RU144885U1 - HEAT ELECTRIC STATION - Google Patents

HEAT ELECTRIC STATION Download PDF

Info

Publication number
RU144885U1
RU144885U1 RU2014109292/06U RU2014109292U RU144885U1 RU 144885 U1 RU144885 U1 RU 144885U1 RU 2014109292/06 U RU2014109292/06 U RU 2014109292/06U RU 2014109292 U RU2014109292 U RU 2014109292U RU 144885 U1 RU144885 U1 RU 144885U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam turbine
condenser
steam
production
output
Prior art date
Application number
RU2014109292/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Айрат Маратович Гафуров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ")
Priority to RU2014109292/06U priority Critical patent/RU144885U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU144885U1 publication Critical patent/RU144885U1/en

Links

Abstract

1. Тепловая электрическая станция, включающая последовательно соединенные паровую турбину, конденсатор паровой турбины и конденсатный насос конденсатора паровой турбины, а также основной электрогенератор, соединенный с паровой турбиной, отличающаяся тем, что в нее 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, а также 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 и воздушного охлаждения, 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 конденсатора паровой турбины по нагреваемой среде соединен с входом маслоохладителя системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора па1. Thermal power plant, including a series-connected steam turbine, a steam turbine condenser and a condensate pump of a steam turbine condenser, as well as a main electric generator connected to a steam turbine, characterized in that an organic cycle closed loop heat engine is introduced into it Rankine, and a condensing unit containing a series-connected steam turbine with production steam extraction, having an electric generator, a steam turbine condenser They include steam production, 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 through a heating medium, the output of which is connected to a heated medium with pressure pipeline, while the closed circuit of the circulation of the heat engine is made in the form of a circuit with a low-boiling working fluid containing a turboexpander with by an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water and air cooling condenser, 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 input of the steam turbine condenser, the output of the steam turbine condenser is connected to the input by the heated medium oil cooler of the oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium to the condenser inlet

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 с производственным отбором пара 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, utilization of low-grade heat of the oil supply system of bearings of a steam turbine with production steam extraction, and utilization of high-potential heat of steam production production.

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, при этом конденсатор теплонасосной установки по нагреваемой среде включен в подающий трубопровод сетевой воды после сетевых подогревателей (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, a heat pump installation, the evaporator of which is connected via heating medium to a drainage pipe of circulating water, while m the condenser of the heat pump installation for the heated medium is included in the supply pipe of the network water after the network heaters (patent RU No. 2268372, IPC F01K 17/02, 01/20/2006).

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 для дополнительной выработки электроэнергии, обусловленную наличием вторичного контура (теплонасосной установки). 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 TPPs for generating electric energy due to the lack of complete utilization of the latent heat of vaporization in the steam turbine condenser for additional power generation due to the presence of a secondary circuit (heat pump installation). 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 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 low-grade waste heat for additional generation of electric energy, increase the resource and reliability of the steam turbine condenser, and reduce 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, а также основной электрогенератор, соединенный с паровой турбиной, 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, а также 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 и воздушного охлаждения, 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 конденсатора паровой турбины по нагреваемой среде соединен с входом маслоохладителя системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого 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 по греющей среде соединен с конденсатором водяного и воздушного охлаждения, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатного насоса, образуя замкнутый контур охлаждения.The technical result is achieved by the fact that in a thermal power station, including a series-connected steam turbine, a condenser of a steam turbine and a condensate pump of a condenser of a steam turbine, as well as a main electric generator connected to a steam turbine, according to the present utility model, a closed-loop heat engine is introduced, working on the organic Rankine cycle, and a condensing unit containing a series-connected steam turbine with production steam extraction, having an electric generator, a steam turbine condenser with production steam extraction, a condensate pump of a steam turbine condenser with production steam extraction, and an oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction, containing a drain pipe, an oil tank, an oil pump and an oil cooler connected in series through the heated medium it is connected to the pressure pipe, while the closed circuit of the circulation of the heat engine is made in the form of a circuit with a low a boiling working fluid containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water and air cooling condenser, 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 input of a steam turbine condenser, the output of a steam condenser a turbine in a heated medium is connected to the inlet of the oil cooler of the oil supply system of bearings of a steam turbine with production steam extraction, the output of which is it is single in the heated medium with the input of the steam turbine condenser with production steam extraction, the output of the steam turbine condenser with production steam extraction is connected via the heated medium to the turbine expander inlet, the output of which is connected through the heating medium to the heat exchanger-recuperator, the output of the heat exchanger-recuperator in the heating medium is connected to a condenser of water and air cooling, the output of which is connected via a heated medium to the inlet of the condensate pump, 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 .

Таким образом, технический результат достигается за счет полной утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты (скрытой теплоты парообразования), утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара, которые осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в конденсаторе паровой турбины, маслоохладителе системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара 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 due to the complete utilization of waste low-grade heat (latent heat of vaporization), utilization of low-grade heat of the oil supply system of bearings of a steam turbine with production steam extraction and utilization of high-potential heat of steam of production steam extraction from a steam turbine with production steam extraction, which are carried out by sequential heating, respectively, in the condenser of the steam turbine, oil cooler of the oil supply system bearings of a steam turbine with production steam sampling and a condenser of a steam turbine with production steam sampling, a low-boiling working fluid (liquefied propane C 3 H 8 ) of a 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 и воздушным охлаждением, теплообменником-рекуператором, 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 and air cooling, a heat exchanger-recuperator, 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 и воздушного охлаждения,8 - condenser water and air cooling,

9 - конденсатный насос,9 - condensate pump,

10 - конденсационная установка,10 - condensation installation,

11 - паровая турбина с производственным отбором пара,11 - steam turbine with production steam extraction,

12 - электрогенератор паровой турбины с производственным отбором пара,12 - electric generator of a steam turbine with production steam extraction,

13 - конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара,13 is a condenser of a steam turbine with production steam extraction,

14 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара,14 - condensate pump of a condenser of a steam turbine with production steam extraction,

15 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара,15 - oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction,

16 - сливной трубопровод,16 - drain pipe

17 - маслобак,17 - oil tank

18 - маслонасос,18 - oil pump

19 - маслоохладитель,19 - oil cooler

20 - напорный трубопровод,20 - pressure pipe

21 - теплообменник-рекуператор.21 - heat exchanger-recuperator.

Тепловая электрическая станция включает последовательно соединенные паровую турбину 1, конденсатор 2 паровой турбины и конденсатный насос 3 конденсатора паровой турбины, а также основной электрогенератор 4, соединенный с паровой турбиной 1.The thermal power station includes a steam turbine 1 connected in series, a steam turbine condenser 2 and a steam turbine condenser pump 3, as well as a main electric generator 4 connected to the steam turbine 1.

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 10.The difference of the proposed thermal power plant is that a heat engine 5 with a closed circulation loop, operating according to the organic Rankine cycle, and a condensing unit 10 are introduced into it.

Конденсационная установка 10 содержит последовательно соединенные паровую турбину 11 с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор 12, конденсатор 13 паровой турбины с производственным отбором пара, конденсатный насос 14 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, а также систему 15 маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 16, маслобак 17, маслонасос 18 и маслоохладитель 19, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 20.The condensing unit 10 comprises a steam turbine 11 with production steam extraction connected in series with an electric generator 12, a steam turbine condenser 13 with production steam extraction, a condenser pump 14 of a steam turbine condenser with production steam extraction, and an oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction containing a drain pipe 16 connected in series through a heating medium, an oil tank 17, an oil pump 18 and an oil cooler 19, the output of which is heated the second medium is connected to the discharge conduit 20.

Замкнутый контур циркуляции теплового двигателя 5 выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим турбодетандер 6 с электрогенератором 7, теплообменник-рекуператор 21, конденсатор 8 водяного и воздушного охлаждения, конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора 21, который соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 2 паровой турбины, выход конденсатора 2 паровой турбины по нагреваемой среде соединен с входом маслоохладителя 19 системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 13 паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора 13 паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, выход которого соединен по греющей среде с теплообменником-рекуператором 21, выход теплообменника-рекуператора 21 по греющей среде соединен с конденсатором 8 водяного и воздушного охлаждения, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатного насоса 9, образуя замкнутый контур охлаждения.The closed circuit of the circulation 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 21, a condenser 8 of water and air cooling, a condensate pump 9, and the output of the condensate pump 9 is connected via a heated medium to the inlet of the heat exchanger a recuperator 21, which is connected via a heated medium to the input of a condenser 2 of a steam turbine, the output of a condenser 2 of a steam turbine through a heated medium is connected to an input of an oil cooler 19 of the supplying bearings of a steam turbine with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium to the input of a condenser 13 of a steam turbine with production steam, the output of a condenser 13 of a steam turbine with production steam extraction is connected via a heated medium to the input of a turboexpander 6, the output of which is connected via a heating medium with a heat exchanger-recuperator 21, the output of the heat exchanger-recuperator 21 in a heating medium is connected to a condenser 8 of water and air cooling, the output of which is connected by evaemoy medium inlet condensate pump 9, forming a closed cooling circuit.

Конденсатор 8 водяного и воздушного охлаждения состоит из конденсатора водяного охлаждения и конденсатора воздушного охлаждения (на чертеже условно не показаны схемы подключения конденсаторов между собой), которые могут как последовательно, так и параллельно охлаждать и сжижать газообразный пропан C3H8.The condenser 8 of water and air cooling consists of a water cooling condenser and an air cooling condenser (the diagram does not conditionally show the connection diagrams of the condensers), which can both sequentially and simultaneously cool and liquefy gaseous propane C 3 H 8 .

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, и низкопотенциальной тепловой энергии системы 15 маслоснабжения подшипников паровой турбины 11 с производственным отбором пара, а также высокопотенциальной тепловой энергии пара производственного отбора из паровой турбины 11, 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 and low-potential heat energy of the oil supply system 15 of the bearings of the steam turbine 11 with production steam extraction, as well as high-potential heat energy of the production steam from steam turbine 11, into mechanical and, further, into electric energy in a closed loop of a heat engine 5 operating on the 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 21, 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 K до 313,15 K, а затем в маслоохладитель 19, куда поступает нагретое масло системы 15 маслоснабжения подшипников паровой турбины 11. При этом в маслоохладителе 19 циркулирует масло с температурой в интервале от 318,15 K до 348,15 K.The whole process begins with the compression in the condensate pump 9 of liquefied propane C 3 H 8 , which is subsequently sent for heating at the beginning to the heat exchanger-recuperator 21, 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, and then to the oil cooler 19, to which the heated oil of the oil supply system of the bearings of the steam turbine 11 enters. In this case, oil with a temperature of the range from 318.15 K to 348.15 K.

В процессе теплообмена перегретого газообразного пропана C3H8 с сжиженным пропаном C3H8 в теплообменнике-рекуператоре 21 и конденсации отработавшего в турбине 1 пара в конденсаторе 2 паровой турбины, а также в процессе теплообмена нагретого масла с сжиженным пропаном C3H8 в маслоохладителе 19, происходит нагрев сжиженного пропана C3H8 в пределах критической температуры в интервале от 313,15 K до 343,15 K при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, и далее его направляют на подогрев и испарение в конденсатор 13 паровой турбины с производственным отбором пара, куда поступает пар производственного отбора из паровой турбины 11 при температуре около 573 K.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 21 and condensation of 1 steam spent in the turbine in the condenser 2 of the steam turbine, as well as in the process of heat exchange of heated oil with liquefied propane C 3 H 8 in oil cooler 19, the liquefied propane C 3 H 8 is heated within the critical temperature range from 313.15 K to 343.15 K at supercritical pressure from 4.2512 MPa to 8 MPa, and then it is sent for heating and evaporation to the condenser 13 steam turbine with production m steam extraction, steam production which receives the selection of the steam turbine 11 at a temperature of about 573 K.

Пар, поступающий из производственного отбора паровой турбины 11 в паровое пространство конденсатора 13, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный пропан C3H8). Мощность паровой турбины 11 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 12.The steam coming from the production selection of the steam turbine 11 into the steam space of the condenser 13 condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied propane C 3 H 8 ). The power of the steam turbine 11 is transmitted to the main generator 12 connected to one shaft.

Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 14 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 14 of a steam turbine condenser with production steam extraction is sent to a regeneration system.

В процессе конденсации пара производственного отбора в конденсаторе 13 паровой турбины, происходит нагрев сжиженного пропана C3H8 до критической температуры 369,89 K, с последующим его испарением и перегревом до сверхкритической температуры от 369,89 K до 420 K при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, который направляют в турбодетандер 6.In the process of condensation of production steam in the condenser 13 of the steam turbine, the liquefied propane C 3 H 8 is heated to a critical temperature of 369.89 K, followed by its evaporation and superheating 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 a turboexpander 6.

Процесс настроен таким образом, что в турбодетандере 6 не происходит конденсации газообразного пропана C3H8 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 K, направляют в теплообменник-рекуператор 21 для снижения температуры.The process is configured in such a way that condensation of gaseous propane C 3 H 8 does not occur in the operation of the heat transfer in the turbine expander 6. 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 21 to reduce the temperature.

В теплообменнике-рекуператоре 21 в процессе отвода теплоты на нагрев сжиженного пропана C3H8 снижается нагрузка на конденсатор 8 и затраты мощности на привод циркуляционных насосов и вентиляторов.In the heat exchanger-recuperator 21, 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 driving circulating pumps and fans are reduced.

Далее его температуру снижают и сжижают в конденсаторе 8 водяного и воздушного охлаждения, охлаждаемого технической водой окружающей среды в температурном диапазоне от 278,15 K до 283,15 K и воздухом окружающей среды в температурном диапазоне от 223,15 K до 283,15 K.Further, its temperature is reduced and liquefied in a condenser 8 of water and air cooling, cooled by ambient technical water in the temperature range from 278.15 K to 283.15 K and ambient air in the temperature range from 223.15 K to 283.15 K.

После конденсатора 8 водяного и воздушного охлаждения в сжиженном состоянии пропан C3H8 направляют для сжатия в конденсатный насос 9 теплового двигателя 5.After the condenser 8 of water and air 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 10 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 10 makes it possible to increase the initial parameters of the low-boiling working fluid of a heat engine with a closed circulation circuit 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.

Применение конденсатора 8 водяного и воздушного охлаждения позволяет как последовательно, так и параллельно охлаждать и сжижать газообразный пропан C3H8. При последовательном охлаждении температуру газообразного пропана C3H8 снижают вначале в конденсаторе водяного охлаждения, а затем его сжижают в конденсаторе воздушного охлаждения.The use of condenser 8 of water and air cooling allows both sequentially and in parallel to cool and liquefy gaseous propane C 3 H 8 . With sequential cooling, the temperature of the propane gas C 3 H 8 is first reduced in a water-cooled condenser, and then it is liquefied in an air-cooled condenser.

При параллельном охлаждении газообразный пропан C3H8 разделяют на два потока: первый поток охлаждается и сжижается в конденсаторе водяного охлаждения, а второй поток в конденсаторе воздушного охлаждения, и в процессе смешения двух выходных потоков возможно регулирование температуры сжиженного пропана C3H8.In parallel cooling, gaseous propane C 3 H 8 is divided into two streams: the first stream is cooled and liquefied in a water-cooled condenser, and the second stream in an air-cooled condenser, and in the process of mixing the two output streams, it is possible to control the temperature of liquefied propane C 3 H 8 .

Применение воздуха в качестве теплоотводящей среды конденсатора 8 позволяет резко сократить расходы воды и улучшить экологический баланс естественных водоемов.The use of air as a heat sink medium of the condenser 8 can drastically reduce water consumption and improve the ecological balance of natural reservoirs.

Claims (2)

1. Тепловая электрическая станция, включающая последовательно соединенные паровую турбину, конденсатор паровой турбины и конденсатный насос конденсатора паровой турбины, а также основной электрогенератор, соединенный с паровой турбиной, отличающаяся тем, что в нее 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, а также 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 и воздушного охлаждения, 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 конденсатора паровой турбины по нагреваемой среде соединен с входом маслоохладителя системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого 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 по греющей среде соединен с конденсатором водяного и воздушного охлаждения, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатного насоса, образуя замкнутый контур охлаждения.1. Thermal power plant, including a series-connected steam turbine, a steam turbine condenser and a condensate pump of a steam turbine condenser, as well as a main electric generator connected to a steam turbine, characterized in that an organic cycle closed loop heat engine is introduced into it Rankine, and a condensing unit containing a series-connected steam turbine with production steam extraction, having an electric generator, a steam turbine condenser They include steam production, 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 through a heating medium, the output of which is connected to a heated medium with pressure pipeline, while the closed circuit of the circulation of the heat engine is made in the form of a circuit with a low-boiling working fluid containing a turboexpander with by an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water and air cooling condenser, 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 input of the steam turbine condenser, the output of the steam turbine condenser is connected to the input by the heated medium oil cooler of the oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium to the condenser inlet a steam turbine with production steam extraction, the output of the steam turbine condenser with production steam extraction is connected via a heated medium to the turbo expander inlet, the output of which is connected via a heating medium to a heat exchanger-recuperator, the output of a heat exchanger-recuperator through a heating medium is connected to a water and air cooling condenser, output which is connected via a heated medium to the inlet of the condensate pump, forming a closed cooling circuit. 2. Тепловая электрическая станция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан С3Н8.
Figure 00000001
2. Thermal power station according to claim 1, characterized in that as a low-boiling working fluid use liquefied propane C 3 H 8 .
Figure 00000001
RU2014109292/06U 2014-03-11 2014-03-11 HEAT ELECTRIC STATION RU144885U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109292/06U RU144885U1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 HEAT ELECTRIC STATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109292/06U RU144885U1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 HEAT ELECTRIC STATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU144885U1 true RU144885U1 (en) 2014-09-10

Family

ID=51540412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109292/06U RU144885U1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 HEAT ELECTRIC STATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU144885U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU140881U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145203U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145195U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU140802U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144885U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144931U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144910U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144887U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144880U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144893U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144922U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144930U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144912U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144897U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144901U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU140247U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144923U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144877U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144937U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144934U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144941U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144883U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU140388U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145766U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU140402U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20150312