RU100593U1

RU100593U1 - SYSTEM OF CENTRALIZED HEAT SUPPLY FROM HEAT POWER PLANT USING CONDENSATION HEAT OF WASTE TURBINE STEAM AND WASTE BOILER GASES

Info

Publication number: RU100593U1
Application number: RU2010132295/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Андреевич Байбаков; Александр Семенович Тимошкин
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2010-12-20

Abstract

1. Система централизованного теплоснабжения от тепловой электростанции с теплофикационными или конденсационными паровыми турбинами, содержащая встроенный в конденсатор турбины водогрейный пучок, по меньшей мере один теплофикационный подогреватель воды отборным паром турбины, а также двухтрубную линию отопления с прямой и обратной магистралями и пиковым водогрейным котлом и/или однотрубную линию горячего водоснабжения, причем линия горячего водоснабжения подключена последовательно к встроенному в конденсатор водогрейному пучку и отдельному теплофикационному подогревателю горячего водоснабжения, а обратная магистраль линии отопления - к теплофикационным подогревателям отопления и пиковому водогрейному котлу, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит охладитель отходящих газов парового котла электростанции до температуры ниже температуры конденсации содержащихся в них водяных паров с водяной линией охлаждения, подключенной на выходе из указанного охладителя к линии горячего водоснабжения на выходе последней из встроенного в конденсатор водогрейного пучка. ! 2. Система централизованного теплоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что линия горячего водоснабжения оборудована со стороны потребителей по меньшей мере одним аккумулятором тепла. 1. A district heating system from a thermal power plant with cogeneration or condensation steam turbines, comprising a water bundle integrated in the turbine condenser, at least one cogeneration water heater with selected turbine steam, and also a two-pipe heating line with direct and return pipes and a peak hot water boiler and / or a one-pipe hot water supply line, the hot water supply line being connected in series to a water beam integrated in the condenser and individual heating water heating heater, and the return line of the heating line to heating heating heaters and a peak hot water boiler, characterized in that it further comprises an exhaust gas cooler of the steam boiler of the power plant to a temperature below the condensation temperature of the water vapor contained in them with a water cooling line connected at the outlet of the specified cooler to the hot water supply line at the outlet of the latter from the hot-water heater built into the condenser beam. ! 2. The district heating system according to claim 1, characterized in that the hot water supply line is equipped by consumers with at least one heat accumulator.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована при создании систем централизованного теплоснабжения (СЦТ) от тепловых электростанций (ТЭС) с паротурбинными энергоустановками.The utility model relates to the field of heat energy and can be used to create district heating systems (DHW) from thermal power plants (TPP) with steam turbine power plants.

Известна СЦТ система от ТЭС с теплофикационными или конденсационными паровыми турбинами, содержащая встроенный в конденсатор турбины водогрейный пучок (ВВП), по меньшей мере один теплофикационный подогреватель воды (ТПВ) отборным паром турбины, а также двухтрубную линию отопления с прямой и обратной магистралями и пиковым водогрейным котлом (ПВК) и/или однотрубную линию горячего водоснабжения, причем линия горячего водоснабжения подключена последовательно к ВВП и отдельному ТПВ горячего водоснабжения, а обратная магистраль линии отопления - к ТПВ отопления и ПВК [1]. Такая СЦТ более экономична, по сравнению с обычно практикующимся использованием для подогрева сетевой воды только ТПВ и ПВК, так как позволяет уменьшить расход подаваемой в конденсатор турбины охлаждающей воды из естественных водоемов или пропускаемой через градирни с соответствующим уменьшением потерь тепла ТЭС в окружающую среду и потерь в цилиндре низкого давления турбины.There is a known CCT system from thermal power plants with cogeneration or condensation steam turbines, containing a water beam (GDP) integrated in the turbine’s condenser, at least one heating water heater (TPV) with selected steam from the turbine, and also a two-pipe heating line with direct and return pipes and peak hot water heating boiler (PVC) and / or one-pipe hot water supply line, and the hot water supply line is connected in series to the GDP and a separate hot water supply, and the return heating line eniya - TPR for heating and PVCs [1]. This SCT is more economical compared to the usual practice of using only TPV and PVC for heating network water, since it allows to reduce the flow of cooling water supplied to the turbine condenser from natural reservoirs or passed through cooling towers with a corresponding decrease in TPP heat loss to the environment and losses in turbine low pressure cylinder.

Достигаемым техническим результатом полезной модели является обеспечение дальнейшего повышения экономичности СЦТ путем дополнительного сокращения тепловых потерь ТЭС в окружающую среду.The achievable technical result of the utility model is to further improve the efficiency of the SCT by further reducing the heat loss of TPPs to the environment.

Это обеспечивается тем, что СЦТ от ТЭС с теплофикационными или конденсационными паровыми турбинами, содержащая встроенный в конденсатор турбины водогрейный пучок, по меньшей мере один ТПВ, а также двухтрубную линию отопления с прямой и обратной магистралями и ПВК и/или однотрубную линию горячего водоснабжения, причем линия горячего водоснабжения подключена последовательно к встроенному в конденсатор теплофикационному пучку и отдельному теплофикационному подогревателю горячего водоснабжения (ТПГВ), а обратная магистраль линии отопления - к ТПВ отопления и ПВК, согласно полезной модели СЦТ дополнительно содержит охладитель отходящих газов парового котла электростанции до температуры ниже температуры конденсации содержащихся в них водяных паров с водяной линией охлаждения, подключенной на выходе из указанного охладителя к линии горячего водоснабжения на выходе последней из встроенного в конденсатор водогрейного пучка. При этом линия горячего водоснабжения оборудована со стороны потребителей по меньшей мере одним аккумулятором тепла.This is ensured by the fact that the central heating system from thermal power plants with cogeneration or condensation steam turbines, comprising a water bundle integrated in the turbine condenser, at least one TPV, as well as a two-pipe heating line with direct and return pipes and PVC and / or one-pipe hot water supply, the hot water supply line is connected in series to the heating bundle integrated in the condenser and to a separate heating hot water supply heater (TPGV), and the return line to the heating line - to TPV heating and PVC, according to the utility model, SCT additionally contains an exhaust gas cooler of a steam boiler of a power plant to a temperature below the condensation temperature of the water vapor contained in them with a water cooling line connected at the outlet of the specified cooler to the hot water supply line at the outlet of the last of the built-in into the condenser of the hot water beam. Moreover, the hot water supply line is equipped by consumers with at least one heat accumulator.

На чертеже изображена принципиальная схема СЦТ согласно полезной модели.The drawing shows a schematic diagram of the SCT according to the utility model.

СЦТ выполнена на базе ТЭС с паровым котлом 1, дымовой трубой 2 и в данном примере теплофикационной паровой турбиной 3 с электрогенератором 4, оборудованной конденсатором 5 пара с установленной в нем трубным охладителем 6, подключенным к системе оборотного водоснабжения с технической водой, и конденсатным насосом 7. К котлу 1 подведена линия 8 питательной воды, оборудованная питательным насосом 9. Выходная часть котла 1 соединена со входом турбины 3 паропроводом 10 острого пара. Турбина 3 имеет в данном примере два (нижний и верхний) теплофикационных отбора соответственно 11, 12, подключенных к двум соответствующим ТПВ 13, 14.SCT is based on a thermal power plant with a steam boiler 1, a chimney 2, and in this example a heating steam turbine 3 with an electric generator 4, equipped with a steam condenser 5 with a pipe cooler 6 installed in it, connected to a recycled water supply system with process water, and a condensate pump 7 A feed water line 8, equipped with a feed pump 9, is connected to the boiler 1. The output part of the boiler 1 is connected to the turbine inlet 3 by a steam pipe 10 of sharp steam. In this example, the turbine 3 has two (lower and upper) cogeneration units, 11, 12, respectively, connected to two corresponding TPV 13, 14.

СЦТ согласно полезной модели содержит дополнительно к трубному охладителю 6 встроенный в конденсатор 5 водогрейный пучок 15, двухтрубную линию отопления с прямой и обратной магистралями соответственно 16, 17, подключенными к абонентским отопительным приборам 18 и однотрубную линию 19 горячего водоснабжения с абонентскими узлами 20. Обратная магистраль 17 линии отопления подключена последовательно к ТПВ 13, 14 и с помощью запорных вентилей 21, 22, 23 - к ПВК 24. Линия 19 горячего водоснабжения подключена последовательно к встроенному в конденсатор 3 водогрейному пучку 15 и отдельному ТПГВ 25.According to the utility model, the central heating station further comprises, in addition to the pipe cooler 6, a hot water bundle 15 integrated in the condenser 5, a two-pipe heating line with direct and return pipes 16, 17, respectively, connected to the user heating devices 18, and a one-pipe hot water supply line 19 with user nodes 20. The return pipe 17 of the heating line is connected in series to TPV 13, 14 and, using shut-off valves 21, 22, 23, to the PVC 24. The hot water supply line 19 is connected in series to the water integrated in the condenser 3 gray beam 15 and separate TPGV 25.

СЦТ согласно полезной модели дополнительно содержит размещенный в дымовой трубе 2 охладитель 26 отходящих газов котла 1 до температуры ниже температуры конденсации содержащихся в них водяных паров. Водяная линия 27 охлаждения охладителя 26 подключена на входе через запорный вентиль 28 к входной части линии 19 горячего водоснабжения, а на выходе из указанного охладителя с помощью запорного вентиля 29 - к линии 19 горячего водоснабжения на выходе последней из встроенного в конденсатор 5 водогрейного пучка 15. Между линией 19 горячего водоснабжения на выходе ее из встроенного водогрейного пучка 15 и входной частью линии 27 за запорным вентилем 28 установлена перемычка 30 с запорным вентилем 31.According to the utility model, the SCT further comprises an exhaust gas cooler 26 of the boiler 1 located in the chimney 2 to a temperature below the condensation temperature of the water vapor contained therein. The water line 27 for cooling the cooler 26 is connected at the inlet through the shut-off valve 28 to the input part of the hot water supply line 19, and at the outlet from the specified cooler, with the help of a shut-off valve 29, it is connected to the hot water supply line 19 at the outlet of the latter from the hot-water bundle 15 built into the condenser 5. Between the hot water supply line 19 at its exit from the built-in hot water beam 15 and the inlet of the line 27 behind the shut-off valve 28, a jumper 30 with a shut-off valve 31 is installed.

На входной части линии 19 горячего водоснабжения, а также на прямой и обратной магистралях 17 линии отопления установлены насосы соответственно 32, 33, 34.At the input part of the hot water supply line 19, as well as on the direct and return lines 17 of the heating line, pumps 32, 33, 34 are installed, respectively.

Для обеспечения постоянства расхода воды на ТЭС линия 19 горячего водоснабжения может быть оборудована со стороны потребителей по меньшей мере одним аккумулятором 35 тепла известного типа с линией 36 зарядки и линией 37 разрядки. На указанных линиях установлены запорные вентили соответственно 38 и 39.To ensure a constant flow of water at a TPP, the hot water supply line 19 can be equipped by consumers with at least one heat accumulator 35 of a known type with a charging line 36 and a discharge line 37. On these lines installed shut-off valves, respectively 38 and 39.

Для постоянного поддержания в абонентских узлах 20 высокой температуры горячей воды предусмотрена линия 40 рециркуляции с насосом 41.To constantly maintain high temperature of hot water in subscriber units 20, a recirculation line 40 with a pump 41 is provided.

СЦТ согласно полезной модели работает следующим образом. Техническая вода заливается в двухтрубную линию отопления и циркулирует в ней с помощью установленного на обратной магистрали 17 насоса 33, проходя последовательно при открытом вентиле 23 и закрытых вентилях 21, 22 ТПВ 13, 14, обогреваемые паром соответственно из нижнего отбора 11 и верхнего отбора 12. В холодное время года вода в отопительной линии после ТПВ 13, 14 может подаваться для дополнительного нагрева в ПВК 24 при закрытом запорном вентиле 23 и открытых запорных вентилях 21, 22. Водопроводная вода питьевого-хозяйственного назначения подается в линию 19 горячего водоснабжения с помощью насоса 32 и проходит последовательно встроенный в конденсатор 5 водогрейный пучок 15 и через открытый запорный вентиль 29 отдельный ТПГВ 25, откуда поступает к абонентским узлам 20. Дополнительно к встроенному водогрейному пучку 15 к линии 19 горячего водоснабжения подключена линия 27 с горячей водой, нагретой в охладителе 26 отходящих газов. При этом нагреваемая вода горячего водоснабжения может пропускаться через встроенный водогрейный пучок 15 и охладитель 26 либо параллельно, либо последовательно. В первом случае она подается в ТПГВ 25 от встроенного пучка 15 через открытый вентиль 29 при закрытом вентиле 31, а от охладителя 26 - в тот же ТПГВ 25 непосредственно по линии 27. Во втором случае вентиль 29 закрывают, а вода от встроенного пучка 15 по перемычке 30 при открытом вентиле 31 подается в начальный участок линии 27. Для обеспечения постоянства расхода воды на ТЭС периодически в часы малых расходов воды в линии горячего водоснабжения производится зарядка аккумулятора 35 горячей водой по зарядной линии 36 при открытом вентиле 38 и закрытом вентиле 39. Разрядка аккумулятора 35 производится в часы пик горячего водоснабжения по разрядной линии 37 при открытом вентиле 39 и закрытом вентиле 38. Для постоянного поддержания в абонентских узлах 20 высокой температуры горячей воды производят ее непрерывную рециркуляцию насосом 41 по линии 40.SCT according to the utility model works as follows. Industrial water is poured into a two-pipe heating line and circulated in it using a pump 33 installed on the return line 17, passing sequentially with open valve 23 and closed valves 21, 22 TPV 13, 14, heated by steam from the lower selection 11 and upper selection 12, respectively. In the cold season, the water in the heating line after the TPV 13, 14 can be supplied for additional heating to the PVC 24 with the shut-off valve 23 closed and the shut-off valves 21, 22 open. Drinking tap water is supplied in l In this case, a hot water bundle 15 is built in sequentially to the condenser 5 and passes through an open shut-off valve 29, a separate TPGV 25, from where it goes to the subscriber units 20. In addition to the built-in hot water bundle 15, a 27 s line is connected to the hot water supply line 19 hot water heated in the cooler 26 exhaust gases. In this case, the heated water of the hot water supply can be passed through the built-in hot-water beam 15 and the cooler 26 either in parallel or in series. In the first case, it is supplied to the TPGV 25 from the built-in beam 15 through the open valve 29 with the valve 31 closed, and from the cooler 26 to the same TPGV 25 directly via line 27. In the second case, the valve 29 is closed, and the water from the built-in beam 15 is the jumper 30 with the open valve 31 is fed into the initial section of the line 27. To ensure the constant flow of water at the TPP periodically during low water hours in the hot water supply, the battery 35 is charged with hot water on the charging line 36 with the open valve 38 and the valve closed 39. The battery 35 is discharged during rush hours of hot water supply via the discharge line 37 with the valve 39 open and valve 38 closed. To constantly maintain high temperature of the hot water in the subscriber units 20, it is continuously recycled by the pump 41 along line 40.

Такая СЦТ за счет максимально полной утилизации для нужд горячего водоснабжения отходящего низкопотенциального тепла ТЭС позволяет обеспечить высокие значения коэффициента полезного использования теплоты топлива в энергетических котлах и увеличить комбинированную выработку электроэнергии. При этом обеспечиваются требуемые параметры сетевой воды для потребителей горячей воды.Such SCT due to the maximum utilization for the hot water supply of low potential waste heat of TPPs allows to ensure high values of the coefficient of useful heat of fuel in power boilers and increase the combined generation of electricity. At the same time, the required network water parameters are provided for hot water consumers.

Источники информации:Information sources:

1. Патент EA 005703 B1 28.04.20051. Patent EA 005703 B1 04/28/2005

Claims

1. A district heating system from a thermal power plant with cogeneration or condensation steam turbines, comprising a water bundle integrated in the turbine condenser, at least one cogeneration water heater with selected turbine steam, and also a two-pipe heating line with direct and return pipes and a peak hot water boiler and / or a one-pipe hot water supply line, the hot water supply line being connected in series to a water beam integrated in the condenser and individual heating water heating heater, and the return line of the heating line to heating heating heaters and a peak hot water boiler, characterized in that it further comprises an exhaust gas cooler of the steam boiler of the power plant to a temperature below the condensation temperature of the water vapor contained in them with a water cooling line connected at the outlet of the specified cooler to the hot water supply line at the outlet of the latter from the hot-water heater built into the condenser beam.

2. The district heating system according to claim 1, characterized in that the hot water supply line is equipped by consumers with at least one heat accumulator.