PL412115A1 - Obieg siłowni cieplnej ze zwiększaniem stopnia suchości pary w trakcie ekspansji w turbinie - Google Patents

Abstract

Obieg siłowni cieplnej ze zwiększaniem stopnia suchości pary w trakcie ekspansji w turbinie składa się z: pompy zasilającej kocioł podnoszącej ciśnienie cieczy i podającej ją do wytwornicy pary (kotła), gdzie następuje podgrzanie, odparowanie i ewentualnie przegrzanie pary czynnika roboczego, turbiny realizującej ekspansję czynnika roboczego i oddającej moc na zewnątrz oraz skraplacza do kondensacji pary, a istota układu polega na tym, że część pary wyprodukowanej w wytwornicy po odpowiednim zdławieniu (obniżeniu ciśnienia), ale przegrzanej i o wysokiej entalpii, podaje się do tej części przepływowej turbiny, która pracuje w obszarze pary mokrej i dzięki temu następuje podniesienie stopnia suchości pary ekspandującej w turbinie. Istota wynalazku polega na tym, że niewielka ilość pary o wysokich parametrach pobieranej z turbiny zapewnia wzrost stopnia suchości pary w turbinie, dzięki temu linia ekspansji w turbinie przesuwa się w obszar bardziej suchy, zwiększają się spadki entalpii w poszczególnych stopniach, maleją straty od zawilgocenia, wzrasta sprawność turbiny i maleje zagrożenie erozyjne i korozyjne. Pompa zasilająca (obiegowa) (IV) zwiększa ciśnienie czynnika roboczego i podaje go do wytwornicy pary (V), gdzie kosztem doprowadzonego ciepła następuje podgrzanie, odparowanie i ewentualne przegrzanie pary czynnika roboczego. Para z wytwornicy (V) rozdziela się i płynie głównym rurociągiem (a) oraz rurociągami pomocniczymi (b). Rurociągiem (a) para kierowana jest do wlotu turbiny, gdzie ekspanduje (od punktu (0) do punktu (2) i oddaje przy tym moc do napędu generatora elektrycznego (II). Gdy ekspansja w turbinie przebiega w obszarze pary mokrej do części przepływowej turbiny (np. pomiędzy poszczególnymi stopniami lub palisadami turbinowymi) doprowadzona jest odpowiednio zdławiona para rurociągami (b). Para ta posiada większą entalpię i temperaturę, niż para już ekspandująca w turbinie i to pozwala w procesie mieszania podnieść entalpię i stopień suchości pary pracującej w turbinie. Po ekspansji w turbinie para wykrapla się w skraplaczu (III), a następnie dopływa do pompy (IV) i cykl się powtarza.