CS256987B1

CS256987B1 - Heat removal equipment from nuclear and conventional power plant units

Info

Publication number: CS256987B1
Application number: CS8510087A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Kral
Original assignee: Bohuslav Kral
Priority date: 1985-12-29
Filing date: 1985-12-29
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS1008785A1

Abstract

U navrhovaného zařízení pro odběr tepla z bloků jaderných i klasických elektráren se topná pára z nízkotlakých neregulovaných odběrů parní turbiny zavádí do teplárenských ohříváků, kde ve společném plášti ohřívá tato pára turbinový kondenzát regeneračního kruhu, sítovou topnou vodu pro dálkovou dopravu tepla, případně i topnou vodu pro vytápění areálu a nejbližšího okolí elektrárny. Ve společných teplárenských ohřívácích je použita různá kombinace výměníků tepla povrchových, trubkových a směšovacích.In the proposed device for heat extraction from nuclear and conventional power plant blocks, heating steam from low-pressure unregulated steam turbine extractions is introduced into the heating plant heaters, where in a common jacket this steam heats the turbine condensate of the regeneration circuit, the network heating water for long-distance heat transport, and possibly also the heating water for heating the premises and the immediate vicinity of the power plant. Various combinations of surface, tube and mixing heat exchangers are used in the common heating plant heaters.

Description

Vynález se týká zařízení pro odběr tepla z bloků jaderných i klasických elektráren.The invention relates to a device for taking heat from both nuclear and conventional power plants.

Jednou z možností, jak zefektivnit spotřebu paliv, je společná výroba elektřiny a tepla v klasických i jaderných tepelných elektrárnách. Tento tzv. teplárenský provoz spočívá v paralelním odběru páry z vybraných nízkotlakých neregulovaných regeneračních odběrů kondenzační parní turbiny jednak pro ohřev turbinového kondenzátu a jednak pro ohřev sítové topné vody. Celosvětově se v posledním období v širokém měřítku připravují rekonstrukce stávajících tepelných elektráren, jaderných i klasických na teplárenský provoz, což umožňuje vysoce efektivně pokrývat potřeby tepla v ekonomických vzdálenostech od těchto zdrojů.One of the ways to make fuel consumption more efficient is the joint production of electricity and heat in conventional and nuclear power plants. This so-called heating plant operation consists in the parallel extraction of steam from selected low-pressure unregulated regenerative withdrawals of the condensing steam turbine both for heating the turbine condensate and for heating the sieve heating water. Recently, the reconstruction of existing thermal power plants, both nuclear and conventional, for heating plants has been being prepared on a large scale worldwide, which makes it possible to cover the heat needs at an economical distance from these sources.

Dosavadní systémy odběru tepla spočívají v provedení paralelních odběrových parních potrubí z nízkotlakých neregulovaných odběrů turbiny a výstavby výměníkové stanice v areálu elektrárny, jelikož umístění rozměrných parních ohříváků sítové vody nebo i ohříváků topné vody pro ohřev areálu elektrárny je ve stávajících elektrárnách s ohledem na vysoké vytížení prostoru strojovny prakticky neproveditelné. Avšak i při vyvedení několika rozměrných parních potrubí od turbiny přes strojovnu do výměníkové stanice vznikají dispoziční problémy.The existing heat removal systems consist of parallel steam extraction pipelines from low-pressure unregulated turbine offsets and the construction of a heat exchanger station on the plant site, as the location of large steam water heaters or heating water heaters for plant heating is present in existing plants. engine rooms practically impracticable. However, displacement problems arise even when several large steam pipes are routed from the turbine through the machine room to the heat exchanger station.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro odběr tepla z bloků jaderných i klasických elektráren podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do společného parního prostoru omezeného společným pláštěm teplárenských ohříváků, opatřených přívody odběrové páry z neregulovaných odběrů parní turbiny jsou zabudovány samostatné výměníky tepla jak pro regenerační ohřev turbinového kondenzátu, tak pro ohřev topné sítové vody, případně i pro vytápění areálu a nejbližšlho okolí elektrárny, přičemž tyto samostatné výměníky tepla pro regenerační ohřev turbinového kondenzátu jsou povrchové nebo směšovací a samostatné výměníky tepla topné vody j sou povrchové.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device for heat removal from the nuclear and conventional power plant blocks according to the invention, which consists in the fact that separate heat exchangers are installed in the common steam space limited by the common jacket of the heating heaters. heating the turbine condensate and for heating the sieve water, possibly also for heating the premises and the vicinity of the power plant, the separate heat exchangers for regenerative heating of the turbine condensate being surface or mixing and the separate heat exchangers of the heating water being surface.

Zařízení pro odběr tepla podle vynálezu sníží prostorovou náročnost na potřebné rekonstrukce, umožní dosáhnout materiálové úspory aplikací teplárenských ohříváků pro společný regenerační ohřev turbinového kondenzátu a ohřev topné vody. Energetické úspory vyplynou z aplikace směšovacích výměníků tepla a z provozu topného okruhu po areál a blízké okolí elektrárny na odběrové stupně s nižším tlakem páry.The heat removal device according to the invention will reduce the space requirement for the necessary reconstructions, make it possible to achieve material savings by the application of heating heaters for the joint regenerative heating of turbine condensate and heating water. Energy savings will result from the application of mixing heat exchangers and from the operation of the heating circuit to the site and the vicinity of the power plant to offtake stages with lower steam pressure.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněn na obr. 1, 2, 3.An embodiment of the device according to the invention is shown schematically in FIGS. 1, 2, 3.

Pára z nízkotlakých, regeneračních odběrů parní turbiny 19 je přivedena do teplárenských ohříváků 22, 14, 16 přívody 3, 4_, 5. odběrové páry. Na obr. 1 jsou ve společném plášti, který omezuje společný parní prostor teplárenských ohříváků 22, 22, 15 zabudovány samostatné povrchové, např. trubkové výměníky tepla z trubek tvaru U nebo obráceného U, jak pro regenerační ohřev turbinového kondenzátu, tak pro ohřev topné sítové vody, tak i pro případný ohřev topné vody areálu a nejbližšího okolí elektrárny. Na obr. 2 je znázorněn příklad, kdy ohřev topné vody je proveden v samostatných povrchových, trubkových výměnících tepla a regenerační ohřev turbinového kondenzátu na přívodech 2, 2, 2 odběrové páry v samostatných směšovacích výměnících tepla výškově uspořádaných, jak je znázorněno.The steam from the low-pressure, regenerative off-takes of the steam turbine 19 is fed to the district heating heaters 22, 14, 16 via inlets 3, 4, 5 of the off-take steam. In Fig. 1, separate surface, eg U-shaped or U-shaped tube heat exchangers, for both regenerative heating of the turbine condensate and heating of the heating sieve, are incorporated in a common shell that limits the common steam space of the heating heaters 22, 22, 15. water, as well as for possible heating of the heating water of the premises and the nearest surroundings of the power plant. FIG. 2 shows an example where the heating of the heating water is carried out in separate surface, tubular heat exchangers and regenerative heating of the turbine condensate at the offtake steam inlets 2, 2, 2 in separate mixing heat exchangers arranged in height as shown.

Přitom tyto samostatné výměníky tepla, např. na přívodech 2' 2» 2 odběrové páry jsou zabudovány ve společném plášti teplárenských ohříváků 22, 14 15. Topnou vodu pro vytápění areálu elektrárny je nutno odebírat podle venkovní teploty bu3 za teplárenským ohřívákem 13 přes uzavárací armaturu 27 nebo za ohřívákem 14 přes armaturu 28. Teplárenský ohřívák 13 má samostatný směšovací výměník tepla zabudován v horní části a následný ohřívák 22 má směšovací výměník tepla zabudován v dolní části.These separate heat exchangers, for example at the inlets 2 '2 »2 of the offtake steam, are installed in a common casing of the heating heaters 22, 14 15. The heating water for heating the plant must be withdrawn according to the outside temperature bu3 behind the heating heater 13. or after the heater 14 through the fitting 28. The heating heater 13 has a separate mixing heat exchanger installed in the upper portion and the subsequent heater 22 has a mixing heat exchanger installed in the lower portion.

Vodní uzávěry - syfony 16, 22 zamezují zpětnému proudění páry do ohříváků na nižších odběrech. Špičkový teplárenský ohřívák 15 má oba samostatné výměníky tepla pro regenerační ohřev turbinového kondenzátu i pro ohřev sítové topné vody povrchové-trubkové.Water closures - syphons 16, 22 prevent backflow of steam into heaters on lower offtakes. The peak heating heater 15 has both separate heat exchangers for regenerative heating of the turbine condensate and for heating of the surface-pipe heating water.

Na obr. 3 je znázorněn odběr tepla pro vytápění areálu elektrárny z okruhu regeneračního ohřevu turbinového kondenzátu.Fig. 3 shows the heat demand for heating of the power plant premises from the turbine condensate regenerative heating circuit.

Odběr může být proveden podle venkovní teploty bud za směšovacím výměníkem tepla teplárenského ohříváku 13 přes armaturu 27 nebo za směšovacím výměníkem tepla ohříváku 14 přes armaturu 28. Okruh turbinového kondenzátu je přitom oddělen od okruhu topné vody mezi výměníkem tepla 23.Depending on the outdoor temperature, the extraction can be carried out either after the heat exchanger heat exchanger 13 through the fitting 27 or after the heat exchanger heat exchanger 14 through the fitting 28. The turbine condensate circuit is separated from the heating water circuit between the heat exchanger 23.

V případě, že dojde k dokonalejšímu vychlazení topné vody v tepelné síti 20, např. pomocí tepelných čerpadel nebo zavedením nízkoteplotních otopných systémů, bude možno provádět postupní ohřev topné sítové vody i na^přívodech 2» 2 odběrové páry s nižším tlakem. Místo regeneračních ohříváků 12, 12 se uplatni teplárenské ohříváky se samostatnými povrchovými výměníky tepla pro regenerační ohřev turbinového kondenzátu i pro ohřev sítové topné vody.If the cooling water in the heating network 20 is better cooled, for example by means of heat pumps or by the introduction of low-temperature heating systems, it will be possible to carry out the heating of the heating sieve water gradually at inlets 2 " Instead of regenerative heaters 12, 12, heating heaters with separate surface heat exchangers are used for regenerative heating of turbine condensate and for heating of sieve heating water.

V případě hlubokého vychlazení vratné sítové vody tepelnými čerpadly lze zabudovat povrchový výměník tepla pro ohřev vratné sítové vody i do parního prostoru kondenzátoru 2·In case of deep cooling of the return sieve water by heat pumps, a surface heat exchanger can be integrated for heating the return sieve water into the steam space of the condenser 2 ·

Uvedené paralelní uspořádání samostatných výměníků tepla umožní v případě, že se bude jednat pouze o samostatné povrchové výměníky tepla v teplárenských ohřívácích 22.' Ii' II dle obr. 1 paralelní provoz obou výměníků pro regenerační ohřev turbinového kondenzátu, nebo případně i sítové topné vody.Said parallel arrangement of the separate heat exchangers will allow, in the case of only separate surface heat exchangers in the heating heaters 22. ' The parallel operation of the two exchangers for regenerative heating of the turbine condensate or, if necessary, the sieve heating water, according to FIG.

Claims

1. A device for taking heat from both nuclear and conventional power plant units, characterized in that, into a common steam space limited by a common jacket of heating heaters (13,

14, 15) equipped with inlets (3, 4, 5) offtake steam from unregulated steam turbine offtakes (10) are built-in separate heat exchangers for regenerative heating of turbine condensate and for heating of sieve water, eventually for heating of premises and its surroundings the separate heat exchangers for the regenerative heating of turbine condensate are surface or mixing and the separate heat exchangers of the heating water are surface.

Device according to claim 1, characterized in that the mixing heat exchanger at the lower steam demand is installed in the upper part of the heating heater (13) and the mixing heat exchanger at the subsequent high pressure steam extraction is installed in the lower part of the heating heater (14).

Device according to Claims 1, 2, characterized in that the heating water for the heating of the plant is taken from the mains water heating circuit either downstream of the heating heater (13) via the fitting (27) or downstream of the heating heater (14) via the fitting (28). ).

Device according to Claims 1, 2, characterized in that the heat removal for heating of the plant site is carried out from the condensate regenerative heating circuit either downstream of the heat exchanger of the heat exchanger (13) through the fitting (27) or downstream of the heat exchanger of the heat exchanger via a fitting (28), wherein the turbine condensate circuit is separated from the heating circuit between the heat exchanger (23).

Device according to Claims 1, 2, characterized in that also the heating steam heaters provided with separate heat exchangers for regenerative condensate heating and separate heat exchangers for the gradual heating of return water from the heating network are connected to the supply steam inlets (1, 2). 20).

Device according to claim 5, characterized in that a surface heat exchanger with a supply of deep-cooled return water from the heat network (20) is incorporated in the condenser (8).