RU146392U1

RU146392U1 - HEAT ELECTRIC STATION

Info

Publication number: RU146392U1
Application number: RU2014118405/06U
Authority: RU
Inventors: Айрат Маратович Гафуров
Priority date: 2014-05-06
Filing date: 2014-05-06
Publication date: 2014-10-10

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 низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины, и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки электрической энергии. Задачей полезной модели является повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины 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, которые между собой соединены по нагреваемой среде, а также систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом маслоснабжения подшипников паровой турбины, согласно настоящей полезной модели, введены 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 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 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 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 охладителе маслоснабжения подшипников паровой турбины, маслоохладителе системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, в сетевых подогревателях и конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, низкокипящего рабочего тела (сжиженного пропана C₃H₈) теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. The utility model relates to the field of energy and can be used at thermal power plants (TPPs) for the utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings, the utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings with production steam extraction, the utilization of low-grade heat of steam of heating steam extracts from steam turbines, and utilization of high potential heat of production steam for additional generation of electric energy WGIG. The objective of the utility model is to increase the efficiency of TPPs by utilizing low-grade heat of steam from heating steam from a steam turbine and utilizing low-grade heat from the oil supply system of bearings of a steam turbine to generate additional electric energy. The technical result is achieved by the fact that in a thermal power station comprising a series-connected steam turbine, a steam turbine condenser and a condensate pump of a steam turbine condenser, a main electric generator connected to a steam turbine, which is connected via heating medium to the upper and lower network heaters, which are interconnected connected to the heated medium, as well as the oil supply system for bearings of the steam turbine, containing a drain pipe connected in series through the heating medium water supply oil supply for steam turbine bearings, oil supply tank for steam turbine bearings, oil supply pump for steam turbine bearings and oil supply cooler for steam turbine bearings, the outlet of which is connected via a heated medium to the pressure line for oil supply of steam turbine bearings, according to this utility model, a condensation unit is introduced containing series-connected a steam turbine with production steam extraction having an electric generator, a steam turbine condenser with 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 outlet of which is connected to a pressure pipe through a heated medium, as well as a closed-circuit heat engine operating on the organic Rankine cycle, with a closed heat circulation loop the actuator is made in the form of a circuit with a low-boiling working fluid containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a 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 medium to the cooler inlet , the cooler outlet 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 connected via a heated medium with the input of the lower network heater, and the output of the upper network heater is connected by a heated medium with the input of the steam turbine condenser with production steam extraction, the output of the condenser of a steam turbine with production steam extraction is connected by the heated medium with the input of the turbine expander, the output of the turbine expander through the heating medium connected to a 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 th is connected by a heating medium inlet of the condensate pump, forming a closed cooling circuit. As a low-boiling working fluid, liquefied propane C ₃ H _{8 is used} . Thus, the technical result is achieved 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 low potential heat of the steam from the heating steam extraction turbines and utilizing the high potential heat of the production steam from the steam turbine from steam production for additional generation of electric energy, cat rye is carried out by sequentially heating, respectively, in the coolant oil supply bearings of the steam turbine, the oil cooler system oil supply steam turbine bearings industrial steam extraction in network heaters and the condenser of the steam turbine with productive steam extraction, low boiling working fluid (liquefied propane C ₃ H _8), heat closed-loop 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 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 of the oil supply system of steam turbine bearings, the utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings with production steam extraction, the utilization of low-grade heat of steam of heating steam extracts from steam turbines, and utilization of high potential heat of production steam for additional generation of electric energy WGIG.

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, 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 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, as well as an oil supply system for steam turbine bearings, comprising a steam supply line for oil supply of 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 to the pressure pipe via a heated medium oil supply for bearings of a steam turbine (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, 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 низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины 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 low-grade heat of steam from heating steam from a steam turbine and utilizing low-grade heat from the oil supply system of bearings of a 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, основной электрогенератор, соединенный с паровой турбиной, которая соединена по греющей среде с верхним и нижним сетевыми подогревателями, которые между собой соединены по нагреваемой среде, а также систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом маслоснабжения подшипников паровой турбины, согласно настоящей полезной модели, введены 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 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 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 comprising a series-connected steam turbine, a steam turbine condenser and a condensate pump of a steam turbine condenser, a main electric generator connected to a steam turbine, which is connected via heating medium to the upper and lower network heaters, which are interconnected connected to the heated medium, as well as the oil supply system for bearings of the steam turbine, containing a drain pipe connected in series through the heating medium water supply oil supply for steam turbine bearings, oil supply tank for steam turbine bearings, oil supply pump for steam turbine bearings and oil supply cooler for steam turbine bearings, the outlet of which is connected via a heated medium to the pressure line for oil supply of steam turbine bearings, according to this utility model, a condensation unit is introduced containing series-connected a steam turbine with production steam extraction having an electric generator, a steam turbine condenser with 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 outlet of which is connected to a pressure pipe through a heated medium, as well as a closed-circuit heat engine operating on the organic Rankine cycle, with a closed heat circulation loop the actuator is made in the form of a circuit with a low-boiling working fluid containing a turboexpander with an electric generator, a heat exchanger-recuperator, a 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 medium to the cooler inlet , the cooler outlet 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 connected via a heated medium with the input of the lower network heater, and the output of the upper network heater is connected by a heated medium with the input of the steam turbine condenser with production steam extraction, the output of the condenser of a steam turbine with production steam extraction is connected by the heated medium with the input of the turbine expander, the output of the turbine expander through the heating medium connected to a 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 th is connected by a heating medium 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 утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара 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, 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 the steam turbine bearings, utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings with production steam, utilizing the low potential heat of the steam from the heating steam extraction turbines and utilizing the high potential heat of the production steam from the steam turbine from steam production for additional generation of electric energy, cat rye is carried out by sequentially heating, respectively, in the coolant oil supply bearings of the steam turbine, the oil cooler system oil supply steam turbine bearings industrial steam extraction in network heaters and the condenser of the steam turbine with productive steam extraction, low boiling working fluid (liquefied propane C ₃ H _8), heat closed-loop 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 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины,12 - oil supply system for bearings of a steam turbine,

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

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

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

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

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

18 - конденсационная установка,18 - condensation installation

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

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

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

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

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

24 - сливной трубопровод,24 - drain pipe

25 - маслобак,25 - oil tank

26 - маслонасос,26 - oil pump,

27 - маслоохладитель,27 - oil cooler

28 - напорный трубопровод,28 - pressure pipe

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

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

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

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

Замкнутый контур циркуляции теплового двигателя 5 выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим турбодетандер 6 с электрогенератором 7, теплообменник-рекуператор 29, конденсатор 8 водяного и воздушного охлаждения, конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора 29, который соединен по нагреваемой среде с входом охладителя 16, выход охладителя 16 соединен по нагреваемой среде с входом маслоохладителя 27 системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом нижнего сетевого подогревателя 11, а выход верхнего сетевого подогревателя 10 соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 21 паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора 21 паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, выход турбодетандера 6 по греющей среде соединен с теплообменником-рекуператором 29, выход теплообменника-рекуператора 29 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 29, 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 29, which is connected via a heated medium to the inlet of the cooler 16, the output of the cooler 16 is connected through a heated medium to the input of the oil cooler 27 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 lower network heater 11, and the output of the upper network heater 10 is connected via a heated medium to the input of the condenser 21 of a steam turbine with production steam, the output of the condenser 21 of a steam turbine with production steam extraction is connected in a heated medium with an inlet of a turbo-expander 6, the output of a turbo-expander 6 in a heating medium is connected to a heat exchanger-recuperator 29, the output of a heat exchanger-recuperator 29 is connected in a heating with Next 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 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. 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 12 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1 и системы 23 маслоснабжения подшипников паровой турбины 19 с производственным отбором пара, а также низкопотенциальной тепловой энергии пара отопительных отборов из паровой турбины 1, и высокопотенциальной тепловой энергии пара производственного отбора из паровой турбины 19, в механическую и, далее, в электрическую происходит в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя 5, работающего по органическому циклу Ренкина.Conversion of low-grade heat energy from the oil supply system for bearings of a steam turbine 1 and a 23 system of oil supply to bearings of a steam turbine 19 with a steam extraction, as well as low-potential heat energy from a pair of heating taps from a steam turbine 1, and high-potential heat energy from a steam from a production take-off from steam turbine 19, mechanical and, further, into an electric one, takes place in a closed circuit of the circulation of a heat engine 5 operating according to 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 29, куда поступает перегретый газообразный пропан C₃H₈ из турбодетандера 6, далее в охладитель 16, куда поступает нагретое масло системы 12 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1, затем в маслоохладитель 27, куда поступает нагретое масло системы 23 маслоснабжения подшипников паровой турбины 19, а потом в нижний сетевой подогреватель 11, куда поступает пар отопительного отбора из паровой турбины 1 при температуре около 365 К, и в верхний сетевой подогреватель 10, куда поступает пар отопительного отбора из паровой турбины 1 при температуре около 400 К. При этом температура нагретого масла в охладителе 16 и маслоохладителе 27 может варьироваться в интервале от 318,15 К до 348,15 К.The whole process begins with 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 29, where superheated gaseous propane C ₃ H ₈ from the turbine expander 6 enters, then to the cooler 16, where the heated the oil of the oil supply system 12 of the bearings of the steam turbine 1, then to the oil cooler 27, where the heated oil of the oil supply system 23 of the bearings of the steam turbine 19 enters, and then to the lower network heater 11, where the heating selection steam enters and from a steam turbine 1 at a temperature of about 365 K, and to the upper network heater 10, where heating steam from a steam turbine 1 arrives at a temperature of about 400 K. Moreover, the temperature of the heated oil in cooler 16 and oil cooler 27 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 С₃Н₈.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 29 и теплообмена нагретого масла с сжиженным пропаном C₃H₈ в охладителе 16, и маслоохладителе 27, а также в процессе конденсации пара отопительных отборов в нижнем сетевом подогревателе 11, и в верхнем сетевом подогревателе 10 паровой турбины 1, происходит нагрев сжиженного пропана C₃H₈ до критической температуры 369,89 К при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, и далее его направляют на испарение и перегрев в конденсатор 21 паровой турбины с производственным отбором пара, куда поступает пар производственного отбора из паровой турбины 19 при температуре около 573 К.In the process of heat exchange of superheated gaseous propane C ₃ H ₈ with liquefied propane C ₃ H ₈ in the heat exchanger-recuperator 29 and heat exchange of heated oil with liquefied propane C ₃ H ₈ in cooler 16 and oil cooler 27, as well as in the process of condensation of steam heating 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 sent to evaporation and overheating to capacitor 21 steam turbines with production steam extraction, to which production steam is supplied from steam turbine 19 at a temperature of about 573 K.

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

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

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

Процесс настроен таким образом, что в турбодетандере 6 не происходит конденсации газообразного пропана 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 29 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 29 to reduce the temperature.

В теплообменнике-рекуператоре 29 в процессе отвода теплоты на нагрев сжиженного пропана C₃H₈ снижается нагрузка на конденсатор 8 и затраты мощности на привод циркуляционных насосов и вентиляторов.In the heat exchanger-recuperator 29, in the process of heat removal for heating liquefied propane C ₃ H _{8, the} load on the condenser 8 and the power consumption for 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. Далее органический цикл Ренкина на основе низкокипящего рабочего тела повторяется.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. Next, the organic Rankine cycle based on a low boiling medium is repeated.

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

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 station, including a series-connected steam turbine, a steam turbine condenser and a condensate pump of a steam turbine condenser, a main electric generator connected to a steam turbine, which is connected through a heating medium to the upper and lower network heaters, which are interconnected via a heated medium, as well as an oil supply system for bearings of a steam turbine, comprising a drain pipe of oil supply for bearings of a steam tour connected in series through a heating medium bins, oil supply tank for steam turbine bearings, oil supply pump for steam turbine bearings and oil supply cooler for steam turbine bearings, the outlet of which is connected via a heated medium to the pressure line for oil supply of steam turbine bearings, characterized in that a condensing unit is introduced into it containing a steam turbine connected in series with production steam extraction having an electric generator, steam turbine condenser with production steam extraction, condensate pump a steam turbine densifier with production steam extraction, and an oil supply system for steam turbine bearings with steam production, containing a drain pipe, an oil tank, an oil pump and an oil cooler connected in series through a heating medium, the outlet of which is connected to a pressure pipe through a heated medium, as well as a closed-circuit heat engine a circulation loop operating on the organic Rankine cycle, while the closed loop of the circulation of the heat engine is made in the form of a circuit with a low boiling slave a body 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 inlet of the heat exchanger-recuperator, which is connected via a heated medium to the cooler inlet, the output of the cooler is connected to a heated medium with 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 connected via a heated medium to the input of the lower set of the 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 turbine expander output is connected to a heat exchanger-recuperator, the 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 Foot pump, forming a closed cooling circuit.

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