RU145820U1 - HEAT ELECTRIC STATION - Google Patents

HEAT ELECTRIC STATION Download PDF

Info

Publication number
RU145820U1
RU145820U1 RU2014116711/06U RU2014116711U RU145820U1 RU 145820 U1 RU145820 U1 RU 145820U1 RU 2014116711/06 U RU2014116711/06 U RU 2014116711/06U RU 2014116711 U RU2014116711 U RU 2014116711U RU 145820 U1 RU145820 U1 RU 145820U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam turbine
condenser
steam
output
production
Prior art date
Application number
RU2014116711/06U
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 RU2014116711/06U priority Critical patent/RU145820U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU145820U1 publication Critical patent/RU145820U1/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, которая соединена по греющей среде с верхним и нижним сетевыми подогревателями, которые между собой соединены по нагреваемой среде, отличающаяся тем, что в нее 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 маслоохладителя, выход маслоохладителя соединен по нагреваемой среде с входом нижнего сетевого подогревателя, а выход верхнего сетевого подогре1. Thermal power station, 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, which is connected through a heating medium to the upper and lower network heaters, which are interconnected by a heated medium, characterized in that a condensing unit is introduced into it, comprising a steam turbine connected in series with production steam extraction having an electroge nerator, condenser of a steam turbine with production steam extraction, condensate pump of a condenser of a steam turbine 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, as well as a closed-circuit heat engine operating on the organic Rankine cycle, while the closed circuit of the circulation of the heat engine 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 condenser of water and air cooling, a 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 environment with the entrance of the oil cooler, the output of the oil cooler is connected via a heated medium to the input of the lower network heater, and the output of the upper network heater

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 с производственным отбором пара, утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины, 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 bearings of a steam turbine with production steam extraction, utilization of low-grade heat from steam of heating extracts from a steam turbine, and utilization of high-grade heat from production steam for additional generating 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, включенным в обратный трубопровод теплосети, и конденсатором, при этом конденсатор теплонасосной установки включен в подающий трубопровод теплосети после сетевых подогревателей (патент RU №2269014, МПК F01K 17/02, 27.01.2006).The prototype is a thermal power plant containing a cogeneration turbine with heating steam extraction, supply and return pipelines of the heating network, network heaters connected via a heated medium between the supply and return pipelines of the heating network and connected via heating medium to the heating selection, heat pump installation with an evaporator included in the return the heating pipeline, and a condenser, while the condenser of the heat pump installation is included in the supply pipe of the heating network after heating ateliers (patent RU No. 2269014, IPC F01K 17/02, 01/27/2006).

Основным недостатком прототипа является то, что утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины осуществляют в целях выработки дополнительной тепловой энергии, а не для дополнительной выработки электрической энергии.The main disadvantage of the prototype is that the utilization of low-grade heat of the steam from the heating taps from the steam turbine is carried out in order to generate additional thermal energy, and not for additional generation of electric energy.

Кроме этого, недостатком прототипа является относительно низкий коэффициент полезного действия ТЭС по выработке электрической энергии, обусловленный затратами электрической мощности на привод теплонасосной установки.In addition, the disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of thermal power plants for the generation of electric energy, due to the cost of electric power to drive the heat pump installation.

Задачей полезной модели является повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии.The objective of the utility model is to increase the efficiency of TPPs by utilizing the low-grade heat of the steam from the heating taps from the steam turbine 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, а также основной электрогенератор, соединенный с паровой турбиной, которая соединена по греющей среде с верхним и нижним сетевыми подогревателями, которые между собой соединены по нагреваемой среде, 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 маслоохладителя, выход маслоохладителя 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 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 comprising 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, which is connected via a heating medium to the upper and lower network heaters, which interconnected by a heated medium, according to this utility model, a condensing unit is introduced containing steam turbines connected in series with production steam extraction having an electric generator, a steam turbine condenser with production steam extraction, a steam turbine condenser pump with production steam extraction, and an oil supply system for steam turbine bearings with production steam containing a drain pipe, oil tank, oil pump connected in series to a heating medium and an oil cooler, the outlet of which is connected via a heated medium to a pressure pipe, as well as a closed-circuit heat engine operating on the organic Rankine cycle, the closed circuit of the heat engine circulating 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 and air cooling condenser, a condensate pump, and the output of the condensate pump connected to the heated medium with the input of the heat exchanger-recuperator, which is connected via a heated medium to the inlet of the oil cooler, the output of the oil cooler is connected through a heated medium to the input of the lower networks a heater, and the output of the upper network heater is connected via a heated medium to the input of a steam turbine condenser with production steam extraction, the output of a steam turbine condenser to a production steam extraction is connected via a heated medium to the input of a turbine expander, the output of which is connected through a heating medium to a heat exchanger-recuperator, output 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 condensate inlet Sosa, 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 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 для дополнительной выработки электрической энергии, которые осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в 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 by utilizing the low potential heat of the oil supply system of bearings of a steam turbine with production steam extraction, utilizing the low potential heat of steam from heating steam from a steam turbine and utilizing the high potential heat of production steam from a steam turbine with production steam extraction for additional generation of electrical energy, which are carried out by sequential heating, respectively, in the oil cooler systems Oil supply for bearings of a steam turbine with production steam extraction, in network heaters and condenser of a steam turbine with production extraction of steam, 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, 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 and air cooling, 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 и воздушного охлаждения,8 - condenser water and air cooling,

9 - конденсатный насос,9 - condensate pump,

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

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

12 - конденсационная установка,12 - condensation installation

13 - паровая турбина с производственным отбором пара,13 - steam turbine with production steam extraction,

14 - электрогенератор паровой турбины с производственным отбором пара,14 - electric generator of a steam turbine with production steam extraction,

15 - конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара,15 is a condenser of a steam turbine with production steam extraction,

16 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара,16 - condensate pump of a condenser of a steam turbine with production steam extraction,

17 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара,17 - oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction,

18 - сливной трубопровод,18 - drain pipe

19 - маслобак,19 - oil tank

20 - маслонасос,20 - oil pump,

21 - маслоохладитель,21 - oil cooler

22- напорный трубопровод,22-pressure pipeline

23 - теплообменник-рекуператор.23 - 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, которая соединена по греющей среде с верхним 10 и нижним 11 сетевыми подогревателями, которые между собой соединены по нагреваемой среде.The thermal power plant includes a series-connected steam turbine 1, a steam turbine condenser 2 and a condenser pump 3 of the steam turbine condenser, as well as a main electric generator 4 connected to the steam turbine 1, which is connected via heating medium to the upper 10 and lower 11 network heaters, which are between connected by a heated medium.

Отличием предлагаемой тепловой электрической станции является то, что в нее введены конденсационная установка 12 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 12 and a heat engine 5 with a closed circulation loop, operating on the organic Rankine cycle, are introduced into it.

Конденсационная установка 12 содержит последовательно соединенные паровую турбину 13 с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор 14, конденсатор 15 паровой турбины с производственным отбором пара, конденсатный насос 16 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, и систему 17 маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 18, маслобак 19, маслонасос 20 и маслоохладитель 21, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 22.The condensing unit 12 comprises a steam production turbine 13 connected in series with a production steam having an electric generator 14, a steam turbine condenser 15 with a production steam, a condensate pump 16 of a steam turbine condenser with a production steam, and an oil supply system for bearings of a steam turbine with a production steam, containing a drain pipe 18 connected in series through a heating medium, an oil tank 19, an oil pump 20, and an oil cooler 21, the outlet of which is via a heated medium e is connected to the discharge conduit 22.

Замкнутый контур циркуляции теплового двигателя 5 выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим турбодетандер 6 с электрогенератором 7, теплообменник-рекуператор 23, конденсатор 8 водяного и воздушного охлаждения, конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора 23, который соединен по нагреваемой среде с входом маслоохладителя 21, выход маслоохладителя 21 соединен по нагреваемой среде с входом нижнего сетевого подогревателя 11, а выход верхнего сетевого подогревателя 10 соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 15 паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора 15 паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, выход которого соединен по греющей среде с теплообменником-рекуператором 23, выход теплообменника-рекуператора 23 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 23, 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 23, which is connected via a heated medium to the input of the oil cooler 21, the output of the oil cooler 21 is connected via a heated medium to the input of the lower network heater 11, and the output of the upper Heater 10 is connected via a heated medium to the input of a steam turbine condenser 15 with production steam extraction, the output of a steam turbine condenser 15 to a 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 to a heat exchanger-recuperator 23, the heat exchanger output the recuperator 23 is connected via a heating medium to a condenser 8 of water and air cooling, the output of which is connected via a heated medium to the inlet of the condensate pump 9, forming a closed Cooling tour.

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.

Отработавший пар, поступающий из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. 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.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. 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 17 маслоснабжения подшипников паровой турбины 13 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 13, в механическую и, далее, в электрическую происходит в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя 5, работающего по органическому циклу Ренкина.Conversion of low-potential heat energy from the oil supply system of bearings of the steam turbine 13 with steam production, as well as low-potential heat energy of the heating steam from the steam turbine 1, and high-potential heat energy from the production steam from the steam turbine 13, into mechanical and, further, into electrical 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 нагрев в начале в теплообменник-рекуператор 23, куда поступает перегретый газообразный пропан C3H8 из турбодетандера 6, далее в маслоохладитель 21, куда поступает нагретое масло системы 17 маслоснабжения подшипников паровой турбины 13, а затем 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 маслоохладителе 21 может варьироваться в интервале от 318,15 К до 348,15 К.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 23, where superheated gaseous propane C 3 H 8 from the turbine expander 6 enters, then to the oil cooler 21, where the heated the oil of the oil supply system 17 of the bearings of the steam turbine 13, and then to the lower network heater 11, where heating steam from the steam turbine 1 arrives at a temperature of about 365 K, and to the upper network heater 10, where the steam arrives to heat selection from a steam turbine 1 at a temperature of about 400 K. The temperature of the heated oil in the oil cooler 21 can vary in the range from 318.15 K to 348.15 K.

Пар, поступающий из отопительных отборов паровой турбины 1 в паровое пространство верхнего 10 и нижнего 11 сетевых подогревателей, конденсируется на поверхности подогреваемых трубок, внутри которых протекает сжиженный пропан C3H8.The steam coming from the heating taps of the steam turbine 1 into the steam space of the upper 10 and lower 11 network heaters condenses on the surface of the heated tubes, inside which liquefied propane C 3 H 8 flows.

В процессе теплообмена перегретого газообразного пропана C3H8 с сжиженным пропаном C3H8 в теплообменнике-рекуператоре 23 и теплообмена нагретого масла с сжиженным пропаном C3H8 в маслоохладителе 21, 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 испарение и перегрев в конденсатор 15 паровой турбины с производственным отбором пара, куда поступает пар производственного отбора из паровой турбины 13 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 23 and heat exchange of heated oil with liquefied propane C 3 H 8 in oil cooler 21, as well as in the process of condensation of steam of heating taps 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 a supercritical pressure of 4.2512 MPa to 8 MPa, and then it is directed to evaporation and overheating in the steam turbine condenser 15 with production steam extraction, to which production steam is supplied from steam turbine 13 at a temperature of about 573 K.

Пар, поступающий из производственного отбора паровой турбины 13 в паровое пространство конденсатора 15, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный пропан C3H8). Мощность паровой турбины 13 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 14.The steam coming from the production selection of the steam turbine 13 into the steam space of the condenser 15 condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied propane C 3 H 8 ). The power of the steam turbine 13 is transmitted to the main electric generator 14 connected to one shaft.

Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 16 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 16 of a steam turbine condenser with production steam extraction is sent to a regeneration system.

В процессе конденсации пара производственного отбора в конденсаторе 15 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 a condenser 15 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 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 К, направляют в теплообменник-рекуператор 23 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 transferred 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 23 to reduce the temperature.

В теплообменнике-рекуператоре 23 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 23 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, при снижении температуры газообразного пропана C3H8, происходит его сжижение в конденсаторе 8 водяного и воздушного охлаждения, охлаждаемого технической водой окружающей среды в температурном диапазоне от 278,15 К до 283,15 К и воздухом окружающей среды в температурном диапазоне от 223,15 К до 283,15 К.Further, with a decrease in the temperature of gaseous propane C 3 H 8 , it is 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 12 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 12 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 drop 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. 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 (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, которая соединена по греющей среде с верхним и нижним сетевыми подогревателями, которые между собой соединены по нагреваемой среде, отличающаяся тем, что в нее 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 маслоохладителя, выход маслоохладителя 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 и воздушного охлаждения, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатного насоса, образуя замкнутый контур охлаждения.1. Thermal power station, 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, which is connected through a heating medium to the upper and lower network heaters, which are interconnected by a heated medium, characterized in that a condensing unit is introduced into it, comprising a steam turbine connected in series with production steam extraction having an electroge nerator, condenser of a steam turbine with production steam extraction, condensate pump of a condenser of a steam turbine 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, as well as a closed-circuit heat engine operating on the organic Rankine cycle, while the closed circuit of the circulation of the heat engine 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 condenser of water and air cooling, a 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 environment with the entrance of the oil cooler, the output of the oil cooler is connected via a heated medium to the input of the lower network heater, and the output of the upper network heater the generator is connected via a heated medium to the input of a steam turbine condenser with production steam extraction, the output of a steam turbine condenser to a production steam extraction is connected via a heated medium to the input of a turboexpander, the output of which is connected through a heating medium to a heat exchanger-recuperator, the output of a heat exchanger-recuperator is connected to a heating medium with 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. Тепловая электрическая станция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан С3Н8.
Figure 00000001
2. Thermal power station under item 1, characterized in that as a low-boiling working fluid use liquefied propane C 3 H 8 .
Figure 00000001
RU2014116711/06U 2014-04-24 2014-04-24 HEAT ELECTRIC STATION RU145820U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116711/06U RU145820U1 (en) 2014-04-24 2014-04-24 HEAT ELECTRIC STATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116711/06U RU145820U1 (en) 2014-04-24 2014-04-24 HEAT ELECTRIC STATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU145820U1 true RU145820U1 (en) 2014-09-27

Family

ID=51657007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116711/06U RU145820U1 (en) 2014-04-24 2014-04-24 HEAT ELECTRIC STATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU145820U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU145203U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145195U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU140881U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145820U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145810U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU146342U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145830U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145766U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145209U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145826U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145804U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145217U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144937U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU146392U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU146398U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU146396U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU146394U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145197U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU144950U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145722U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145201U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145808U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145794U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145819U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU145802U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION

Legal Events

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

Effective date: 20150425