CS6285A2 - Method of heat and electrical energy simultaneous production especially with industrial power plants - Google Patents

Description

MB PV 62-85

Vynález se týká způsobu současné výroby tepla aelektrické energie Γ, zejména u elektráren s kombinovaným cyklem.

Parní elektrárny, vyrábějící současně teplo i elek-trickou energii, tak zvané plynoparní elektrárny jsouznámý· Sestávají z parních kotlů na různá paliva a zprotitlakových, popřípadě kondenzačních parních turbo-generátorů· Jsou též známé elektrárny vyrábějící páruv kotli využívají cím>í odpadního tepla, například z prů-myslových pecí, čímž elektrárna kryje účinně jak potřebuelektrické energie, ták tepla průmyslových zařízení.

Jsou dále známy elektrárny pracující v kombinovanémcyklu, které sestávají z plynové turbiny, z kotle na od-padni teplo a z parní turbiny poháněné párou z kotle naodpadní teplo· Jak plynová, tak i parní turbina pohánívždy jeden elektrický generátor· Tyto elektrárny se všakpoužívají k dodávce tepla pouze v menším měřítku.

Nedostatek uvedených řešení spočívá v tom, že se přidodávce tepla snižuje elektrický výkon elektrárny právětehdy, kdy to není žádoucí. Dalším nedostatkem těchto elek-tráren je, že neřeší uspokojivě optimální využití páryz kotlů na odpadní teplo, kterých se často v průmyslovýchzařízeních užívá, a tepelně-technických a ekonomickýchpředností, kterých je možno dosáhnout dodatečným spalo-váním v kotlech na odpadní teplo. Úkolem vynálezu je vypracovat kombinovaný způsob,

SfflSH t·' _ v - 2 - který by spojoval z hlediska hospodárnosti výroby dLék-trické a tepelné energie v průmyslových elektrárnáchpřednosti kombinovaného cyklu a využiti odpadního tep-la s dodatečným ohřevem v jednom systému·

Vytčený úkol řeší» zejména u průmyslových elektrá-ren s nejméně jedním elektriekým generátorem, poháněnýmplynovou turbinou, s nejméně jedním kotlem na odpadníteplo, připojeným k plynové turbině, a s nejméně jednímelektrickým generátorem, poháněným parní turbinou, při-čemž parní turbina dodává určitý výkon v období bez po-žadavku tepla při chlazení svého kondenzátoru chladicívěží, vynález,jehož podstata spočívá v tom, že v obdobís požadavkem na teplo se kondenzátor při částečném neboúplném odpojení chladicí věže provozuje za vyšší teploty,potřebné k dodávce tepla a vzniklé snížení specifické ex-panze a výkonu parní turbiny se kompenzuje zvýšením výrobypáry, tlaku nasycených par a přehřívací teploty dodateč-ným vytápěním, kotle na odpadní teplo plynové turbiny·

Pro zásobování parní turbiny, případně tepelného vý-měníku teplem se zapojuje do systému nejméně jeden dalšíkotel na odpadní teplo, případně jiný kotel, jehož pro-dukce páry, tlak nasycených par a předehřívací teplota sedodatečným vytápěním zvyšují; Výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v příznivé spe- cifické spotřebě tepla, v optimálním využití odpadního tepla bez ohledu na roční dobu, v snížení investičních ná- - 3 - kladů použitím dodatečního spalováni a v zajištění stabil-ního výkonu elektráren s kombinovanou výrobou tepla a energické energie·

Vynález bude podrobněji vysvětlen na příkladech zná-zorněných na přiložených výkresech· kde na obr1-. 1 je prin-cipiální schéma elektrárny pracující s kombinovaným cyklonpodle vynálezu· na obři 2 je principiální schéma elektrár-ny rozšířené o kotel na odpadní teplo a/nebo o jiný parníkotel podle obr1· 1 a na obr'· 3 je principiální schéma elektrážný s parními turbinami poháněnými parními kotly nebokotly na odpadní teplo·

Na obr! 1 je principiální schéma plynoparní elektrár-ny, to jest elektrárny s kombinovaným cyklon, vhodné k re-alizaci možné varianty provedení způsobu podle vynálezu.Tato elektrárna sestává z plynové turbiny 1, která poháníelektrický generátor 2, zatímco vznikajících spalin se vy-užívá v kotli 3 na odpadní teplo k vytváření páry· Toutoparou je poháněna parní turbina 4, která vyrábí pomoci připojeného elektrického generátoru 5 elektrickou energii·Sondenzátor 6 parní turbiny 4 daného výkonu se v obdobíbez požadavku na teplo při částečném nebo úplném odpojeníchladicí věže 7 připojí na tepelný spotřebič 9 a teplá vo-da se dále ohřívá v parovodním tepelném výměníku 10 podlepotřeby.

Kondenzátor 6 se přitom provozuje při vyšší teplotě používané k ohřevu. Z toho vyplývá^íflížení expanze se v ob - 4 - dobí požadavku na teplo či dodávku tepla kompenzuje dosta-tečným vytápěním 11 kotle 3 na odpadní teplo plynové tur-biny 1, takže kotel 3 vyrábí více páry s vyššími parametry·to jest tlaku a teploty· přičemž se výkon parní turbiny 4nesníží·

Na obr· 2 je znázorněna možná varianta způsobu· u níž je do uvedeného systému na straně· na níž se získává elek-z píry trická energie připojen další kotel na odpadní teplo nebojiný parní kotel 8; Tento dodatečný kotel 8 zlepšuje parníbilanci systému a zvyšuje topnou kapacitu· Od vysvětlenéhoschématu na obr'· 1 a způsobu provozu se liší jen v tom· žev případě velkého přebytku páry je možné připojit dalšítepelnou turbinu 4* a další elektrický generátor 5,*· kte-ré jsou znázorněny na obrů 2 čárkovaně. V období bez poža-davku na teplo může být plynová turbina 1 odpojena· čímžse sníží přebytek páry a tím· i elektrický výkon1; Je-lipřitom možnost chybějící elektrickou energii nahradit zvnějších zdrojů* může sloužit plynová turbina 1^ jako nouzo-vá rezervaů Krytí zvýšeného požadavku na teplo· popřípaděs tím související kompenzace snížení výkonu parní turbiny4 je v tomto případě zajištěna dodatečným vytápěním 11kotlů na odpadní tepla a/nebo jiných parních kotlů 3^ 8.

Obrů 3 představuje variantu použití způsobu podle vy-nálezu· která neobsahuje plynovou turbinu a potřebná párase vyrábí v jednom nebo více kotlech 3^ na odpadní teploa/nwhn v jiných parních kotlech 8'· Elektrická energie se (uauHBMÍBHfAttariBttettanSiEeffiSSfiMSř' 11¾¾¾¾¾¾¾¾¾ XBSgÍffVjgiSJgaK^^ gg«ffiM!H8Í5BS®i«s«s - 5 - vyrábí elektrickým generátorem připojeným k parní turbině 4. Dodávka tepla se v tomto případě uskutečňuje rovněž přeskondenzátor 6 při zvýšené teplotě» a při částečném neboúplném odpojení chladicí věže T. Snížení expanze se i zdekompenzuje zvýšenou výrobou páry a zvýšenými parametrypáry kotlů na odpadní teplo a/nebo jiných parních kotlů 8»přičemž tyto z^fšené parametry mohou být zajištěny v pří-padě potřeby dodatečným vytápěním 11 kotlů 8. Další prvkysystému souhlasí s prvky na obr· 1.

Claims (2)

1. py 62-25 PATENTOVÉ NÁROKY lC Způsob současné«výroby tepla a elektrické energie,hcv W p rů s &> >/ u' c£L· xXtzfc-é rořre «v { s nejméně jedním elektrickým generátor «η, poháněným plyno-vou turbinou, s nejméně jedním kotlem na odpadní teplo,připojeným k plynové turbině a s nejméně jedním elektric-kým generátorem, poháněným parní turbinou, přičemž parníturbina dodává určitý výkon v období bez požadavku na tep-lo při chlazení svého kondenzátoru chladicí věží, vyzna-čující se tím, že v období s požadavkem na teplo se kon-denzátor při částečném nebo úplném odpojení chladicí věžeprovozuje za vyšší teploty, potřebné k dodávce tepla avzniklé snížení specifické expanze a výkonu parní turbinyse kompenzuje zvýšením výroby páry, tlaku nasycených para přehřívací teploty dodatečným vytápěním kotle na odpad-ní teplo plynové turbiny.
2. 2*. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím; že prozásobování parní turbiny, případně tepelného výměníku tep-lem, se zapojuje do systému nejméně jeden další kotel naodpadní teplo, případně jiný kotel, jehož produkce páry,tlak nasycených par a předehřívací teplota se dodatečnýmvytápěním zvyšují. 4'. 10. 88 Z 2320

   yTRÍTí—tachnického ,, a ίη-^-irmací,

   /