RU1809131C

RU1809131C - Thermofriction steam power plant

Info

Publication number: RU1809131C
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Масленников; Владимир Иегудович Затуловский; Валерий Сергеевич Павлов; Валентин Сергеевич Каекин; Юрий Александрович Первовский; Александр Сергеевич Ткаченко
Original assignee: Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Использование: в теплоэнергетике при создании и реконструкции паросиловых установок С Паровыми турбинами и тепловыми насосами. Сущность изобретени : установка содержит парогенератор 1, паровую турбину 3, тепловой насос 6 с газотурбинным приводом 7 и электрическим генератором 8 и двум тепловыми аккумул торами 16 и 15. Установка снабжена дополнительным| тепло- . вым насосом 18 с газотурбинным приводом 19 и электрическим генератором 20. Оба тепловых насоса снабжены аккумул торами рабочего агента 9 и 21, а испарители этих насосов 5 и 17 размещены в конденсаторе 4 паровой турбины 2 и вл ютс поверхност ми его охлаждени . Охлаждение отработавших газов газотурбинных приводов 7 и 19 осуществл етс § подогревател х 12,25 и 28.1 з.п. ф-льг, 1 ил.Usage: in the power industry during the creation and reconstruction of steam power plants With steam turbines and heat pumps. The inventive installation comprises a steam generator 1, a steam turbine 3, a heat pump 6 with a gas turbine drive 7 and an electric generator 8 and two heat accumulators 16 and 15. The installation is equipped with an additional | heat- . a pump 18 with a gas turbine drive 19 and an electric generator 20. Both heat pumps are equipped with accumulators of the working agent 9 and 21, and the evaporators of these pumps 5 and 17 are located in the condenser 4 of the steam turbine 2 and are cooling surfaces. Exhaust gas cooling of gas turbine drives 7 and 19 is carried out by pre-heaters 12.25 and 28.1 zp f-ice, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано при модернизации и проектировании теплофикационных паровых турбин.The invention relates to a power system and can be used in the modernization and design of cogeneration steam turbines.

Цель изобретени - повышение эффективности при различных электрической и тепловых нагрузках и устойчивом расчетном режиме теплового насоса (ТН).The purpose of the invention is to increase efficiency under various electrical and thermal loads and in a stable design mode of a heat pump (VT).

На чертеже представлена принципиальна схема теплофикационной паросиловой установки.The drawing shows a schematic diagram of a cogeneration steam power plant.

Паросилова установка содержит парогенератор 1, паровую турбину 2 с электрическим генератором 3 и конденсатором 4. Одной из охлаждающих поверхностей конденсатора 4 вл етс испаритель 5 основного теплового насоса 6 с газотурбинным приводом 7, электрическим генератором 8 и аккумул тором 9 рабочего агента основного теплового насоса. Конденсатор 10 теплового насоса по вод ной стороне трубопроводом 11 через подогреватель 12 и трубопровод 13 пр мой сетевой воды соединен с тепловым потребителем 14. Оба аккумул тора сетевой воды разного запаса 15 и 16 подсоединены параллельно трубопроводу пр мой сетевой воды 13. Втора охлаждающа поверхность конденсатора 4 вл етс испарителем 17 дополнительного теплового насоса 18 с газотурбинным приводом 19, электрическим генератором 20 и аккумул тором 21 рабочего агента дополнительного теплового насоса. Вход конденсатора 22 дополнительного теплового насоса по вод ной стороне трубопроводом 23 соединены с напорным патрубком конденсат- ного насоса 24, а выходы через подогреватель 25 - с деаэратором 26. Выхлопы газовых экономайзеров 12 и 25 общим газоходом 27 через газовод ной подогреватель конденсатора 28 соединены с парогенератором 1,The steam-powered installation contains a steam generator 1, a steam turbine 2 with an electric generator 3 and a condenser 4. One of the cooling surfaces of the condenser 4 is the evaporator 5 of the main heat pump 6 with a gas turbine drive 7, the electric generator 8 and the working agent accumulator 9 of the main heat pump. The heat pump condenser 10 on the water side by a pipe 11 through a heater 12 and a direct network water pipe 13 is connected to a heat consumer 14. Both network water accumulators of different reserves 15 and 16 are connected in parallel to the direct network water pipe 13. The second cooling surface of the condenser 4 It is an evaporator 17 of an additional heat pump 18 with a gas turbine drive 19, an electric generator 20, and a working agent accumulator 21 of the additional heat pump. The condenser inlet 22 of the additional heat pump on the water side is connected by a pipe 23 to the pressure port of the condensate pump 24, and the exits through the heater 25 are connected to a deaerator 26. The exhaust gas economizers 12 and 25 by a common gas duct 27 are connected to the steam generator through the gas-water heater of the condenser 28 1,

Теплофикационна установка работает следующим образом.The heating installation works as follows.

При наличии определенных электрической и тепловой нагрузках работает парова турбина и оба тепловых насоса. Основной тепловой насос обеспечивает теплового потребител , нагрева сетевую воду в конденсаторе 10 теплового насоса 6 и подогревателе 12. При уменьшении тепловой нагрузки при неизменной электрической дл поддержани теплового баланса конденсатора пропуск рабочего агегнта через поверхности испарителей 5 и 17 должен остатьс посто нным, а избыток теплоты теплового насоса 6 идет на зар дку одного или обоих аккумул торов сетевой воды 15 и 16. При посто нной тепловой нагрузке и уменьшении пропуска пара в конденсаторIn the presence of certain electrical and thermal loads, a steam turbine and both heat pumps operate. The main heat pump provides a heat consumer by heating the mains water in the condenser 10 of the heat pump 6 and the heater 12. When the heat load is reduced while the electric load is constant, the working agent pass through the surfaces of the evaporators 5 and 17 should remain constant, and the excess heat pump 6 goes to charge one or both of the network water accumulators 15 and 16. With a constant heat load and a decrease in the passage of steam into the condenser

турбины необходимо уменьшать пропуск рабочего агента через поверхность испарител 5 за счет аккумул ции части агента в аккумул торе 9. Дл поддержани тепловойturbines, it is necessary to reduce the passage of the working agent through the surface of the evaporator 5 by accumulating a part of the agent in the accumulator 9. To maintain thermal

нагрузки посто нной (при уменьшении мощности первого теплового насоса) мощность газовой турбины 7 остаетс посто нной или увеличиваетс за счет загрузки электрического генератора 8 подогрев сетевой воды осуществл етс в меньшем количестве в конденсаторе 10 теплого насоса и в большем экономайзере 12.constant load (with decreasing power of the first heat pump) the power of the gas turbine 7 remains constant or increases due to the load of the electric generator 8, heating of the mains water is carried out in a smaller amount in the condenser 10 of the warm pump and in a larger economizer 12.

Подогрев конденсатора паровой турбины осуществл етс в дополнительном теп5 ловом насосе 18 трем ступен ми: 1- ступень подогрева - конде нсатор 22 теплового насоса 18, 2- ступень в подогревателе 25 и 3- ступень - после деаэратора в газовод ном подогревателе 28 за счет отброс0 ной теплоты обеих газовых турбин 7 и 19.The steam turbine condenser is heated in an additional heat pump 18 in three stages: 1- heating stage - condenser 22 of the heat pump 18, 2- stage in the heater 25 and 3- after the deaerator in the gas heater 28 due to the waste water the heats of both gas turbines 7 and 19.

При уменьшении пропуска пара в конденсатор паровой турбины нарушение теплового баланса конденсатора 4 и испарител 17 выравниваетс за счет акку5 мул тора рабочего агента 21, а нарушение баланса мощностей тепловой насос 18 - газова турбина 19 - электрический генератор 20 приводитс в равновесие электрическим генератором 20. Так, при уменьшении рас0 хода пара в конденсатор 4, необходимо уменьшить расход рабочего агента через тепловой насос 18 за счет аккумул тора 21, мощность теплового насоса уменьшаетс , уменьшитс и отдача теплоты в конденсато5 ра 22 меньшему же количеству конденсата паровой турбины, Мощность газовой турбины 19 может быть оставлена посто нной или уменьшена за счет нагрузки электрического генератора 20.When reducing the passage of steam into the condenser of the steam turbine, the violation of the thermal balance of the condenser 4 and the evaporator 17 is balanced by the accumulator of the working agent 21, and the violation of the power balance of the heat pump 18 — the gas turbine 19 — the electric generator 20 is balanced by the electric generator 20. So, with a decrease in the flow rate of steam to the condenser 4, it is necessary to reduce the flow of the working agent through the heat pump 18 due to the accumulator 21, the power of the heat pump decreases, and the heat transfer to the condensate decreases about 22, to a smaller amount of condensate of the steam turbine. The power of the gas turbine 19 can be kept constant or reduced due to the load of the electric generator 20.

0 При любом режиме отбросные газы газотурбинных приводов обоих тепловых насосов после подогревателей 12 и 25 сбрасываютс по газоходу 27 в газовод ной подогреватель 28 и далее в парогенератор.0 In any mode, the waste gases of the gas turbine drives of both heat pumps after the heaters 12 and 25 are discharged through the gas duct 27 to the gas-water heater 28 and then to the steam generator.

5 в этом подогревателе 28 осуществл етс нагрев конденсата паровой турбины после деаэратора 26.5, in this heater 28, the condensate of the steam turbine is heated after the deaerator 26.

Таким образом, введение в паросиловую установку дополнительного насоса с газотур0 бинным приводом и электрическим генератором дл раздельного подогрева конденсата паровой турбины и сетевой воды и использовани испарителей тепловых насосов в качестве охлаждающих поверхностей паровойThus, the introduction of an additional pump with a gas turbine drive and an electric generator into the steam power plant for separate heating of the condensate of the steam turbine and mains water and the use of heat pump evaporators as cooling surfaces of the steam

Claims

5 turbines significantly increase the efficiency of all elements of the installation. SUMMARY OF THE INVENTION 1. A heat-fired steam power plant comprising a closed steam power circuit comprising a steam generator;

connected by a steam line to a steam with a generator, a condenser, a heater installed in the condensate path, and a gas heater, connected by a water and gas outlet to the steam generator, a network heat supply system with accumulators, as well as a main heat pump to remove the condensation heat of the steam-power circuit and transferring it to the network heat supply system by means of an evaporator and a condenser, respectively, the latter being placed in a network heat supply system in a heated medium, and the heat pump It is equipped with a gas-turbine drive connected by an exhaust gas exhaust to the inlet of the gas-water heater by means of a gas duct, and so on. which, in order to increase efficiency, it is equipped with an additional heater and heat pump with a gas turbine drive, an evaporator and

a condenser, the latter being placed in a heated medium in the condensate path of the steam-power circuit in front of the heater, through which the exhaust from

the working gas of the gas turbine drive is connected to the gas duct, and both the evaporator of the main and secondary pumps are made in the form of a surface heat exchanger and placed in a condenser

steam-power circuit, with the additional heater placed on the heated and heating media, respectively, in the network heat supply system and gas duct before connecting to the last exhaust

exhaust gas of a gas turbine drive of an additional heat pump.

2. Installation according to claim 1, with the exception that the main and additional heat pumps are made with accumulators of the working agent.