RU145209U1

RU145209U1 - HEAT ELECTRIC STATION

Info

Publication number: RU145209U1
Application number: RU2014113099/06U
Authority: RU
Inventors: Айрат Маратович Гафуров
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2014-09-10

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды, и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки электрической энергии. Задачей полезной модели является повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии. 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, включенными по нагреваемой среде между подающим и обратным трубопроводами сетевой воды, и теплообменник-охладитель сетевой воды, включенный по нагреваемой среде в обратный трубопровод сетевой воды перед нижним сетевым подогревателем, 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 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, а также тепловой двигатель с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина, 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 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 теплообменника-охладителя сетевой воды, а выход теплообменника-охладителя сетевой воды по нагреваемой среде соединен 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 турбодетандера по греющей среде соединен с теплообменником-рекуператором, выход теплообменника-рекуператора соединен по греющей среде с конденсатором водяного и воздушного 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 утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара для дополнительной выработки электрической энергии, которые осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в охладителе маслоснабжения подшипников паровой турбины, маслоохладителе системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, теплообменнике-охладителе сетевой воды 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 the utilization of low-grade heat from the oil supply system of steam turbine bearings, utilization of the low-grade heat from the oil supply system of steam turbine bearings with production steam extraction, utilization of excess low-grade heat from return network water, and utilization high potential heat of steam production selection for additional generation of electrical energy. The objective of the utility model is to increase the efficiency of TPPs by utilizing the excess low potential heat of the return network water and utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings for additional generation of electric energy. The technical result is achieved by the fact that in a 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 via a heating medium to the upper and lower network heaters connected via a heated the medium between the supply and return pipelines of the network water, and the heat exchanger-cooler of the network water, connected via a heated medium to the return pipeline with water supply in front of the lower network heater, as well as a steam turbine bearing oil supply system, comprising a steam supply of a steam turbine bearing oil supply pipeline, a steam turbine bearing oil supply tank, a steam turbine bearing oil supply pump and a steam turbine bearing oil supply cooler, the outlet of which is heated the medium is connected to the pressure line of the oil supply bearings of the steam turbine, according to this utility model, a condensing unit was introduced comprising a steam turbine in series 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 steam turbine bearings with production steam extraction, containing series connected a heating medium, a drain pipe, an oil tank, an oil pump and an oil cooler, the output of which is dinene with a pressure pipe, as well as a closed-loop heat engine operating on the organic Rankine cycle, while the closed loop of the heat engine circulation is made in the form of a circuit with a low boiling fluid containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water and air cooling condenser condensate pump, and the output of the condensate pump is connected via a heated medium to the input of the heat exchanger-recuperator, which is connected via a heated medium to the input o cooler, the outlet of the cooler is connected via a heated medium to the oil cooler inlet of the steam turbine bearings oil supply system with production steam extraction, the output of which is connected through a heated medium to the input of the network water heat exchanger-cooler, and the outlet of the network water heat exchanger-cooler is connected to the input of the steam condenser turbines with production steam extraction, the output of the condenser of a steam turbine with production steam extraction is connected via a heated medium to the turbo expander inlet, d turbine expander in a heating medium is connected to a heat exchanger-recuperator, the output of a heat exchanger-recuperator is connected in a heating medium to a water and air cooling condenser, the output of which is connected through a heated medium to the inlet of a 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 by utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings, utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings with production steam, utilizing the excess low potential heat of the return network water and utilizing the high potential heat of the production steam from the steam turbine with production selection steam for additional generation of electric energy, which they are introduced by sequential heating, respectively, in the oil supply cooler of the steam turbine bearings, the oil cooler of the oil supply system of the steam turbine bearings with steam production, the heat exchanger-cooler of the mains water and the steam turbine condenser with production steam extraction, low-boiling working fluid (liquefied propane C ₃ H ₈ ) closed-loop 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) при утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды, и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки электрической энергии.The utility model relates to the field of energy and can be used at thermal power plants (TPPs) for the utilization of low-grade heat from the oil supply system of steam turbine bearings, utilization of the low-grade heat from the oil supply system of steam turbine bearings with production steam extraction, utilization of excess low-grade heat from return network water, and utilization high potential heat of steam production selection for additional generation of electrical energy.

Прототипом является тепловая электрическая станция, содержащая теплофикационную турбину с отопительными отборами пара, подающий и обратный трубопроводы теплосети, сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным трубопроводами теплосети и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку с испарителем, выполняющим функцию теплообменника-охладителя сетевой воды и включенным в обратный трубопровод теплосети, и конденсатором, при этом конденсатор теплонасосной установки включен в подающий трубопровод теплосети 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 №2269014, МПК F01K 17/02, 27.01.2006).The prototype is a thermal power station containing a cogeneration turbine with heating steam extraction, supply and return pipelines of the heating network, network heaters connected via the heated medium between the supply and return pipelines of the heating network and connected via heating medium to the heating selection, a heat pump installation with an evaporator acting as a heat exchanger - a network water cooler and a condenser included in the return pipe of the heating network, while the condenser of the heat pump installation it is supplied to the heat supply pipe after the network heaters, as well as the oil supply system for the steam turbine bearings, comprising the oil supply line for the steam turbine bearings, the oil supply tank for the steam turbine bearings, the oil supply pump for the steam turbine bearings and the oil supply cooler for the steam turbine bearings the heated medium is connected to a pressure pipeline for oil supply of bearings of a steam turbine (patent RU No. 2269014, IPC F01K 17/02, 01/27/2006).

Основным недостатком прототипа является то, что утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды осуществляют в целях выработки дополнительной тепловой энергии, а не для дополнительной выработки электрической энергии.The main disadvantage of the prototype is that the disposal of excess low potential heat return network water is carried out in order to generate additional thermal energy, and not for additional generation of electrical energy.

Кроме этого, недостатком прототипа является относительно низкий коэффициент полезного действия ТЭС по выработке электрической энергии, обусловленный затратами электрической мощности на привод теплонасосной установки, а также из-за отсутствия утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины для дополнительной выработки электроэнергии.In addition, the disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of TPPs for the generation of electric energy, due to the cost of electric power to drive the heat pump installation, and also due to the lack of utilization of low-grade heat of the oil supply system of the steam turbine bearings for additional power generation.

Задачей полезной модели является повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии.The objective of the utility model is to increase the efficiency of TPPs by utilizing the excess low potential heat of the return network water and utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings to generate additional electric energy.

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, включенными по нагреваемой среде между подающим и обратным трубопроводами сетевой воды, и теплообменник-охладитель сетевой воды, включенный по нагреваемой среде в обратный трубопровод сетевой воды перед нижним сетевым подогревателем, 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 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, а также тепловой двигатель с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина, 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 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 теплообменника-охладителя сетевой воды, а выход теплообменника-охладителя сетевой воды по нагреваемой среде соединен 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 турбодетандера по греющей среде соединен с теплообменником-рекуператором, выход теплообменника-рекуператора соединен по греющей среде 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 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 a heating medium to the upper and lower network heaters connected via a heated the medium between the supply and return pipelines of the network water, and the heat exchanger-cooler of the network water, connected via a heated medium to the return pipeline with water supply in front of the lower network heater, as well as a steam turbine bearing oil supply system, comprising a steam supply of a steam turbine bearing oil supply pipeline, a steam turbine bearing oil supply tank, a steam turbine bearing oil supply pump and a steam turbine bearing oil supply cooler, the outlet of which is heated the medium is connected to the pressure line of the oil supply bearings of the steam turbine, according to this utility model, a condensing unit was introduced comprising a steam turbine in series 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 steam turbine bearings with production steam extraction, containing series connected a heating medium, a drain pipe, an oil tank, an oil pump and an oil cooler, the output of which is dinene with a pressure pipe, as well as a closed-loop heat engine operating on the organic Rankine cycle, while the closed loop of the heat engine circulation is made in the form of a circuit with a low boiling fluid containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water and air cooling condenser condensate pump, and the output of the condensate pump is connected via a heated medium to the input of the heat exchanger-recuperator, which is connected via a heated medium to the input o cooler, the outlet of the cooler is connected via a heated medium to the oil cooler inlet of the steam turbine bearings oil supply system with production steam extraction, the output of which is connected through a heated medium to the input of the network water heat exchanger-cooler, and the outlet of the network water heat exchanger-cooler is connected to the input of the steam condenser turbines with production steam extraction, the output of the condenser of a steam turbine with production steam extraction is connected via a heated medium to the turbo expander inlet, d turbine expander in a heating medium is connected to a heat exchanger-recuperator, the output of a heat exchanger-recuperator is connected in a heating medium to a condenser of water and air cooling, the output of which is connected through a heated medium to the inlet of a 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 утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара для дополнительной выработки электрической энергии, которые осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в охладителе маслоснабжения подшипников паровой турбины, маслоохладителе системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, теплообменнике-охладителе сетевой воды 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 by utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings, utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings with production steam, utilizing the excess low potential heat of the return network water and utilizing the high potential heat of the production steam from the steam turbine with production selection steam for additional generation of electric energy, which they are introduced by sequential heating, respectively, in the oil supply cooler of the steam turbine bearings, the oil cooler of the oil supply system of the steam turbine bearings with steam production, the heat exchanger-cooler of the mains water and the steam turbine condenser with production steam extraction, low-boiling working fluid (liquefied propane C ₃ H ₈ ) closed-loop 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, теплообменник-охладитель сетевой воды, 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, a heat exchanger-cooler network water, 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 - верхний сетевой подогреватель, -нижний сетевой подогреватель,10 - upper network heater, lower network heater,

11 - подающий трубопровод сетевой воды,11 - supply pipe network water,

12 - обратный трубопровод сетевой воды,12 - return pipe network water,

13 - теплообменник-охладитель сетевой воды,13 - heat exchanger-cooler network water,

14 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины,14 - oil supply system of bearings of a steam turbine,

15 - сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины,15 - drain pipeline oil supply bearings of a steam turbine,

16 - бак маслоснабжения подшипников паровой турбины,16 - tank oil supply bearings of a steam turbine,

17 - насос маслоснабжения подшипников паровой турбины,17 - pump oil supply bearings of a steam turbine,

18 - охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины,18 - cooler oil supply bearings of a steam turbine,

19 - напорный трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины,19 - pressure pipeline oil supply bearings of a steam turbine,

20 - конденсационная установка,20 - condensation installation,

21 - паровая турбина с производственным отбором пара,21 - steam turbine with production steam extraction,

22 - электрогенератор паровой турбины с производственным отбором пара,22 - electric generator of a steam turbine with production steam extraction,

23 - конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара,23 - steam turbine condenser with production steam extraction,

24 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара,24 - condensate pump of a condenser of a steam turbine with production steam extraction,

25 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара,25 - oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction,

26 - сливной трубопровод,26 - drain pipe

27 - маслобак,27 - oil tank

28 - маслонасос,28 - oil pump,

29 - маслоохладитель,29 - oil cooler

30 - напорный трубопровод,30 - pressure pipe

32 - теплообменник-рекуператор.32 - 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, включенными по нагреваемой среде между подающим 12 и обратным 13 трубопроводами сетевой воды, и теплообменник-охладитель 14 сетевой воды, включенный по нагреваемой среде в обратный трубопровод 13 сетевой воды перед нижним сетевым подогревателем 11, а также систему 15 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 16 маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак 17 маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос 18 маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель 19 маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 20 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 connected via the heated medium between the supply 12 and the return 13 pipelines of network water, and a heat exchanger-cooler 14 network water connected via a heated medium in the return pipe 13 network water in front of the lower network a heater 11, as well as an oil supply system for bearings of a steam turbine 1, comprising a drain pipe 16 for oil supply of a steam turbine bearings, a tank 17 for oil supply of a steam turbine bearings, a pump 18 for oil supply of a steam turbine bearings and a cooler 19 for oil supply of a steam turbine bearings, which outlet in a heated medium it is connected to a pressure pipe 20 of oil supply for bearings of a steam turbine.

Отличием предлагаемой тепловой электрической станции является то, что в нее введены конденсационная установка 21 и тепловой двигатель 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина.The difference of the proposed thermal power plant is that a condensing unit 21 and a heat engine 5 with a closed circulation loop, operating on the organic Rankine cycle, are introduced into it.

Конденсационная установка 21 содержит последовательно соединенные паровую турбину 22 с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор 23, конденсатор 24 паровой турбины с производственным отбором пара, конденсатный насос 25 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, и систему 26 маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 27, маслобак 28, маслонасос 29 и маслоохладитель 30, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 31.The condensing unit 21 comprises a steam production turbine 22 connected in series with a steam production steam having an electric generator 23, a steam turbine condenser 24 with a steam production steam condensate pump 25 of a steam turbine condenser with a steam production steam, and an oil supply system 26 of steam turbine bearings with a steam production steam, containing a drain pipe 27, an oil tank 28, an oil pump 29 and an oil cooler 30, the outlet of which is via a heated medium, connected in series through a heating medium e is connected to the discharge conduit 31.

Замкнутый контур циркуляции теплового двигателя 5 выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим турбодетандер 6 с электрогенератором 7, теплообменник-рекуператор 32, конденсатор 8 водяного и воздушного охлаждения, конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора 32, который соединен по нагреваемой среде с входом охладителя 19, выход охладителя 19 соединен по нагреваемой среде с входом маслоохладителя 30 системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-охладителя 14 сетевой воды, а выход теплообменника-охладителя 14 сетевой воды по нагреваемой среде соединен с входом конденсатора 24 паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора 24 паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, выход турбодетандера 6 по греющей среде соединен с теплообменником-рекуператором 32, выход теплообменника-рекуператора 32 соединен по греющей среде 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 32, 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 32, which is connected via a heated medium to the input of the cooler 19, the output of the cooler 19 is connected by a heated medium to the input of the oil cooler 30 of the oil supply system of the steam bearings rubins with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium to the input of the heat exchanger-cooler 14 of the network water, and the output of the heat exchanger-cooler 14 of the network water through the heated medium is connected to the input of the condenser 24 of the steam turbine with production steam, the output of the condenser 24 of the steam turbine with steam production is connected via a heated medium to the inlet of the turbo-expander 6, the output of the turbo-expander 6 through a heating medium is connected to a heat exchanger-recuperator 32, the output of the heat exchanger-recuperator 32 ene of the heating medium to the condenser 8 of water and air cooling, whose output is connected by a heating 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 .

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

Отработавший пар, поступающий из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок.The exhaust steam coming from the steam turbine 1 into the steam space of the condenser 2 is condensed on the surface of the condenser tubes.

При этом образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. Мощность паровой турбины 1 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 4.In this case, the condensate formed is sent via a condensate pump 3 of the steam turbine condenser to the regeneration system. The power of the steam turbine 1 is transmitted to the main generator 4 connected to one shaft.

Преобразование низкопотенциальной тепловой энергии системы 15 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1 и системы 26 маслоснабжения подшипников паровой турбины 22 с производственным отбором пара, а также избыточной низкопотенциальной тепловой энергии обратной сетевой воды, и высокопотенциальной тепловой энергии пара производственного отбора из паровой турбины 22, в механическую и, далее, в электрическую происходит в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя 5, работающего по органическому циклу Ренкина.Conversion of low-grade heat energy of the oil supply system 15 for bearings of a steam turbine 1 and a system 26 of oil supply for bearings of a steam turbine 22 with production steam extraction, as well as excess low-potential heat energy of return network water, and high-potential heat energy of production steam from steam turbine 22, into mechanical and, further, the electric one takes place in a closed circuit of the circulation of the 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 нагрев в начале в теплообменник-рекуператор 32, куда поступает перегретый газообразный пропан C₃H₈ из турбодетандера 6, далее в охладитель 19, куда поступает нагретое масло системы 15 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1 и в маслоохладитель 30, куда поступает нагретое масло системы 26 маслоснабжения подшипников паровой турбины 22, а затем в теплообменник-охладитель 14 сетевой воды, куда поступает обратная сетевая вода из обратного трубопровода 13. При этом температура нагретого масла и обратной сетевой воды может варьироваться в интервале от 313,15 K до 343,15 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 32, where superheated gaseous propane C ₃ H ₈ from the turbine expander 6 enters, then to the cooler 19, where the heated the oil of the oil supply system 15 of the bearings of the steam turbine 1 and the oil cooler 30, where the heated oil of the oil supply system 26 of the bearings of the steam turbine 22 enters, and then to the heat exchanger-cooler 14 of the mains water, where the return mains water from the return line 13. In this case, the temperature of the heated oil and return network water can vary in the range from 313.15 K to 343.15 K.

В процессе теплообмена перегретого газообразного пропана C₃H₈ с сжиженным пропаном C₃H₈ в теплообменнике-рекуператоре 32 и теплообмена нагретого масла с сжиженным пропаном С₃Н₈ в охладителе 19, и в маслоохладителе 30, а также в процессе теплообмена обратной сетевой воды с сжиженным пропаном C₃H₈ в теплообменнике-охладителе 14 сетевой воды, происходит нагрев сжиженного пропана C₃H₈ в пределах критической температуры в интервале от 308,15 K до 338,15 K при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, и далее его направляют на испарение и перегрев в конденсатор 24 паровой турбины с производственным отбором пара, куда поступает пар производственного отбора из паровой турбины 22 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 32 and heat exchange of heated oil with liquefied propane C ₃ H ₈ in the cooler 19, and in the oil cooler 30, as well as in the process of heat exchange of the return network water with liquefied propane C ₃ H ₈ in the heat exchanger-cooler 14 of network water, the liquefied propane C ₃ H ₈ is heated at a critical temperature in the range from 308.15 K to 338.15 K at a supercritical pressure of 4.2512 MPa to 8 MPa , and then it is directed to evaporation and overheating in to ndensator 24 of the steam turbine with productive steam extraction, steam production which receives the selection of the steam turbine 22 at a temperature of about 573 K.

Пар, поступающий из производственного отбора паровой турбины 22 в паровое пространство конденсатора 24, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный пропан C₃H₈). Мощность паровой турбины 22 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 23.The steam coming from the production selection of the steam turbine 22 into the steam space of the condenser 24 is condensed on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied propane C ₃ H ₈ ). The power of the steam turbine 22 is transmitted to the main electric generator 23 connected to one shaft.

Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 25 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 25 of a steam turbine condenser with production steam extraction is sent to a regeneration system.

В процессе конденсации пара производственного отбора в конденсаторе 24 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.During condensation of production steam in the condenser 24 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 overheating 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 32 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 32 to reduce the temperature.

В теплообменнике-рекуператоре 32 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 32, 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 21 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 21 makes it possible to increase the initial parameters of a 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 a turboexpander 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. Применение воздуха в качестве теплоотводящей среды конденсатора 8 позволяет резко сократить расходы воды и улучшить экологический баланс естественных водоемов.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 . 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

1. Thermal power plant, 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 via a heating medium to the upper and lower network heaters, connected via a heated medium between the supply and return pipelines of network water, and a heat exchanger-cooler of network water connected via a heated medium to the return pipeline of network water in front of the lower network heating oil, as well as an oil supply system for steam turbine bearings, comprising a steam supply line for oil supply for steam turbine bearings, an oil supply tank for steam turbine bearings, an oil supply pump for steam turbine bearings and an oil supply cooler for steam turbine bearings, the outlet of which is connected via a heated medium to a pressure pipe oil supply bearings of a steam turbine, characterized in that a condensing unit containing the last well-connected steam turbine with production steam extraction having an electric generator, steam turbine condenser with production steam extraction, steam turbine condenser pump with production steam extraction, and oil supply system of steam turbine bearings with production steam containing a drain pipe connected in series through a heating medium, oil tank, oil pump and oil cooler, the outlet of which is connected to the pressure pipe via a heated medium, as well as to the heat closed loop circulator operating on the organic Rankine cycle, the closed circuit of the heat engine circulating in the form of a circuit with a low boiling fluid containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a water and air cooling condenser, a condensate pump, and a condensate pump outlet connected via a heated medium to the inlet of the heat exchanger-recuperator, which is connected via a heated medium to the cooler inlet, the output of the cooler is connected through a heated a medium with an oil cooler inlet of a steam turbine bearings oil supply system with production steam extraction, the output of which is connected via a heated medium to the input of a network water heat exchanger-cooler, and the outlet of a network water heat exchanger-cooler through a heated medium is connected to a condenser inlet of a steam turbine with steam production, output a steam turbine condenser with production steam extraction is connected via a heated medium to the inlet of a turboexpander, the output of a turboexpander through a heating medium is connected to a heat heat exchanger-recuperator, the output of the heat exchanger-recuperator is connected via a heating medium 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.

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