RU144879U1

RU144879U1 - HEAT ELECTRIC STATION

Info

Publication number: RU144879U1
Application number: RU2014109281/06U
Authority: RU
Inventors: Айрат Маратович Гафуров
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2014-09-10

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины, и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора. Задачей полезной модели является повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет полного использования сбросной низкопотенциальной теплоты, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины и утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии, повышение ресурса и надежности работы конденсатора паровой турбины и снижение тепловых выбросов в окружающую среду. Технический результат достигается тем, что в тепловую электрическую станцию, включающую последовательно соединенные паровую турбину, конденсатор паровой турбины и конденсатный насос конденсатора паровой турбины, основной электрогенератор, соединенный с паровой турбиной, которая соединена по греющей среде с верхним и нижним сетевыми подогревателями, которые между собой соединены по нагреваемой среде, а также систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом маслоснабжения подшипников паровой турбины, согласно настоящей полезной модели, введены тепловой двигатель с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина, и конденсационная установка, содержащая последовательно соединенные паровую турбину с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор, конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, и систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод, маслобак, маслонасос и маслоохладитель, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом, при этом замкнутый контур циркуляции теплового двигателя выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим турбодетандер с электрогенератором, теплообменник-рекуператор, конденсатор водяного охлаждения и конденсатный насос, причем выход конденсатного насоса соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора, который соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора паровой турбины, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом охладителя, выход охладителя соединен по нагреваемой среде с входом маслоохладителя системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом нижнего сетевого подогревателя, а выход верхнего сетевого подогревателя соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера, выход которого соединен по греющей среде с теплообменником-рекуператором, выход теплообменника-рекуператора соединен по греющей среде с конденсатором водяного охлаждения, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатного насоса, образуя замкнутый контур охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C₃H₈. Таким образом, технический результат достигается за счет полной утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты (скрытой теплоты парообразования), утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара, которые осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в конденсаторе паровой турбины, охладителе маслоснабжения подшипников паровой турбины, маслоохладителе системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, в сетевых подогревателях и конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, низкокипящего рабочего тела (сжиженного пропана C₃H₈) теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. The utility model relates to the field of energy and can be used at thermal power plants (TPPs) for utilization of low-grade waste heat in condensers of steam turbines of TPPs, for utilization of low-grade heat for oil supply systems of steam turbine bearings, for utilization of low-grade heat for oil supply systems of steam turbine bearings with steam extraction, utilizing low-grade heat of steam from heating steam from a steam turbine, and utilizing high-grade t rafts steam production selection. The objective of the utility model is to increase the efficiency of TPPs due to the full use of waste low-grade heat, utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings and utilization of low-grade heat of steam from heating taps from a steam turbine to generate additional electric energy, increase the life and reliability of a steam turbine condenser and reduction of thermal emissions into the environment. The technical result is achieved by the fact that in a thermal power station comprising a series-connected steam turbine, a steam turbine condenser and a condensate pump of a steam turbine condenser, a main electric generator connected to a steam turbine, which is connected via heating medium to the upper and lower network heaters, which are interconnected connected to the heated medium, as well as the oil supply system for bearings of the steam turbine, containing a drain pipe connected in series through the heating medium oil supply water for steam turbine bearings, oil supply tank for steam turbine bearings, oil supply pump for steam turbine bearings and oil supply cooler for steam turbine bearings, the outlet of which is connected via a heated medium to the pressure line for oil supply of steam turbine bearings, according to this utility model, a closed-loop heat engine has been introduced operating on the organic Rankine cycle, and a condensation unit containing series-connected steam a steam extraction turbine with an electric generator, a steam turbine condenser with production steam extraction, a steam turbine condenser pump with a production steam extraction, and an oil supply system for steam turbine bearings with production steam containing a drain pipe, an oil tank, an oil pump connected in series through a heating medium and an oil cooler, the outlet of which is connected via a heated medium to a pressure pipe, and a closed circulation circuit of the heat engine The spruce is made in the form of a circuit with a low-boiling working fluid containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water-cooled condenser and a condensate pump, the output of the condensate pump being connected via a heated medium to the input of the heat exchanger-recuperator, which is connected via a heated medium to the condenser input of a steam turbine the output of which is connected via a heated medium to the cooler inlet, the cooler output is connected through a heated medium to the oil cooler inlet of the oil supply system bearing s of a steam turbine with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium to the input of the lower network heater, and the output of the upper network heater is connected via a heated medium to the condenser input of a steam turbine with production steam, the condenser output of a steam turbine with production steam is connected to the heated medium with an inlet of a turboexpander, the output of which is connected via a heating medium to a heat exchanger-recuperator, the output of a heat exchanger-recuperator is connected via a heating medium to a water cooling condenser, the output of which is connected via a heated medium to the inlet of the condensate pump, forming a closed cooling circuit. As a low-boiling working fluid, liquefied propane C ₃ H _{8 is used} . Thus, the technical result is achieved through the complete utilization of waste low potential heat (latent heat of vaporization), utilization of low potential heat of the oil supply system of steam turbine bearings, utilization of low potential heat of the oil supply system of steam turbine bearings with production steam extraction, utilization of low potential heat of steam from heating steam and utilization of high-potential heat of steam of production selection from steam turbines with production steam extraction, which is carried out by sequential heating, respectively, in a steam turbine condenser, oil supply cooler for steam turbine bearings, oil cooler of oil supply system for steam turbine bearings with steam extraction, in network heaters and a steam turbine condenser with production steam extraction, low boiling medium (liquefied propane C ₃ H ₈ ) closed-circuit heat engine operating on the organic Rankine cycle. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины, и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора.The utility model relates to the field of energy and can be used at thermal power plants (TPPs) for utilization of low-grade waste heat in condensers of steam turbines of TPPs, for utilization of low-grade heat for oil supply systems of steam turbine bearings, for utilization of low-grade heat for oil supply systems of steam turbine bearings with steam extraction, utilizing low-grade heat of steam from heating steam from a steam turbine, and utilizing high-grade t rafts steam production selection.

Прототипом является тепловая электрическая станция, содержащая подающий и обратный трубопроводы сетевой воды, паровую турбину с отопительными отборами пара и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным трубопроводами сетевой воды и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку, испаритель которой подключен по греющей среде к сливному трубопроводу циркуляционной воды, конденсатор теплонасосной установки по нагреваемой среде включен в подающий трубопровод сетевой воды после сетевых подогревателей, а также систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом маслоснабжения подшипников паровой турбины (патент RU №2268372, МПК F01K 17/02, 20.01.2006).The prototype is a thermal power plant containing a supply and return piping of network water, a steam turbine with heating steam extraction and a condenser, to which pressure and drain pipelines of circulation water are connected, network heaters connected through a heated medium between the supply and return pipelines of network water and connected through heating medium to heating taps, heat pump installation, the evaporator of which is connected via heating medium to a drainage pipe of circulating water, The heat pump installation ator is connected to the heating water supply pipe after the network heaters, as well as the steam turbine bearing oil supply system, which contains the steam turbine oil supply drain pipe, the steam turbine bearing oil supply tank, the steam turbine bearing oil supply pump and a cooler oil supply for bearings of a steam turbine, the outlet of which is connected to a pressure pipeline through a heated medium osnabzheniya bearings of the steam turbine (patent RU №2268372, IPC F01K 17/02, 20.01.2006).

Основным недостатком прототипа является относительно низкий коэффициент полезного действия ТЭС по выработке электрической энергии из-за отсутствия полной утилизации сбросной скрытой теплоты парообразования в конденсаторе паровой турбины, обусловленную наличием вторичного контура (теплонасосной установки), отсутствия утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, а также отсутствия утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины, для дополнительной выработки электроэнергии. Кроме этого, недостатком является низкий ресурс и надежность работы конденсатора паровой турбины из-за использования технической (циркуляционной) воды, которая загрязняет конденсатор паровой турбины. Из-за повышенных тепловых выбросов циркуляционной воды в водоем-охладитель нарушается его экосистема.The main disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of thermal power plants for generating electric energy due to the lack of complete utilization of the latent latent heat of vaporization in the steam turbine condenser due to the presence of a secondary circuit (heat pump installation), the lack of utilization of low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings, and lack of utilization of low-grade heat of steam from heating steam from a steam turbine, for additional power generation. In addition, the disadvantage is the low resource and reliability of the condenser of the steam turbine due to the use of technical (circulating) water, which pollutes the condenser of the steam turbine. Due to the increased thermal emissions of the circulation water into the cooling pond, its ecosystem is disturbed.

Задачей полезной модели является повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет полного использования сбросной низкопотенциальной теплоты, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины и утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии, повышение ресурса и надежности работы конденсатора паровой турбины и снижение тепловых выбросов в окружающую среду.The objective of the utility model is to increase the efficiency of TPPs due to the full use of waste low-grade heat, utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings and utilization of low-grade heat of steam from heating taps from a steam turbine to generate additional electric energy, increase the life and reliability of a steam turbine condenser and reduction of thermal emissions into the environment.

Технический результат достигается тем, что в тепловую электрическую станцию, включающую последовательно соединенные паровую турбину, конденсатор паровой турбины и конденсатный насос конденсатора паровой турбины, основной электрогенератор, соединенный с паровой турбиной, которая соединена по греющей среде с верхним и нижним сетевыми подогревателями, которые между собой соединены по нагреваемой среде, а также систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом маслоснабжения подшипников паровой турбины, согласно настоящей полезной модели, введены тепловой двигатель с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина, и конденсационная установка, содержащая последовательно соединенные паровую турбину с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор, конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, и систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод, маслобак, маслонасос и маслоохладитель, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом, при этом замкнутый контур циркуляции теплового двигателя выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим турбодетандер с электрогенератором, теплообменник-рекуператор, конденсатор водяного охлаждения и конденсатный насос, причем выход конденсатного насоса соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора, который соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора паровой турбины, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом охладителя, выход охладителя соединен по нагреваемой среде с входом маслоохладителя системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом нижнего сетевого подогревателя, а выход верхнего сетевого подогревателя соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера, выход которого соединен по греющей среде с теплообменником-рекуператором, выход теплообменника-рекуператора соединен по греющей среде с конденсатором водяного охлаждения, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатного насоса, образуя замкнутый контур охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C₃H₈.The technical result is achieved by the fact that in a thermal power station comprising a series-connected steam turbine, a steam turbine condenser and a condensate pump of a steam turbine condenser, a main electric generator connected to a steam turbine, which is connected via heating medium to the upper and lower network heaters, which are interconnected connected to the heated medium, as well as the oil supply system for bearings of the steam turbine, containing a drain pipe connected in series through the heating medium oil supply water for steam turbine bearings, oil supply tank for steam turbine bearings, oil supply pump for steam turbine bearings and oil supply cooler for steam turbine bearings, the outlet of which is connected via a heated medium to the pressure line for oil supply of steam turbine bearings, according to this utility model, a closed-loop heat engine has been introduced operating on the organic Rankine cycle, and a condensation unit containing series-connected steam a steam extraction turbine with an electric generator, a steam turbine condenser with production steam extraction, a steam turbine condenser pump with a production steam extraction, and an oil supply system for steam turbine bearings with production steam containing a drain pipe, an oil tank, an oil pump connected in series through a heating medium and an oil cooler, the outlet of which is connected via a heated medium to a pressure pipe, and a closed circulation circuit of the heat engine The spruce is made in the form of a circuit with a low-boiling working fluid containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water-cooled condenser and a condensate pump, the output of the condensate pump being connected via a heated medium to the input of the heat exchanger-recuperator, which is connected via a heated medium to the condenser input of a steam turbine the output of which is connected via a heated medium to the cooler inlet, the cooler output is connected through a heated medium to the oil cooler inlet of the oil supply system bearing s of a steam turbine with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium to the input of the lower network heater, and the output of the upper network heater is connected via a heated medium to the condenser input of a steam turbine with production steam, the condenser output of a steam turbine with production steam is connected to the heated medium with an inlet of a turboexpander, the output of which is connected via a heating medium to a heat exchanger-recuperator, the output of a heat exchanger-recuperator is connected via a heating medium to a water cooling condenser, the output of which is connected via a heated medium to the inlet of the condensate pump, forming a closed cooling circuit. As a low-boiling working fluid, liquefied propane C ₃ H _{8 is used} .

Таким образом, технический результат достигается за счет полной утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты (скрытой теплоты парообразования), утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара, которые осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в конденсаторе паровой турбины, охладителе маслоснабжения подшипников паровой турбины, маслоохладителе системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, в сетевых подогревателях и конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, низкокипящего рабочего тела (сжиженного пропана C₃H₈) теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина.Thus, the technical result is achieved through the complete utilization of waste low potential heat (latent heat of vaporization), utilization of low potential heat of the oil supply system of steam turbine bearings, utilization of low potential heat of the oil supply system of steam turbine bearings with production steam extraction, utilization of low potential heat of steam from heating steam and utilization of high-potential heat of steam of production selection from steam turbines with production steam extraction, which is carried out by sequential heating, respectively, in a steam turbine condenser, oil supply cooler for steam turbine bearings, oil cooler of oil supply system for steam turbine bearings with steam extraction, in network heaters and a steam turbine condenser with production steam extraction, low boiling medium (liquefied propane C ₃ H ₈ ) closed-circuit heat engine operating on the organic Rankine cycle.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена предлагаемая тепловая электрическая станция, имеющая тепловой двигатель с водяным охлаждением и теплообменником-рекуператором, сетевые подогреватели, и конденсационную установку.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows the proposed thermal power plant having a heat engine with water cooling and a heat exchanger-recuperator, network heaters, and a condensing unit.

На чертеже цифрами обозначены:In the drawing, the numbers indicate:

1 - паровая турбина,1 - steam turbine,

2 - конденсатор паровой турбины,2 - condenser of a steam turbine,

3 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины,3 - condensate pump condenser of a steam turbine,

4 - основной электрогенератор,4 - the main generator

5 - тепловой двигатель с замкнутым контуром циркуляции,5 - heat engine with a closed circuit,

6 - турбодетандер,6 - turboexpander,

7 - электрогенератор,7 - electric generator,

8 - конденсатор водяного охлаждения,8 - condenser water cooling

9 - конденсатный насос,9 - condensate pump,

10 - верхний сетевой подогреватель,10 - upper network heater,

11 - нижний сетевой подогреватель,11 - lower network heater,

12 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины,12 - oil supply system for bearings of a steam turbine,

13 - сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины,13 - drain pipeline oil supply bearings of a steam turbine,

14 - бак маслоснабжения подшипников паровой турбины,14 - tank oil supply bearings of a steam turbine,

15 - насос маслоснабжения подшипников паровой турбины,15 - pump oil supply bearings of a steam turbine,

16 - охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины,16 - cooler oil supply bearings of a steam turbine,

17 - напорный трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины,17 - pressure pipeline oil supply bearings of a steam turbine,

18 - конденсационная установка,18 - condensation installation

19 - паровая турбина с производственным отбором пара,19 is a steam turbine with production steam extraction,

20 - электрогенератор паровой турбины с производственным отбором пара,20 - electric generator of a steam turbine with production steam extraction,

21 - конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара,21 is a condenser of a steam turbine with production steam extraction,

22 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара,22 is a condensate pump of a condenser of a steam turbine with production steam extraction,

23 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара,23 - oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction,

24 - сливной трубопровод,24 - drain pipe

25 - маслобак,25 - oil tank

26 - маслонасос,26 - oil pump,

27 - маслоохладитель,27 - oil cooler

28 - напорный трубопровод,28 - pressure pipe

29 - теплообменник-рекуператор.29 - heat exchanger-recuperator.

Тепловая электрическая станция включает последовательно соединенные паровую турбину 1, конденсатор 2 паровой турбины и конденсатный насос 3 конденсатора паровой турбины, основной электрогенератор 4, соединенный с паровой турбиной 1, которая соединена по греющей среде с верхним 10 и нижним 11 сетевыми подогревателями, которые между собой соединены по нагреваемой среде, а также систему 12 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 13 маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак 14 маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос 15 маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель 16 маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 17 маслоснабжения подшипников паровой турбины.The thermal power plant includes a series-connected steam turbine 1, a steam turbine condenser 2 and a condenser pump 3 of a steam turbine condenser, a main electric generator 4 connected to a steam turbine 1, which is connected via heating medium to the upper 10 and lower 11 network heaters, which are interconnected for a heated medium, as well as a system 12 of oil supply for bearings of a steam turbine 1, comprising a drain pipe 13 of oil supply for bearings of pa oic turbine bearing oil supply tank 14, a steam turbine bearing oil supply pump 15 of the steam turbine and the cooler 16, the steam turbine bearing oil supply system, the output of which on the heated medium connected to a pressure oil supply conduit 17, steam turbine bearings.

Отличием предлагаемой тепловой электрической станции является то, что в нее введены тепловой двигатель 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина, и конденсационная установка 18.The difference of the proposed thermal power plant is that it introduced a heat engine 5 with a closed loop, operating on the organic Rankine cycle, and a condensing unit 18.

Конденсационная установка 18 содержит последовательно соединенные паровую турбину 19 с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор 20, конденсатор 21 паровой турбины с производственным отбором пара, конденсатный насос 22 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, и систему 23 маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 24, маслобак 25, маслонасос 26 и маслоохладитель 27, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 28.The condensation unit 18 comprises a steam production turbine 19 connected in series with a steam production steam generator having an electric generator 20, a steam turbine condenser 21 with a steam production steam pump, a condenser pump 22 of a steam turbine condenser with a steam production steam, and an oil supply system for bearings of a steam turbine with a steam production steam, containing a drain pipe 24 connected in series through a heating medium, an oil tank 25, an oil pump 26 and an oil cooler 27, the outlet of which is via a heated medium e is connected to the discharge conduit 28.

Замкнутый контур циркуляции теплового двигателя 5 выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим турбодетандер 6 с электрогенератором 7, теплообменник-рекуператор 29, конденсатор 8 водяного охлаждения и конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора 29, который соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 2 паровой турбины, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом охладителя 16, выход охладителя 16 соединен по нагреваемой среде с входом маслоохладителя 27 системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом нижнего сетевого подогревателя 11, а выход верхнего сетевого подогревателя 10 соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 21 паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора 21 паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, выход которого соединен по греющей среде с теплообменником-рекуператором 29, выход теплообменника-рекуператора 29 соединен по греющей среде с конденсатором 8 водяного охлаждения, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатного насоса 9, образуя замкнутый контур охлаждения.The closed circulation circuit of the heat engine 5 is made in the form of a circuit with a low boiling fluid containing a turboexpander 6 with an electric generator 7, a heat exchanger-recuperator 29, a condenser 8 of water cooling and a condensate pump 9, and the output of the condensate pump 9 is connected via a heated medium to the input of the heat exchanger-recuperator 29, which is connected through a heated medium to the input of a condenser 2 of a steam turbine, the output of which is connected through a heated medium to the input of a cooler 16, the output of a cooler 16 is connected through a heated medium with the input of the oil cooler 27 of the oil supply system of the bearings of the steam turbine with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium to the input of the lower network heater 11, and the output of the upper network heater 10 is connected via a heated medium to the input of the condenser 21 of the steam turbine with production steam extraction, condenser output 21 steam turbines with production steam extraction are connected via a heated medium to the inlet of a turboexpander 6, the output of which is connected via a heating medium to a heat exchanger-recuperator torus 29, the output of the heat exchanger-recuperator 29 is connected via a heating medium to a water cooling condenser 8, the output of which is connected via a heated medium to the inlet of the condensate pump 9, forming a closed cooling circuit.

В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C₃H₈.As a low-boiling working fluid, liquefied propane C ₃ H _{8 is used} .

Предлагаемая тепловая электрическая станция работает следующим образом.The proposed thermal power plant operates as follows.

Пар, поступающий из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный пропан C₃H₈). Мощность паровой турбины 1 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 4.The steam coming from the steam turbine 1 into the steam space of the condenser 2 condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied propane C ₃ H ₈ ). The power of the steam turbine 1 is transmitted to the main electric generator 4 connected to one shaft.

Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации.Steam condensation is accompanied by the release of latent heat of vaporization, which is removed using coolant. The condensate formed by means of a condensate pump 3 of a steam turbine condenser is sent to a regeneration system.

Преобразование сбросной низкопотенциальной тепловой энергии, отработавшего в турбине 1 пара, низкопотенциальной тепловой энергии системы 12 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1 и системы 23 маслоснабжения подшипников паровой турбины 19 с производственным отбором пара, а также низкопотенциальной тепловой энергии пара отопительных отборов из паровой турбины 1, и высокопотенциальной тепловой энергии пара производственного отбора из паровой турбины 19, в механическую и, далее, в электрическую происходит в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя 5, работающего по органическому циклу Ренкина.Conversion of waste low-potential heat energy spent in the turbine 1 steam, low-potential heat energy of the oil supply system 12 of the steam turbine bearings 1 and 23 of the oil supply system of the bearings of the steam turbine 19 with production steam extraction, as well as low-potential heat energy of the heating steam from the steam turbine 1, and high-potential thermal energy of the steam of production selection from the steam turbine 19, into the mechanical and, further, into the electric, occurs in a closed loop 5 and the heat engine operating according to an organic Rankine cycle.

Весь процесс начинается с сжатия в конденсатном насосе 9 сжиженного пропана C₃H₈, который последовательно направляют на подогрев в начале в теплообменник-рекуператор 29, куда поступает перегретый газообразный пропан C₃H₈ из турбодетандера 6, далее в конденсатор 2 паровой турбины, куда поступает отработавший в турбине 1 пар с температурой в интервале от 300 К до 313,15 К, затем в охладитель 16, куда поступает нагретое масло системы 12 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1 и в маслоохладитель 27, куда поступает нагретое масло системы 23 маслоснабжения подшипников паровой турбины 19, а потом в нижний сетевой подогреватель 11, куда поступает пар отопительного отбора из паровой турбины 1 при температуре около 365 К и в верхний сетевой подогреватель 10, куда поступает пар отопительного отбора из паровой турбины 1 при температуре около 400 К. При этом температура нагретого масла в охладителе 16 и маслоохладителе 27 может варьироваться в интервале от 318,15 К до 348,15 К.The whole process begins with compression in a condensate pump 9 of liquefied propane C ₃ H ₈ , which is subsequently sent for heating at the beginning to a heat exchanger-recuperator 29, where superheated gaseous propane C ₃ H ₈ from the turbine expander 6 enters, then to the condenser 2 of the steam turbine, where 1 steam spent in the turbine with a temperature in the range from 300 K to 313.15 K is supplied, then to the cooler 16, where the heated oil of the oil supply system 12 of the bearings of the steam turbine 1 enters, and the oil cooler 27, where the heated oil of the oil system 23 enters bearings of the steam turbine 19, and then to the lower network heater 11, where the heating steam from the steam turbine 1 enters at a temperature of about 365 K and to the upper network heater 10, where the heating selection steam from the steam turbine 1 enters at a temperature of about 400 K. The temperature of the heated oil in the cooler 16 and the oil cooler 27 may vary in the range from 318.15 K to 348.15 K.

В процессе теплообмена перегретого газообразного пропана C₃H₈ с сжиженным пропаном C₃H₈ в теплообменнике-рекуператоре 29, в процессе конденсации отработавшего в турбине 1 пара в конденсаторе 2 паровой турбины и теплообмена нагретого масла с сжиженным пропаном C₃H₈ в охладителе 16, и в маслоохладителе 27, а также в процессе конденсации пара отопительных отборов в нижнем сетевом подогревателе 11, и в верхнем сетевом подогревателе 10 паровой турбины 1, происходит нагрев сжиженного пропана C₃H₈ до критической температуры 369,89 К при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, и далее его направляют на подогрев и испарение в конденсатор 21 паровой турбины с производственным отбором пара, куда поступает пар производственного отбора из паровой турбины 19 при температуре около 573 К.In the process of heat exchange of superheated gaseous propane C ₃ H ₈ with liquefied propane C ₃ H ₈ in the heat exchanger-recuperator 29, in the process of condensation of 1 steam spent in the turbine in the condenser 2 of the steam turbine and heat exchange of heated oil with liquefied propane C ₃ H ₈ in the cooler 16 , and in oil cooler 27, as well as in the process of condensation of heating steam in the lower network heater 11, and in the upper network heater 10 of the steam turbine 1, the liquefied propane C ₃ H ₈ is heated to a critical temperature of 369.89 K at supercritical pressure from 4.2512 MPa to 8 MPa, and then it is sent for heating and evaporation to the condenser 21 of the steam turbine with production steam extraction, where the production steam comes from the steam turbine 19 at a temperature of about 573 K.

Пар, поступающий из производственного отбора паровой турбины 19 в паровое пространство конденсатора 21, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный пропан C₃H₈). Мощность паровой турбины 19 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 20.The steam coming from the production selection of the steam turbine 19 into the vapor space of the condenser 21 condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied propane C ₃ H ₈ ). The power of the steam turbine 19 is transmitted to the main electric generator 20 connected to one shaft.

Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 22 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара направляют в систему регенерации.Steam condensation is accompanied by the release of latent heat of vaporization, which is removed using coolant. The condensate formed by means of a condensate pump 22 of a steam turbine condenser with production steam extraction is sent to a regeneration system.

В процессе конденсации пара производственного отбора в конденсаторе 21 паровой турбины, происходит испарение сжиженного пропана C₃H₈ и дальнейший его перегрев до сверхкритической температуры от 369,89 К до 420 К при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, который направляют в турбодетандер 6.In the process of condensing production steam in the condenser 21 of a steam turbine, the liquefied propane C ₃ H ₈ evaporates and then overheats to a supercritical temperature of 369.89 K to 420 K at a supercritical pressure of 4.2512 MPa to 8 MPa, which is sent to turbo expander 6.

Процесс настроен таким образом, что в турбодетандере 6 не происходит конденсации газообразного пропана С₃Н₈ в ходе срабатывания теплоперепада. Мощность турбодетандера 6 передается соединенному на одном валу электрогенератору 7. На выходе из турбодетандера 6 газообразный пропан C₃H₈, имеющий температуру перегретого газа около 288 К, направляют в теплообменник-рекуператор 29 для снижения температуры.The process is set up in such a way that in the expander 6 there is no condensation of gaseous propane C ₃ H ₈ during the operation of the heat transfer. The power of the turboexpander 6 is transmitted to an electric generator 7 connected to one shaft. At the outlet of the turboexpander 6, gaseous propane C ₃ H ₈ having a superheated gas temperature of about 288 K is sent to a heat exchanger-recuperator 29 to reduce the temperature.

В теплообменнике-рекуператоре 29 в процессе отвода теплоты на нагрев сжиженного пропана C₃H₈ снижается нагрузка на конденсатор 8 и затраты мощности на привод циркуляционных насосов.In the heat exchanger-recuperator 29, in the process of heat removal for heating liquefied propane C ₃ H _{8, the} load on the condenser 8 and the power consumption for the circulation pump drive are reduced.

Далее его температуру снижают и сжижают в конденсаторе 8 водяного охлаждения, охлаждаемого технической водой окружающей среды в температурном диапазоне от 278,15 К до 283,15 К.Next, its temperature is reduced and liquefied in a condenser 8 of water cooling, cooled by industrial ambient water in the temperature range from 278.15 K to 283.15 K.

После конденсатора 8 водяного охлаждения в сжиженном состоянии пропан C₃H₈ направляют для сжатия в конденсатный насос 9 теплового двигателя 5.After the condenser 8 of water cooling in a liquefied state, propane C ₃ H _{8 is} sent for compression to the condensate pump 9 of the heat engine 5.

Далее органический цикл Ренкина на основе низкокипящего рабочего тела повторяется.Further, the organic Rankine cycle based on a low-boiling working fluid is repeated.

Использование конденсационной установки 18 позволяет повысить начальные параметры низкокипящего рабочего тела теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции до сверхкритических параметров, что приводит к увеличению теплоперепада на турбодетандере 6 и, как следствие, повышению коэффициента полезного действия ТЭС по выработке электрической энергии.The use of condensation unit 18 makes it possible to increase the initial parameters of the low-boiling working fluid of a heat engine with a closed circulation loop to supercritical parameters, which leads to an increase in heat transfer on the turbine expander 6 and, as a result, an increase in the efficiency of TPPs for generating electric energy.

Конденсатор 8 водяного охлаждения обладает большей эффективностью теплопередачи по сравнению с воздушным охлаждением и не требует больших площадей теплообменной поверхности. При этом затраты мощности на привод циркуляционных насосов конденсатора 8 водяного охлаждения меньше, чем на привод вентиляторов конденсатора воздушного охлаждения.The condenser 8 water cooling has a higher heat transfer efficiency compared to air cooling and does not require large areas of the heat exchange surface. In this case, the power consumption for the drive of the circulation pumps of the water-cooled condenser 8 is less than for the drive of the fans of the air-cooled condenser.

Claims

1. Thermal power station, including a series-connected steam turbine, a steam turbine condenser and a condensate pump of a steam turbine condenser, a main electric generator connected to a steam turbine, which is connected through a heating medium to the upper and lower network heaters, which are interconnected via a heated medium, as well as an oil supply system for bearings of a steam turbine, comprising a drain pipe of oil supply for bearings of a steam tour connected in series through a heating medium bins, oil supply tank for steam turbine bearings, oil supply pump for steam turbine bearings and oil supply cooler for steam turbine bearings, the outlet of which is connected via a heated medium to the pressure line for oil supply of steam turbine bearings, characterized in that a closed-circuit heat engine is introduced into it organic Rankine cycle, and a condensing unit containing a series-connected steam turbine with production steam extraction having an electric a generator, a steam turbine condenser with production steam extraction, a condenser pump of a steam turbine condenser with production steam, and an oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam containing a drain pipe, an oil tank, an oil pump, and an oil cooler connected in series with a heated outlet the medium is connected to the pressure pipe, while the closed circulation circuit of the heat engine is made in the form of a circuit with a low boiling working t scrap containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water cooling condenser and a condensate pump, the output of the condensate pump being connected via a heated medium to the input of a heat exchanger-recuperator, which is connected via a heated medium to the condenser inlet of a steam turbine, the output of which is connected via a heated medium to cooler inlet, cooler outlet is connected via a heated medium to the oil cooler inlet of the oil supply system of bearings of a steam turbine with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium with the input of the lower network heater, and the output of the upper network heater is connected by a heated medium with the input of a steam turbine condenser with production steam extraction, the output of a condenser of a steam turbine with production steam extraction is connected through a heated medium with the input of a turbine expander, the output of which is connected in a heating medium with a heat exchanger-recuperator, the output of the heat exchanger-recuperator is connected in a heating medium with a water-cooled condenser, the output of which with It is connected along the heated medium with the inlet of the condensate pump, forming a closed cooling circuit.

2. Thermal power station under item 1, characterized in that as a low-boiling working fluid use liquefied propane C ₃ H ₈ .