CS274350B1 - Steam-and-gas heating block - Google Patents

Description

Vynález se týká paroplynového teplárenského bloku s protitlakovou turbinou pro výrobu elektrické energie a tepla a dodávkou tepla v horké vodě.

Ze známých typů tepláren se nejvyšší účinnosti a nejvyšším podílem vyrobené elektrické energie 8 tepla vyznačuj: paroplynové bloky. U menších a středních tepláren se nejčastěji používají parní turbiny protítlakové, u nichž páre z protitlaku o tlaku 0,05 až 0,25 MPa je dodávána do základního ohříváku topné vody a kondenzát z této páry o teploto 30 až 125 °C je zaváděn přes odplynovač do napájecí nádrže, kde je udržována teplota 105 až 150 °C. V parním kotli, zařazeném za spalovací turbinou, jsou spaliny vychlazovány na přehřivákových a výparníkových teplosměnných plochách jako poslední teplosměnná plocha ja zařazen ohřívák vody se vstupní teplotou vody 105 až 150 °C. Vzhledem k této teplotě vstupní vody a malému hmotnostnímu průtoku vody v porovnáni s hmotnostním průtokem spalin a s ohledem na to, že v posledním výparniku je možno vychladit spaliny pouze na teplotu vyšši o 15 až 25 °C než Je teplota sytosti v tomto výparniku, je možno vychladit spaliny v kotli na výstupní teplotu 150 až 240 °C. Při nízkém tlaku vyráběné páry lze vychladit spaliny na poněkud nižši teplotu, ale za cenu menši výroby elektrické energie v protitlakové parní turbině. Také dvoutlakovým uspořádáním kotle a turbiny lze poněkud lépe vychladit spaliny, ale cena kotle je podstatně vyšší a ani v tomto případě nelze dosáhnout požadovaného vychlazení spalin. U spalovacích turbin je součinitel přebytku vzduchu 3,2 až 4,4 a proto hmotnostní tok spalin je značný a pro uvedenou teplotu spalin za kotlem je komínová ztráta velmi velká a rozhodujícím způsobem snižuje celkovou účinnost teplárny a jeji tepelný výkon.

Uvedené nedostatky odstraňuje paroplynový teplárenský blok jednotlakový nebo dvoutlakový, sestávající ze spalovací turbiny, ke které je připojena protitlakové parní turbina s parním ohřívákem, propojeným s napáječi nádrži s odplyňovačem a kotle.

U kotle je umístěné jako poslední teplosměnná plocha dochlazovač spalin, jehož vstupní rozdělovač je napohen na první vývod prvního parního ohříváku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že první přívod parního ohříváku je napojen na vratné potrubí teplovodu a výstupní sběrač dochlazovače spalin je připojen na výstupní potrubí teplovodu. Druhý přivod prvniho parního ohříváku je napojen ns výstupní parní potrubí protitlakové parní turbiny, která je svým vstupním parním potrubím napojena na výstupní parovod přehřiváku kotle. Napájecí nádrž s odplyňovačem je svým vodním výstupem napojena přes napájecí čerpadlo na vstup ohříváku vody kotle a svým parním vstupem je napájecí nádrž s odplyňovačem připojena přes redukční stanici na výstupní parovod přehříváku kotle.

První parní ohřívák může být svým prvním vývodem připojen na první přívod druhého parního ohříváku, který je svým prvním vývodem připojen na vstupní rozdělovač dochlazovače spalin a svým druhým přívodem na první odběrové potrubí protitlakové parní turbiny.

CS 274 350 Bl

Napájecí nádrž s odplyňovačem může být svým parním vstupem připojena přímo nebo přes redukční stanici na druhé odběrové potrubí protitlakové parni turbiny.

Kotel může být s výhodou vybaven obtokem spalin, umístěným kolem dochlazovače spalin, který je svým vstupním kanálem napojený na spalinový trakt kotele mezi ohřívákem vody a dochlazovačem spalin a svým výstupním kanálem je obtok spalin napojený na výstupní spalinový trakt kotle za dochlazovačem spalin, přičemž v obtoku spalin je umístěna regulační klapka.

Mezi potrubím napojeným na vstupní rozdělovač a potrubím napojeným na výstupní sběrač dochlazovače spalin může být napojeno recirkulačni čerpadlo.

Zařízením podle vynálezu se dosahuje vyššího vychlazeni spalin a v důsledku toho vyšší účinnosti výroby elektrické energie a tepla, přičemž zeřizeni je jednoduché s levné,

Vynález a jeho účinky jsou bliže vysvětleny v popisu příkladu provedeni podle připojených výkresů, kde na obr. 1 je nakresleno příkladné schéma zapojeni jednotlakového paroplynového teplárenského bloku a na obr. 2 Je znázorněno alternativní zapojení s dvoustupňovým parním ohřevem topné vody a s připojením napáječi nádrže s odplynovačem na odběr turbiny.

Paroplynový teplárenský blok jednotlakový nebo dvoutlakový sestává ze spalovací turbiny 1_, která je připojeno na jednotlakový nebo dvoutlakový kotel 3 s přehřívákem 31, výp8rnikem 32, ohřívákem 33 vody a dochlazovačem 34 spalin. Na kotel 3 je připojena prctitlaková parní turbina 2, na jejíž výstupní parni potrubí 22 je připojen první parní ohřívák 4. Dochlazovač 34 spalin kotle 3 je zařazen jako Jeho poslední teplosměnné plocha v proudu spalin a jeho vstupní rozdělovač 341 je napojen na prvni vývod 42 prvního parního ohříváku 4, jehož prvni přávod 41 je napojen na vratné potru bi 11 teplovodu a výstupní sběrač 342 dochlazovače 34 spalin je připojen no výstupní potrubí 10 teplovodu. Druhý přívod 43 prvního parního ohříváku 4 je napojen na výstup ní parni potrubí 22 protitlakové parní turbiny 2, která Je svým vstupním parním potru· bim 21 napojena na výstupní parovod 311 přehříváku 31 kotle 3. Prvni parni ohřívák 4 je svým druhým vývodem 44 připojen na vodní vstup 53 napáječi nádrže s odplyňovačem 5 jež je svým vodním výstupem 31 napojena přes napájecí čerpadlo 12 na vstup 331 ohříváku 33 vody kotle 3 a svým parním vstupem 52 je napáječi nádrž s odplyňovačem 5 připo· jena přes redukční stanici C na výstupní parovod 311 přehřiváku 31 kotle 3.

Paroplynový teplárenský blok může mít také druhý parni ohřívák 13, který je svým prvním přívodem 131 připojen ne první vývod 42 prvního parního ohříváku 4 a svým prvnim vývodem 132 na vstupní rozdělovač 341 dochlazovače 34 spalin a svým druhým

CS 274 350 Bl přívodem 133 na prvni odběrové potrubí 24 protitlakové parní turbiny 2.

Paroplynový teplárenský blok může dále mít napájecí nádrž s odplyňovačem 5, napojenu 9vým parním vstupem 52 přimo nebo přes redukční stanici j> na druhé odběrové potrubí protitlakové parní turbiny 2.

Paroplynový teplárenský blok může mít s výhodou u kotle 3, obtok 35 spalin kolem dochlazovače 34 spalin, který je svým vstupním kanálem 351 napojený na spalinový trakt kotle 3 mezi ohřívákem 33 vody a doohlazovačem 34 spalin a svým výstupním kanálem 352 je obtok 35 spalin napojený na výstupní spalinový trakt kotle 3, za dochlazovačem 34 spalin, přičemž v obtoku 35 spalin je umístěna regulační klapka 36.

Paroplynový teplárenský blok může mít mezi potrubím napojeným na vstupní rozdělovač 341 a potrubím napojeným na výstupní sběrač 342 dochlazovače 34 spalin napojeno recirkulační čerpadlo 15, Paroplynový teplárenský blok je napojen na dalši zařizeni teplárny, například na špičkový zdroj 7 tepla, cirkulační čerpadlo ji, výstupní potrubí 10 teplovodu, vstupní potrubí 11 teplovodu, jež jsou napojena na spotřebitelskou soustavu 9 a dále uzavírací armatura 14.

Paroplynový teplárenský blok pracuje tak, že spaliny ze spalovací turbiny 1_ se vedou do jednotlakového nebo dvoutlakového kotle 3, ve kterém se vyrábí pára, která se vede do protitlakové parní turbiny 2.Vparním ohříváku 4 popřípadě také ve druhém parním ohříváku 13 se ohřívá topná voda, přiváděná vstupním potrubím 11 teplovodu párou z protitlaku, popřípadě také z odběru turbiny £. Po výstupu z parního ohříváku 4, popřípadě z druhého parního ohříváku 13, je topná voda zavedena do dochlazovače 34 spalin, který Je zařazen jako poslední teplosměnné plocha kotle :3. Ohřátá voda je z dochlazovače 34 spalin zavedena do výstupního potrubí 10 teplovodu, na něž může být připojen špičkový zdroj 7 tepla.

V dochlezovači 34 spalin Jsou spaliny vychlazeny na nízkou výstupní teplotu. I když teplota rosného bodu spalin ze spalovací turbiny 1_ je nízká a spaliny neobsahuji produkty, které by mohly působit na dochlazovač 34 spalin korozně a dále topná voda je přede hřátá v parním ohříváku 4, popřípadě také ve druhém parním ohříváku 13, je možné zařadit mezi výstup a vstup dochlazovače 34 spalin recirkulační čerpadlo 15, a tim zvýšit teplotu vody na vstupu do dochlazovače 34 spalin.

Teplote vody na vstupu do parního ohříváku 4, popřípadě také druhého pgrního ohříváku 13 je nízká, proto je nízký tlak páry odebírané z parní turbiny 2, takže výroba elektrické energie z páry je velká a je zajištěno velmi dobré vychlazení spalin u kotle 3.

Sníženi tepelného výkonu paroplynového teplárenského bloku lze dosáhnout částečným

CS 274 350 Bl obtokem spalin kolem dochlazovače 34 spalin, snížením přívodu paliva do spalovací turbiny ,1, popřípadě kombinaci obou zásahů.

Paroplynový teplárenský blok podle vynálezu je možné využit jako zdroj tepla a elektřiny v menších a středních teplofikaěnich soustavách a jako zdroj tepla a elektřiny v průmyslových podnicích,

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1» Paroplynový teplárenský blok jednotlakový nebo dvoutlakový sestávající ze spalovací turbiny, připojené ke kotli, ke kterému je připojena protitlaká parni turbina s parním ohřívákem, propojeným s napájecí nádrži s odplyňovačem, kde je dále u kotle umístěna jako poslední teplosměnná plocha dochlazovaS spalin, jehož vstupní rozdělovač je napojen na první vývod parního ohříváku, vyznačujici se tim, že prvni parní ohřívák (4) je svým prvním přívodem (41) napojen na vratné potrubí (11) teplovodu a výstupní sběrač (342) dochlazovače (34) spalin je připojen na výstupní potrubí (10) teplovodu, přičemž druhý přívod (43) prvního parního ohřiváku (4) je napojen na výstupní parní potrubí (22) protitlakové parni turbiny (2), která je svým vstupním parním potrubím (21) napojena na výstupní parovod (311) přehřiváku (31) kotle (3) a napáječi nádrž s odplyňovačem (5) je svým vodním výstupem (51) napojena přes napáječi čerpadlo (12) na vstup (331) ohřiváku (33) vody kotle (3) a svým parním vstupem (52) je napáječi nádrž s odplyňovačem (5) připojena přes redukční stanici (5) na výstupní parovod (311) přehřiváku (31) kotle (3).
2. 2. Paroplynový teplárenský blok podle bodu 1, vyznačující se tím, že prvni parní ohřívák (4) je svým vývodem (42) připojen na prvni přívod (131) druhého parního ohřiváku (13), který je svým prvním vývodem (132) připojen na vstupní rozdělovač (341) dochlazovače (34) spalin kotle (3), přičemž druhý parni ohřívák (13) je svým druhým přívodem (133) připojen na první odběrové potrubí (24) protitlakové parni turbiny (2).
3. 3. Paroplynový teplárenský blok podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tim, že napájecí nádrž s odplyňovačem (5) je svým parním vstupem (52) napojena přimo nebo přes redukční stanici (S) na druhé odběrové potrubí (23) protitlakové parní turbiny (2).
4. 4. Paroplynový teplárenský blok podlo bodů 1, 2 nebo 3, vyznačujíc! se tim, že kolem dochlazovače (34) spalin má kotel (3) umístěn obtok (35) spalin napojený svým vstupním kanálem (351) na spalinový trakt kotle (3) mezi ohřívákem (33) vody a dochlazovačem (34) spalin a svým výstupním kanálem (352) je obtok (35) spalin napojený na výstupní spalinový trakt kotle (3) za dochlazovačem (34) spalin, přičemž v obtoku (35) spalin je umístěna regulační klapka (36).

   CS 274 350 01
5. 5. Paroplynový teplárenský blok podle bodů 1, 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že mezi potrubím napojeným na vstupní rozdělovač (341) a potrubím napojeným na výstupní sběrač (342) dochlazoveče (34) spalin je napojeno recirkulační čerpadlo