RU149415U1 - THERMAL POWER PLANT - Google Patents

THERMAL POWER PLANT Download PDF

Info

Publication number
RU149415U1
RU149415U1 RU2013139916/06U RU2013139916U RU149415U1 RU 149415 U1 RU149415 U1 RU 149415U1 RU 2013139916/06 U RU2013139916/06 U RU 2013139916/06U RU 2013139916 U RU2013139916 U RU 2013139916U RU 149415 U1 RU149415 U1 RU 149415U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
water
solar
hot water
heat
Prior art date
Application number
RU2013139916/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Тимофеев
Юрий Александрович Брускин
Original Assignee
Юрий Александрович Брускин
Владимир Николаевич Тимофеев
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 Юрий Александрович Брускин, Владимир Николаевич Тимофеев filed Critical Юрий Александрович Брускин
Priority to RU2013139916/06U priority Critical patent/RU149415U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU149415U1 publication Critical patent/RU149415U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Данная полезная модель позволяет эффективно использовать имеющиеся на электростанции тепловые ресурсы: солнечное тепло и тепло конденсаторов турбин. Это достигается системой подогрева горячей воды после охлаждения конденсаторов турбин в солнечном водонагревателе и дополнительным использовании горячей воды в аппарате воздушного охлаждения (ABO), нагретый воздух из которого поступает в систему воздухоподогрева котла. Последовательная установка на линии горячей воды из конденсатора дополнительного солнечного водонагревателя и ABO позволяет повысить энергоэффективность системы воздухонагрева при колебаниях температуры окружающего воздуха и охлаждающей воды конденсаторов. Целесообразность установки аккумуляторов горячей воды и их величина должны быть проверены при конкретном проектировании. Также целесообразно использовать солнечные водонагреватели с пластмассовой солнцевоспринимающей поверхностью (такие аппараты поверхностью 2,5 м2 используют при нагреве воды в Улан-Удэ) This utility model makes it possible to efficiently use the heat resources available at the power plant: solar heat and the heat of turbine condensers. This is achieved by the hot water heating system after cooling the turbine condensers in the solar water heater and the additional use of hot water in the air cooling apparatus (ABO), the heated air from which enters the boiler’s air heating system. Sequential installation of an additional solar water heater and ABO on the hot water line from the condenser makes it possible to increase the energy efficiency of the air heating system with fluctuations in the temperature of the ambient air and the cooling water of the condensers. The feasibility of installing hot water batteries and their size should be checked in a specific design. It is also advisable to use solar water heaters with a plastic sun-sensing surface (such devices with a surface of 2.5 m 2 are used when heating water in Ulan-Ude)

Description

Предметом предлагаемой полезной модели является тепловая электростанция, работающая на органическом топливе (газ, мазут, уголь, средние дистилляты).The subject of the proposed utility model is a thermal power plant operating on fossil fuels (gas, fuel oil, coal, middle distillates).

Известна тепловая электростанция, включающая в себя котельную установку для производства пара за счет использования тепла горения органического топлива. (Стерман Л.С. Тепловые и атомные электростанции, 1982 г.)Known thermal power plant, which includes a boiler plant for the production of steam through the use of heat of combustion of fossil fuels. (L. Sterman. Thermal and nuclear power plants, 1982)

Водяной пар из котельной установки направляется в паровую турбину, после которой расположен конденсатор водяного охлаждения.Water vapor from the boiler plant is sent to a steam turbine, after which there is a water-cooled condenser.

Котельная установка оборудована системой подачи воздуха, необходимого для горения.The boiler plant is equipped with an air supply system necessary for combustion.

Недостатком описываемой теплоэлектростанции является то, что воздух из атмосферы подается в систему котла при температуре окружающей среды, а тепло горячей воды после конденсатора отводится в окружающую среду. Также недостатком этой системы является невысокая экономичность для стран с высокой температурой атмосферного воздуха (особенно для теплоэлектростанций, конденсаторы турбин которых охлаждаются морской водой - Австралия, Израиль, Африка, Южная Европа и т.д.)The disadvantage of the described thermal power plant is that the air from the atmosphere is supplied to the boiler system at ambient temperature, and the heat of the hot water after the condenser is removed to the environment. Another disadvantage of this system is its low cost-effectiveness for countries with high ambient air temperatures (especially for thermal power plants whose turbine condensers are cooled by sea water - Australia, Israel, Africa, Southern Europe, etc.)

В то же время для этих стран очень актуальна проблема эффективного использования солнечной энергии, также эта проблема актуальна для России в таких зонах как Бурятия, Краснодар, Алтай и т.д.At the same time, the problem of efficient use of solar energy is very relevant for these countries, and this problem is also relevant for Russia in such areas as Buryatia, Krasnodar, Altai, etc.

Предлагаемая полезная модель решает задачу устранения указанных недостатков за счет использования для подогрева воздуха на тепловой электростанции солнечной энергии и тепла подогретой воды после конденсатора.The proposed utility model solves the problem of eliminating these drawbacks by using solar energy and heat from heated water after the condenser to heat the air at a thermal power plant.

Тепловая электростанция (см. чертеж) состоит из котельной установки 1, паровой турбины 2 с электрогенератором 3, конденсатора 4, насоса 5, системы подогрева 6, трубопровода горячей воды 7, солнечного водонагревателя 8, аппарата воздушного охлаждения 9, трубы забора атмосферного воздуха 10, воздухонагревателя на отходящих дымовых газах 11. Возможна установка дополнительно, после солнечного подогревателя теплоизолированного бака - аккумулятора.A thermal power plant (see drawing) consists of a boiler plant 1, a steam turbine 2 with an electric generator 3, a condenser 4, a pump 5, a heating system 6, a hot water pipeline 7, a solar water heater 8, an air cooling apparatus 9, an atmospheric air intake pipe 10, flue gas heater 11. It is possible to install additionally, after the solar heater, a thermally insulated tank - battery.

При этом солнечный водонагреватель 8 и аппарат воздушного охлаждения 9 включены в схему тепловой электростанции дополнительно.In this case, the solar water heater 8 and the air cooling apparatus 9 are additionally included in the scheme of the thermal power plant.

Система функционирует следующим образом (см. чертеж).The system operates as follows (see drawing).

Схема максимально упрощена (не показаны элементы, не имеющие отношения к данному предложению).The scheme is maximally simplified (elements not related to this proposal are not shown).

В котельной установке 1 за счет сжигания топлива вырабатывается водяной пар, поступающий в паровую турбину 2, сидящую на одном валу с электрогенератором 3.In the boiler installation 1 due to the combustion of fuel, water vapor is produced, which enters the steam turbine 2, sitting on the same shaft with the electric generator 3.

Отработанный пар конденсируется в конденсаторе 4, охлаждаемом технической или морской водой.The exhaust steam is condensed in a condenser 4 cooled by industrial or sea water.

Конденсат водяного пара насосом 5 через систему подогрева 6 (включая деаэраторы и питательный насос) подается в котельную установку 1. Нагретая вода из конденсатора 4 (частично) подается по трубопроводу 7 в солнечный водонагреватель 8. Затем нагретая дополнительно вода с выхода солнечного нагревателя 8 поступает во входной штуцер ввода теплоносителя аппарата воздушного охлаждения 9 и затем сбрасывается в линию технической воды или в море.Condensate of water vapor by pump 5 through heating system 6 (including deaerators and feed pump) is supplied to boiler plant 1. Heated water from condenser 4 (partially) is supplied via pipeline 7 to solar water heater 8. Then, additionally heated water from the output of solar heater 8 is supplied to the inlet fitting of the coolant inlet of the air-cooling apparatus 9 and then discharged into the process water line or at sea.

Воздух для горения забирается из атмосферы по трубопроводу 10, нагревается в аппарате воздушного охлаждения 9 и после него входит в систему подачи воздуха котельной установки 1 перед воздухонагревателем на дымовых газах 11.Combustion air is taken from the atmosphere through a pipe 10, heated in an air cooling apparatus 9, and after it enters the air supply system of a boiler plant 1 in front of the flue gas heater 11.

Подача воздуха осуществляется вентилятором (последний, как правило, совмещается с вентилятором аппарата воздушного охлаждения 9).The air supply is carried out by a fan (the latter, as a rule, is combined with the fan of the air-cooling device 9).

Предлагаемая установка простым способом используют дополнительно к теплу топлива как тепло конденсатора паровой турбины так и солнечное тепло.The proposed installation in a simple way is used in addition to the heat of the fuel as the heat of the condenser of a steam turbine and solar heat.

Пример:Example:

Электростанция мощностью 1000 мВт (1 млн кВт) работающая на органическом топливе и конденсаторы которой охлаждаются морской водой (Средиземное море).Power plant with a capacity of 1000 mW (1 million kW) powered by fossil fuels and whose condensers are cooled by sea water (Mediterranean Sea).

Средняя ночная температура за январь-май, октябрь-декабрь (8 мес.) составляет 12°С, средняя дневная 23°С.The average night temperature in January-May, October-December (8 months) is 12 ° С, and the average daily temperature is 23 ° С.

В июне-сентябре (4 мес.) средняя ночная температура составляет 23°С, дневная 30°С. Мощность солнечного излучения за 4 летних месяца составляет 7 кВт. ч/м2. день, за 8 зимних месяцев 4 кВт. ч/м2 день.In June-September (4 months), the average night temperature is 23 ° C, daytime 30 ° C. The power of solar radiation for 4 summer months is 7 kW. h / m 2 . day, for 8 winter months 4 kW. h / m 2 day.

Средняя температура нагретой воды после конденсатора турбины в летние месяцы составляет 39°С (т.е. температура морской воды 28/30°С) в зимнее время 31°С (температура воды 18/25°С). Средняя температура нагретой воды после солнечных подогреваний в летние месяцы составляет 61°С, в зимние 51°С.The average temperature of the heated water after the turbine condenser in the summer months is 39 ° C (i.e., the sea water temperature is 28/30 ° C) in the wintertime is 31 ° C (water temperature 18/25 ° C). The average temperature of heated water after solar heating in the summer months is 61 ° C, in the winter 51 ° C.

Расход топлива составляет:Fuel consumption is:

- В ночное время - 0,27·1000000·0,8=216 т/ч,- At night - 0.27 · 1,000,000 · 0,8 = 216 t / h,

- В дневное время - 0,27·1000000=270 т/ч.- In the daytime - 0.27 · 1,000,000 = 270 t / h.

Количество воздуха, подаваемого в аппарат воздушного охлаждения:Amount of air supplied to the air cooler:

- Ночью 15·216=3240 т/ч,- At night 15 · 216 = 3240 t / h,

- Днем 15·216=3240 т/ч.- In the afternoon 15 · 216 = 3240 t / h.

Нагрев воздуха (в расчете не учтена возможность аккумулирования нагретой воды перед ABO летом 51°C, зимой 41°C (в дневное время, т.е. когда работает солнечный водонагреватель)).Air heating (the calculation does not take into account the possibility of accumulation of heated water in front of ABO in the summer of 51 ° C, in winter 41 ° C (in the daytime, i.e. when the solar water heater is working)).

В ночное время нагрев воздуха составляет 25°C в зимнее время и 33°C летом (т.е. используется только тепло конденсатора турбины).At night, air heating is 25 ° C in winter and 33 ° C in summer (i.e. only the heat from the turbine condenser is used).

Из примера видно, что летом днем тепло конденсатора почти не используется (с учетом необходимой разности температур ABO), зато используется эффективно тепло солнечного водонагревателя.It can be seen from the example that in summer, the condenser heat is almost not used (taking into account the required temperature difference ABO), but the heat of the solar water heater is used effectively.

В ночное время, особенно в зимние месяцы (в дни когда не работают солнечный водонагреватель) можно более эффективно использовать тепло нагретой воды после конденсатора за счет изменения разности температур в ABO увеличением потока горячей воды (тепло которой в разы больше чем тепло, передаваемое воздуху в ABO).At night, especially in the winter months (on days when the solar water heater does not work), it is possible to more efficiently use the heat of heated water after the condenser by changing the temperature difference in ABO by increasing the flow of hot water (the heat of which is several times greater than the heat transferred to the air in ABO )

Нагрев воздуха в ночное время:Air heating at night:

- Летом на 10°C (с 23°C до 33°C)- in the summer at 10 ° C (from 23 ° C to 33 ° C)

- Зимой на 14°C (с 12°C до 26°C)- In winter at 14 ° C (from 12 ° C to 26 ° C)

Количество тепла, передаваемое воздуху в ABO:Amount of heat transferred to air in ABO:

- В дневное время:- In the daytime:

- Летом 230·4050·21=1956100 ккал/ч (27746 кВт)- In the summer of 230 · 4050 · 21 = 1956100 kcal / h (27746 kW)

- Зимой 230·4050·18=16767000 ккал/ч (19496 кВт)- In winter 230 · 4050 · 18 = 16767000 kcal / h (19496 kW)

В ночное время:At night time:

- Летом 230·3240·10=7452000 ккал/ч (8665 кВт)- In the summer of 230 · 3240 · 10 = 7452000 kcal / h (8665 kW)

- Зимой 230·3240·14=10432900 ккал/ч (12130 кВт)- In winter, 230 · 3240 · 14 = 10432900 kcal / h (12130 kW)

Причем часы работы солнечного водонагревателя 8 час/день.Moreover, the hours of operation of the solar water heater 8 hours / day.

Тогда суммарная экономия тепла составляет:Then the total heat saving is:

- Летом 8·120·22746+16·120·8665=38 млн. кВт*ч- In the summer of 8 · 120 · 22746 + 16 · 120 · 8665 = 38 million kW * h

- Зимой 8·240·19496+16·240·12130=84 млн. кВт*ч- In winter, 8 · 240 · 19496 + 16 · 240 · 12130 = 84 million kWh

Всего за год ≈122 млн кВт*ч, что эквивалентно 12200 т/год топлива.In total for the year ≈122 million kWh, which is equivalent to 12,200 tons / year of fuel.

При цене топлива 700 $/т. Экономия составляет ≈7840 тыс. $/год.At a fuel price of $ 700 / t. Savings of ≈7840 thousand $ / year.

Срок окупаемости менее 1 года.Payback period less than 1 year.

Claims (1)

Тепловая электростанция, включающая в себя котельную установку для производства водяного пара с системой подачи воздуха для сгорания топлива и паровую турбину с конденсатором отработанного водяного пара, отличающаяся тем, что система подачи воздуха дополнительно оснащена солнечным водонагревателем и аппаратом воздушного охлаждения, при этом трубопровод выхода горячей воды после конденсатора связан с входом воды в солнечный водонагреватель, выход горячей воды из солнечного водонагревателя связан со входом теплоносителя в аппарат воздушного охлаждения, а выход нагретого воздуха из аппарата воздушного охлаждения связан со входом в систему подачи воздуха перед воздухонагревателем на отходящих дымовых газах.
Figure 00000001
Thermal power plant, which includes a boiler plant for the production of water vapor with an air supply system for burning fuel and a steam turbine with an exhaust steam condenser, characterized in that the air supply system is additionally equipped with a solar water heater and an air cooling apparatus, while the hot water outlet pipe after the condenser is connected to the inlet of water to the solar water heater, the output of hot water from the solar water heater is connected to the inlet of the coolant to the apparatus air cooling, and the outlet of the heated air from the air cooling apparatus is connected to the inlet to the air supply system in front of the flue gas air heater.
Figure 00000001
RU2013139916/06U 2013-08-27 2013-08-27 THERMAL POWER PLANT RU149415U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139916/06U RU149415U1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 THERMAL POWER PLANT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139916/06U RU149415U1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 THERMAL POWER PLANT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU149415U1 true RU149415U1 (en) 2014-12-27

Family

ID=53291938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013139916/06U RU149415U1 (en) 2013-08-27 2013-08-27 THERMAL POWER PLANT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU149415U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3064841B1 (en) Gas steam combined cycle central heating device
CN104420906B (en) Steam turbine installation
RU2566248C1 (en) Method of disposal of heat energy generated by electric power station
CN104406186A (en) Flue gas water recycling system
RU149415U1 (en) THERMAL POWER PLANT
RU165520U1 (en) DEVICE FOR INCREASING EFFICIENCY AND MANEUVERABILITY OF STEAM-GAS PLANT
RU2315914C1 (en) System of heat supply
RU100593U1 (en) SYSTEM OF CENTRALIZED HEAT SUPPLY FROM HEAT POWER PLANT USING CONDENSATION HEAT OF WASTE TURBINE STEAM AND WASTE BOILER GASES
RU2544825C2 (en) Gas heat pump plant
RU50604U1 (en) ENERGY INSTALLATION
Kröger The Stellenbosch University solar power thermodynamic cycle
RU2716202C1 (en) Operating method of hot-water boiler
RU121863U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU67644U1 (en) COMBINED HEAT AND POWER SYSTEM
RU122124U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION WITH HEAT PUMP INSTALLATION
RU56986U1 (en) COMBINED HEAT AND POWER SUPPLY SYSTEM
RU2573541C1 (en) Power system based on organic rankine cycle for combustion of associated petroleum gas
RU155412U1 (en) HEAT AND POWER INSTALLATION
RU111199U1 (en) HEAT RECOVERY COMPLEX WITH AIR HEATING
Lytvynenko et al. Comparative analysis of combined-cycle plants
RU162433U1 (en) WATER BOILER ROOM
RU2449133C1 (en) Thermal power plant
RU45013U1 (en) GAS GENERATOR INSTALLATION
RU65623U1 (en) HOT WATER SUPPLY SYSTEM WITH REDUCED ENERGY CARRIER CONSUMPTION
RU99542U1 (en) HEAT ELECTROCENTRAL WITH ENERGY COMPLEX FOR HEATING MAIN WATER

Legal Events

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

Effective date: 20150828