RU150039U1

RU150039U1 - HEAT ELECTRIC STATION

Info

Publication number: RU150039U1
Application number: RU2014114040/06U
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Ефимов; Сергей Витальевич Скубиенко; Илья Владимирович Янченко
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2015-01-27

Abstract

Тепловая электрическая станция, последовательно содержащая паровой котел, паровую турбину, конденсатор, конденсатный насос, группу регенеративных подогревателей низкого и высокого давлений, деаэратор, питательный насос, а также тепловой насос, отличающаяся тем, что в качестве теплового насоса применяется абсорбционный тепловой насос, при этом испарительный контур абсорбционного теплового насоса расположен на подающих и отводящих трубопроводах охлаждающей воды конденсатора паровой турбины, а последний по ходу движения пара подогреватель низкого давления системы регенерации и нижний сетевой подогреватель подключены к конденсатору теплового насоса.A thermal power station, sequentially containing a steam boiler, a steam turbine, a condenser, a condensate pump, a group of low and high pressure regenerative heaters, a deaerator, a feed pump, and a heat pump, characterized in that an absorption heat pump is used as the heat pump, while the evaporative circuit of the absorption heat pump is located on the supply and exhaust pipelines of the cooling water of the steam turbine condenser, and the latter is heated along the steam Tel low pressure regeneration system and a lower heater network connected to the condenser of the heat pump.

Description

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к тепловым электрическим станциям.The utility model relates to the field of energy, namely to thermal power plants.

Известна тепловая электрическая станция, состоящая из паровой турбины, конденсатора с пакетом труб, конденсатного насоса, подогревателей низкого давления, деаэратора, подогревателей высокого давления, котла и парокомпрессионного теплового насоса. Принцип работы данной электростанции заключается в том, что тепловой насос утилизируя часть тепловой энергии, поступающей с отработанным потоком пара в конденсатор паровой турбины, обеспечивает при этом предварительный подогрев основного конденсата для системы регенерации и обратной сетевой воды для сетевой установки. (№2247840 С2. Способ работы тепловой электрической станции МПК F01K 13/00, 2010).Known thermal power plant, consisting of a steam turbine, a condenser with a packet of pipes, a condensate pump, low pressure heaters, a deaerator, high pressure heaters, a boiler and a vapor compression heat pump. The principle of operation of this power plant is that the heat pump utilizing a portion of the thermal energy supplied with the exhaust steam stream to the condenser of the steam turbine provides for the preliminary heating of the main condensate for the regeneration system and the return network water for the network installation. (No. 2247840 C2. The method of operation of the thermal power plant MPK F01K 13/00, 2010).

Недостатками такой электростанции являются сложность конструкции и низкая экономичность установки.The disadvantages of such a power plant are the complexity of the design and low efficiency of the installation.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбрана тепловая электрическая станция, состоящая из паровой турбины, конденсатора со встроенным в нем пакетом труб, конденсатного насоса, системы подогревателей низкого и высокого давлений (группы), деаэратора, питательного насоса, котла (парового котла) и теплового насоса парокомпрессионного типа, имеющего испарительный и конденсационный контуры и подключенного ко встроенному пучку труб либо ко всему трубному пакету конденсатора паровой турбины. (№81259 U1. Тепловая электрическая станция МПК F01K 13/00, 2012).A thermal power station consisting of a steam turbine, a condenser with an integrated tube package, a condensate pump, a system of low and high pressure heaters (group), a deaerator, a feed pump, a boiler (steam boiler), and a thermal one was chosen as the closest analogue (prototype) a vapor compression type pump having an evaporation and condensation circuit and connected to an integrated tube bundle or to the entire tube bundle of a steam turbine condenser. (No. 81259 U1. Thermal power station MPK F01K 13/00, 2012).

Недостатками прототипа являются ограниченность температурного режима теплонасосной установки и повышенные расходы электростанции на собственные нужды.The disadvantages of the prototype are the limited temperature of the heat pump installation and the increased costs of the power plant for its own needs.

Задачей полезной модели является повышение КПД электростанции в целом, за счет снижения расходов энергии электростанции на собственные нужды, обеспечения надежности работы энергетического оборудования при номинальных нагрузках и повышения эффективности работы регенеративного цикла.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the power plant as a whole, by reducing the energy costs of the power plant for its own needs, ensuring the reliability of power equipment at rated loads and increasing the efficiency of the regenerative cycle.

Поставленная задача достигается за счет того, что тепловая электрическая станция, последовательно содержит паровой котел, паровую турбину, конденсатор, конденсатный насос, группу регенеративных подогревателей низкого и высокого давлений, деаэратор, питательный насос, а также тепловой насос, в качестве теплового насоса применяется абсорбционный тепловой насос, при этом испарительный контур абсорбционного теплового насоса расположен на подающих и отводящих трубопроводах охлаждающей воды конденсатора паровой турбины, а последний по ходу движения пара подогреватель низкого давления системы регенерации и нижний сетевой подогреватель подключены к конденсатору теплового насоса.The task is achieved due to the fact that the thermal power plant consistently contains a steam boiler, a steam turbine, a condenser, a condensate pump, a group of regenerative heaters of low and high pressure, a deaerator, a feed pump, as well as a heat pump, an absorption heat pump is used as a heat pump pump, while the evaporative circuit of the absorption heat pump is located on the supply and discharge pipelines of the cooling water of the condenser of the steam turbine, and the latter is In order to move the steam, the low pressure heater of the regeneration system and the lower network heater are connected to the condenser of the heat pump.

В технологическом цикле тепловой электростанции применяется тепловой насос абсорбционного типа (АБТН), позволяющий утилизировать и наиболее эффективно использовать тепловую энергию отработанного потока пара, что позволяет снизить расходы энергии электростанции на собственные нужды и обеспечить надежность работы энергетического оборудования при номинальных нагрузках.In the technological cycle of a thermal power plant, an absorption type heat pump (ABTN) is used, which makes it possible to utilize and most efficiently use the thermal energy of the exhausted steam stream, which reduces the power plant’s energy consumption for its own needs and ensures the reliability of power equipment at rated loads.

Отличительной особенностью данной тепловой электростанции является использование АБТН, с применением испарительного контура на подающих и отводящих трубопроводах охлаждающей воды конденсатора паровой турбины и подключение последнего подогревателя низкого давления (ПНД) по ходу движения пара системы регенерации к конденсатору АБТН, что в свою очередь позволяет также обеспечить надежность работы энергетического оборудования при номинальных нагрузках и повысить эффективность работы регенеративного цикла.A distinctive feature of this thermal power plant is the use of ABTN, with the use of an evaporative circuit on the supply and exhaust pipelines of the cooling water of the steam turbine condenser and the connection of the last low-pressure heater (HDPE) along the direction of the steam of the regeneration system to the ABTN condenser, which in turn also ensures reliability operation of power equipment at rated loads and to increase the efficiency of the regenerative cycle.

АБТН в данном случае обеспечивает тепловую мощность, как подогревателя системы регенерации (ПНД), так и подогревателя сетевой установки, обеспечивающей отопительную нагрузку энергоблока. Пар последнего регенеративного отбора паровой турбины не используется для подогрева основного конденсата системы регенерации, а участвует в выработке электрической мощности, что в конечном итоге позволяет повысить КПД электростанции в целом.ABTN in this case provides thermal power both to the heater of the regeneration system (PND) and to the heater of the network installation, which provides the heating load of the power unit. The steam of the last regenerative extraction of a steam turbine is not used to heat the main condensate of the regeneration system, but participates in the generation of electric power, which ultimately allows to increase the efficiency of the power plant as a whole.

На фиг. 1 показана схема тепловой электростанции.In FIG. 1 shows a diagram of a thermal power plant.

Тепловая электрическая станция содержит паровой котел 1, паровую турбину 2, конденсатор 3, конденсатный насос 4, группу регенеративных подогревателей низкого давления 5 и высокого давления 6, деаэратор 7, питательный насос 8, абсорбционный тепловой насос 9, испарительный контур абсорбционного теплового насоса 10, нижний сетевой подогреватель 11, конденсационный контур теплового насоса 12.The thermal power station contains a steam boiler 1, a steam turbine 2, a condenser 3, a condensate pump 4, a group of regenerative heaters of low pressure 5 and high pressure 6, a deaerator 7, a feed pump 8, an absorption heat pump 9, an evaporative circuit of an absorption heat pump 10, lower network heater 11, condensing circuit of the heat pump 12.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Отработавший в паровой турбине 2 пар поступает в конденсатор 3, где происходит его полная конденсация при температуре охлаждающей воды задаваемой испарительным контуром теплового насоса 10, установленным на подающем трубопроводе охлаждающей воды конденсатора паровой турбины. Затем конденсат пара, конденсатным насосом 4, подается в систему регенерации к подогревателям низкого давления 5, а нагретая циркуляционная вода, проходя через испарительный контур теплового насоса 10, охлаждается и сбрасывается обратно в систему технического водоснабжения. Полученная, в испарительном контуре 10, низкопотенциальная тепловая энергия, преумножается в абсорбционном тепловом насосе 9, и через конденсационный контур теплового насоса 12 подается на последний по ходу движения пара подогреватель низкого давления системы регенерации 5 и нижний сетевой подогреватель 11 сетевой установки 13. Конденсат пара, пройдя группу подогревателей низкого давления 5, деаэратор 7, питательным насосом 8, через группу подогревателей высокого давления 6, направляется в паровой котел 1, где вновь превращается в пар и возвращается в паровую турбину 2.Thermal power station operates as follows. The steam spent in the steam turbine 2 enters the condenser 3, where it completely condenses at the cooling water temperature set by the evaporative circuit of the heat pump 10 installed on the cooling water supply pipe of the steam turbine condenser. Then the steam condensate, by the condensate pump 4, is fed into the regeneration system to the low pressure heaters 5, and the heated circulating water passing through the evaporative circuit of the heat pump 10 is cooled and discharged back into the technical water supply system. The low-potential heat energy obtained in the evaporation circuit 10 is multiplied in the absorption heat pump 9, and through the condensing circuit of the heat pump 12 is fed to the last in the direction of the steam heater low pressure regeneration system 5 and the lower network heater 11 of the network installation 13. Steam condensate, having passed the group of low pressure heaters 5, the deaerator 7, by the feed pump 8, through the group of high pressure heaters 6, is sent to the steam boiler 1, where it again turns into steam and returns is coupled to a steam turbine 2.

Применение испарительного контура 10 теплового насоса 9 на подающем трубопроводе охлаждающей воды конденсатора 3 паровой турбины 2 позволит поддерживать оптимальное значение вакуума в паровом пространстве конденсатора, снизить расходы энергии электростанции на собственные нужды при обслуживании циркуляционной системы и обеспечить надежности работы энергетического оборудования при номинальных нагрузках. Применение испарительного контура 10 теплового насоса 9 на отводящем трубопроводе охлаждающей воды конденсатора паровой турбины позволит уменьшить тепловое загрязнение окружающей среды в районе расположения электростанции. Подключение последнего по ходу движения пара подогревателя низкого давления системы регенерации 5 и нижнего сетевого подогревателя 11 сетевой установки 13 к конденсационному контуру теплового насоса 9 позволит повысить эффективность работы регенеративного цикла и КПД электростанции в целом.The use of the evaporative circuit 10 of the heat pump 9 on the supply pipe of the cooling water of the condenser 3 of the steam turbine 2 will allow to maintain the optimal value of the vacuum in the steam space of the condenser, reduce the energy consumption of the power plant for its own needs when servicing the circulation system and ensure the reliability of power equipment at rated loads. The use of the evaporative circuit 10 of the heat pump 9 on the discharge pipe of the cooling water of the steam turbine condenser will reduce the thermal pollution of the environment in the vicinity of the power plant. Connecting the last in the direction of steam of the low pressure heater of the regeneration system 5 and the lower network heater 11 of the network installation 13 to the condensation circuit of the heat pump 9 will improve the efficiency of the regenerative cycle and the efficiency of the power plant as a whole.

Claims

A thermal power station comprising a steam boiler, a steam turbine, a condenser, a condensate pump, a group of regenerative low and high pressure heaters, a deaerator, a feed pump, and a heat pump, characterized in that an absorption heat pump is used as the heat pump, while the evaporative circuit of the absorption heat pump is located on the supply and exhaust pipelines of the cooling water of the steam turbine condenser, and the latter is heated along the steam Tel low pressure regeneration system and a lower heater network connected to the condenser of the heat pump.