 2 do spodní části akumulačních nádrží 1. Přitom je armatura 6 uzavřena a nabíjecí čerpadle 2 odstaveno.

Při nabíjení akumulačních nádrží 1 je vedena ochlazená veda ze spodní části těchto nádrží pomocí nabíjecího čerpadla 2 přes otevřenou armaturu 6 do soustavy nabíjecích ohříváků 2, kde se ohřívá parou z turbíny 8, resp. táž parou z přívodního parního potrubí 12 a je zaváděna čtvrtým vývodem pod hladinu vody v akumulačních nádržích 1. Odběrem části vstupní páry o odběrové páry z turbíny 8 se sníží výkon turbíny 8. V první fázi nabíjení je regulačním ventilem 2 udržován v nabíjecích ohřívácích 2 takový tlak, aby nedošlo k odpařování ohřáté vody. Jakmile se prohřeje vrstva vody v akumulačních nádržích 2 mezi vyústěním čtvrtého vývodu pod hladinou a hladinou, zvýší se v akumulačních nádržích tlak na tlak sytosti odpovídající teplotě vody na výstupu ze soustavy nabíjecích ohříváků 2. V této fází nabíjení je regulační ventil 2 zcela nebo téměř úplně otevřen. Při nabíjení akumulačních nádrží se nejdříve ohřívá ochlazená voda ze spodní části akumulačních nádrží 1, která sem byla zavedena při vybíjení akumulátoru druhým vývodem z napájecí nádrže 10. V dsláí fázi nabíjemí oe ohřívá voda ze střední části akumulačních nádrží 1, která se ochladila postupným odpařováním části vody při vybíjení akumulátoru. Akumulační nádrže 1 jsou zcela nabity, jakmile ohřátá voda zaplní celý objem akumulačních nádrži 1. Při nabíjení akumulátoru je regulační ventil 4 uzavřen, armatura 7 je uzavřena a čerpadlo 2 J^e odstaveno.

Claims (2)

1. Spádový horkovodní akumulátor vyznačující ae tím, že sestává z akumulačních nádrží (1), ze eeustevy nabíjecích ohříváků (2), z nabíjecího čerpadla (3) a z regulačních ventilů (4) a (5), přičemž horní prostor akumulačních nádrží (Γ) je prvním vývodem připojen přes regulační ventil (4) na parní turbínu (8), druhý vývod ze spodní části ekumulečních nádrží (1) jo připojen přes armaturu (7) a čerpadlo (9) na napájecí nádrž (10), třetí vývod zo spodní části akumulačních nádrží (1) je připojen přes armaturu (6), nabíjecí čerpadle (3), aeustevu nabíjecích ohříváků (2) e regulační ventil (5) na čtvrtý vývod akumulačních nádrží (1), a tento čtvrtý vývod je zaveden pod hladinu vody » akumulačních ná držích (1).

2. Spádový horkovodní akumulátor podle bodu 1, vyznačený tím, že soustava nabíjecích ohřívá ků (2) je nepojena pet-rubími (11) ne odběry turbíny (8) nebo též na přívodní parní potru bí (12).