RU2143638C1 - Circuit arrangement for steam generators to recover low-potential heat of stack gases - Google Patents
Circuit arrangement for steam generators to recover low-potential heat of stack gases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2143638C1 RU2143638C1 RU95120871A RU95120871A RU2143638C1 RU 2143638 C1 RU2143638 C1 RU 2143638C1 RU 95120871 A RU95120871 A RU 95120871A RU 95120871 A RU95120871 A RU 95120871A RU 2143638 C1 RU2143638 C1 RU 2143638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condenser
- pump
- condensate
- stage
- pipeline
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетическим объектам тепловых электростанций. The invention relates to heat power facilities of thermal power plants.
Известна принципиальная тепловая схема конденсационной электростанции (Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. - М.: Энергия, 1967, с. 399, рис. 12-3), состоящая из парогенератора, вырабатывающая пар для турбины, после конденсатора которого конденсат конденсатным насосом подается через систему подогревателей низкого давления на деаэратор. A well-known thermal diagram of a condensation power plant (Ryzhkin V. Ya. Thermal power plants. - M .: Energia, 1967, p. 399, Fig. 12-3), consisting of a steam generator that generates steam for a turbine, after which the condensate is condensed by a condensate pump fed through a system of low pressure heaters to the deaerator.
Восполнение потерь воды производится химочищенной водой, которая перед подачей в испарители деаэрируется в деаэраторе низкого давления. Для получения дистиллята используется пар из отборов турбины. Подогретый конденсат отработанного пара турбины, конденсат пара, поступающего на подогреватели высокого давления, дистиллят, полученный из химочищенной воды, направляются в деаэратор высокого давления. Термодинамический цикл замыкают подогреватели высокого давления, в которых деаэрированная вода за счет теплоты из отборов турбины приобретает более высокий температурный потенциал и поступает в водяной экономайзер парогенератора. Replenishment of water losses is carried out with chemically purified water, which is deaerated in a low pressure deaerator before being fed to the evaporators. To obtain the distillate, steam from the turbine offsets is used. The heated condensate of the exhaust steam of the turbine, the condensate of the steam entering the high pressure heaters, the distillate obtained from the chemically purified water are sent to the high pressure deaerator. The thermodynamic cycle is closed by high-pressure heaters, in which deaerated water, due to the heat from the turbine offsets, acquires a higher temperature potential and enters the water economizer of the steam generator.
Рассмотренная тепловая схема конденсационной электростанции является оптимальной в установившихся температурных границах уходящих газов. Технико-экономические расчеты показали, что для подогрева конденсата эффективней использовать теплоту пара из отборов турбины, чем теплоту уходящих газов. The considered thermal scheme of the condensation power plant is optimal in the steady-state temperature limits of the flue gases. Feasibility studies have shown that to heat the condensate it is more efficient to use the heat of steam from the turbine offsets than the heat of the exhaust gases.
Необходимо отметить, что температура уходящих газов после парогенератора составляет 110-120oC. С термодинамической точки зрения их температурный потенциал вполне достаточен для подогрева конденсата в подогревателях низкого давления и для восполнения потерь котловой воды.It should be noted that the temperature of the exhaust gases after the steam generator is 110-120 o C. From a thermodynamic point of view, their temperature potential is quite sufficient to heat the condensate in low-pressure heaters and to make up for boiler water losses.
Использование низкопотенциальной теплоты уходящих газов автоматически увеличивает количество вырабатываемой электрической энергии за счет использования энергии отборов пара, который поступает на подогреватели низкого давления, испарители и деаэратор низкого давления. The use of low-potential heat of the exhaust gases automatically increases the amount of generated electric energy through the use of steam extraction energy, which is supplied to low-pressure heaters, evaporators, and low-pressure deaerators.
Отмеченные недостатки устраняются тем, что в тепловую схему конденсационной электростанции дополнительно введены воздухоподгреватель, расположенный между вентилятором и парогенератором, конвективная ступень, связывающая трубопроводом конденсата через подпитывающий конденсатор деаэратор и конденсатный насос, также две аналогичные параллельные технологические цепочки, состоящие из последовательно размещенных конденсатора, вакуумного насоса, испарительной ступени, имеющей посредством продувочного насоса слив в шламовый бак, и конденсационной ступени, соединяющие соответственно трубопровод сырой воды с трубопроводом дистиллята подпитки парогенератора и с паропроводом вторичного пара после вакуумного насоса, введенные в деаэратор, и трубопровод производственной воды с трубопроводом дистиллята, причем по газовой стороне парогенератор связан через параллельно включенные воздухоподгреватель, конвективную, испарительные ступени и через соответствующие конденсационные ступени с дымососом, конденсатные насосы, которые подключены к трубопроводам сырой и технологической воды, кроме того, трубопровод циркуляционной воды после конденсатора турбины параллельно введен в конденсаторы подпитки и переработки. The noted drawbacks are eliminated by the fact that an air heater located between the fan and the steam generator, a convective step connecting the condensate pipe through the deaerator and condensate pump, as well as two similar parallel process chains consisting of a series condenser, a vacuum pump, are additionally introduced into the thermal circuit of a condensing power plant , an evaporation stage having, by means of a purge pump, a discharge into the slurry tank, and a condensation stage, respectively connecting the raw water pipe to the steam generator feed distillate pipe and to the secondary steam pipe after the vacuum pump, introduced into the deaerator, and the production water pipe to the distillate pipe, and on the gas side the steam generator is connected through parallel-connected air heater, convective, evaporative stages and through appropriate condensing stages with a smoke exhaust, condensate pumps that are connected to the raw and process pipelines water, in addition, the circulation water pipe after the turbine condenser is introduced in parallel into the feed and processing condensers.
На чертеже изображена предлагаемая схема утилизации низкопотенциальной теплоты уходящих газов для энергетических парогенераторов, где 1, 10, 11, 16, 28, 29, 33 - трубопроводы дистиллята, дистиллята подпитки парогенератора, вторичного пара конденсата, сырой, циркуляционной и технологической воды, 2 - шламовый бак, 3, 8 - технологический и подпиточный конденсаторы, 4, 6 - насосы продувки, 5, 9 - вакуумные насосы, 7, 23, 30, 34 - конденсатные насосы, 12 - питательный насос, 13 - конвективная ступень, 14 - деаэратор, 15 - подогреватели высокого давления, 17 - парогенератор, 18 - турбогенератор, 19 - конденсатор турбины, 20 - циркуляционный насос, 21 - воздухоподогреватель, 22 - вентилятор, 24 - теплицы, 25 - дымосос, 26, 31 - испарительные ступени, 27, 32 - конденсационные ступени. The drawing shows the proposed scheme for the utilization of low potential heat of the exhaust gases for power steam generators, where 1, 10, 11, 16, 28, 29, 33 are pipelines of distillate, distillate to feed the steam generator, secondary condensate vapor, crude, circulating and process water, 2 is slurry tank, 3, 8 - technological and make-up condensers, 4, 6 - purge pumps, 5, 9 - vacuum pumps, 7, 23, 30, 34 - condensate pumps, 12 - feed pump, 13 - convection stage, 14 - deaerator, 15 - high pressure heaters, 17 - steam generator, 18 - turbine generator, 19 — turbine condenser, 20 — circulation pump, 21 — air heater, 22 — fan, 24 — greenhouses, 25 — smoke exhauster, 26, 31 — evaporation stages, 27, 32 — condensation stages.
Парогенератор 17, турбогенератор 18, конденсатор турбины 19, конденсационный насос 23, циркуляционный насос 20, деаэратор 14, питательный насос 12, подогреватели высокого давления 15, дымосос 25, вентилятор 22, насосы 4, 6, 7, 20, 23, 30, 34 - являются типовым оборудованием. Они выбираются на основании соответствующих расчетов. Steam generator 17, turbogenerator 18, turbine condenser 19, condensation pump 23, circulation pump 20, deaerator 14, feed pump 12, high pressure heaters 15, smoke exhaust 25, fan 22, pumps 4, 6, 7, 20, 23, 30, 34 - are standard equipment. They are selected based on appropriate calculations.
Конструкция конвективной ступени 13, воздухоподогревателя 21, испарительных ступеней 26, 31, конденсационных ступеней 27, 32 выполнены в одном корпусе. Доля воспринимаемой теплоты каждой ступенью определяется тепловым расчетом. На основании этого количества теплоты осуществляются тепловой, аэродинамический и гидравлический расчеты каждой ступени. В испарительных ступенях 26 и 31 отходящие газы снижают свою температуру до 70-80oC. В них осуществляется реализация процесса кипения воды при температуре 40-50oC и перегрев пара. Коэффициент тепплопередачи ступеней достигает 70-80 Вт/(м2•oC). Основное преимущество данной конструкции испарителя заключается в безнакипном режиме работы. Благодаря перегреву и промывке водой в образовавшемся паре, унос солей сводится к минимуму. Удаление солей из водяного объема производится насосом 6 в шламовый бак 2.The design of the convective stage 13, the air heater 21, the evaporation stages 26, 31, the condensation stages 27, 32 are made in one housing. The fraction of perceived heat at each stage is determined by thermal calculation. Based on this amount of heat, thermal, aerodynamic and hydraulic calculations of each stage are carried out. In the evaporation stages 26 and 31, the exhaust gases reduce their temperature to 70-80 o C. They carry out the implementation of the process of boiling water at a temperature of 40-50 o C and overheating of steam. The heat transfer coefficient of the steps reaches 70-80 W / (m 2 • o C). The main advantage of this design of the evaporator is a non-scale operation. Due to overheating and washing with water in the resulting vapor, salt entrainment is minimized. The removal of salts from the water volume is carried out by the pump 6 in the sludge tank 2.
Конденсационные ступени 27 и 32 доводят температуру уходящих газов до 20-30oC. Коэффициент теплопередачи при этом составляет 200-250 Вт/(м2•oC). Конденсат водяных паров из уходящих газов конденсатными насосами 30 и 34 подают в трубопроводы сырой и технологической воды перед испарительными ступенями 26 и 31.Condensation stages 27 and 32 bring the temperature of the flue gases to 20-30 o C. In this case, the heat transfer coefficient is 200-250 W / (m 2 • o C). Condensate of water vapor from the exhaust gases by condensate pumps 30 and 34 is fed into the pipelines of raw and process water in front of the evaporation stages 26 and 31.
Тип и технические данные вакуумных насосов 5 и 9 в рассматриваемой схеме не оговариваются, а выбираются на основании конкретных исходных данных и расчетов. The type and technical data of vacuum pumps 5 and 9 are not specified in the considered scheme, but are selected on the basis of specific initial data and calculations.
Предлагаемая схема утилизации низкопотенциальной теплоты уходящих газов работает следующим образом. The proposed scheme for the utilization of low potential heat of flue gases works as follows.
Отходящие газы после парогенератора 17 с температурой 110-170o в зависимости от вида сжигаемого топлива (природный газ или мазут) поступают в воздухоподогреватель 21, конвективную ступень 13 и испарительные ступени 26 и 31. Из последних они направляются на конденсационные ступени 27 и 32. Дымосос 25 откачивает уходящие газы с температурой 20-30oC из воздухоподгревателя 21 и конденсационных ступеней 27 и 32. Вентилятор 22 прокачивает воздух через воздухоподогреватель 21 и подает его на горение в парогенератор 17. Конденсат турбины 18 перекачивается насосом 23 сначала через конденсатор 8, а затем через конвективную ступень 13, в которой он подогревается перед поступлением в деаэратор.The exhaust gases after the steam generator 17 with a temperature of 110-170 o depending on the type of fuel burned (natural gas or fuel oil) enter the air heater 21, convective stage 13 and evaporation stages 26 and 31. Of the latter, they are sent to the condensation stages 27 and 32. Smoke exhaust 25 pumps off flue gases with a temperature of 20-30 o C from the air heater 21 and the condensation stages 27 and 32. The fan 22 pumps air through the air heater 21 and delivers it to the combustion in the steam generator 17. The condensate of the turbine 18 is pumped by a pump 23 first through a condenser 8, and then through a convective stage 13, in which it is heated before entering the deaerator.
Водоподготовка сырой воды, необходимой для восполнения потерь, осуществляется предварительным ее подогревом в конденсационной ступени 27 и испарении в испарительной ступени 26. Создание вакуума обеспечивается вакуумным насосом 9, который откачивает пар из парообразовательного объема испарительной ступени (на чертеже не показано) и нагнетает в конденсатор 8, а частично направляют непосредственно в деаэратор. Дистиллят подпитки парогенератора насосом 7 сливают в деаэратор 14. В водяном объеме испарительной ступени (на чертеже не показано) происходит увеличение концентрации растворенных в воде солей и поэтому для поддержания ее значения ниже критического насосом 6 часть воды сливается в бак 2. Water treatment of raw water, necessary to make up for losses, is carried out by preheating it in the condensation stage 27 and evaporation in the evaporation stage 26. The vacuum is created by a vacuum pump 9, which pumps the steam out of the vaporization volume of the evaporation stage (not shown) and pumps it into the condenser 8 , and partially sent directly to the deaerator. The distillate of feeding the steam generator with pump 7 is poured into deaerator 14. In the water volume of the evaporation stage (not shown in the drawing), an increase in the concentration of salts dissolved in the water occurs and, therefore, to maintain its value below the critical value of pump 6, part of the water is drained into tank 2.
Количество теплоты, выбрасываемой с уходящими газами, значительно больше той величины, которая может потребоваться на подогрев воздуха, конденсата и на восполнение потерь воды. Как один из возможных вариантов покрытия излишка этой теплоты - это получение дистиллята из технологической воды по аналогично рассмотренной выше схеме. Под технологической водой понимается вода, которая ранее использовалась в каком-либо технологическом процессе. Она, как правило, в своем составе имеет компоненты, которые негативно воздействуют на экологию окружающей среды. Поэтому наиболее рационально испарять эту воду бросовой низкопотенциальной теплотой. Для того чтобы замкнуть экологическую цепочку, необходимо концентрированный шлам из бака 2 рассматривать как исходное сырье для соответствующего производства. В рамках заявки этот вопрос не рассматривается. The amount of heat emitted with the flue gases is much greater than the amount that may be required to heat the air, condensate and to make up for water losses. As one of the possible options for covering the excess of this heat, it is the production of distillate from process water according to the scheme described above. Technological water is understood as water that was previously used in any technological process. As a rule, it contains components that negatively affect the ecology of the environment. Therefore, it is most rational to evaporate this water with low-grade waste heat. In order to close the ecological chain, it is necessary to consider concentrated sludge from tank 2 as feedstock for the corresponding production. This application is not considered within the application.
Циркуляционная вода после конденсатора турбины составляет 30oC, а в конденсаторах 3 и 8 она возрастает до 40-60oC. Эту воду перед подачей на градирню можно использовать (как вариант) для обогрева тепличного хозяйства.The circulation water after the turbine condenser is 30 o C, and in condensers 3 and 8 it increases to 40-60 o C. This water can be used (as an option) to heat the greenhouse before being fed to the cooling tower.
Таким образом, предлагаемая схема утилизации обладает следующими преимуществами:
1) повышение тепловой эффективности за счет использования низкопотенциальной теплоты уходящих газов вместо отборов пара из турбины на подогреватели низкого давления;
2) замена химводоподготовки на получение дистиллята из сырой воды;
3) применение выбрасываемой теплоты теплоэнергетической установки для восстановления технологической воды с экологически безвредными свойствами;
4) использование раствора продувочной воды испарителей в качестве исходного сырья для соответствующего производства;
5) коммерческая реализация теплоты подогретой циркуляционной воды.Thus, the proposed disposal scheme has the following advantages:
1) increase in thermal efficiency due to the use of low-grade heat of the exhaust gases instead of steam extraction from the turbine to low-pressure heaters;
2) the replacement of chemical water treatment to obtain a distillate from raw water;
3) the use of the emitted heat of the heat power plant to restore process water with environmentally friendly properties;
4) the use of a solution of purge water of evaporators as feedstock for the corresponding production;
5) commercial sale of the heat of heated circulating water.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95120871A RU2143638C1 (en) | 1995-12-09 | 1995-12-09 | Circuit arrangement for steam generators to recover low-potential heat of stack gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95120871A RU2143638C1 (en) | 1995-12-09 | 1995-12-09 | Circuit arrangement for steam generators to recover low-potential heat of stack gases |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95120871A RU95120871A (en) | 1997-12-20 |
RU2143638C1 true RU2143638C1 (en) | 1999-12-27 |
Family
ID=20174583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95120871A RU2143638C1 (en) | 1995-12-09 | 1995-12-09 | Circuit arrangement for steam generators to recover low-potential heat of stack gases |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2143638C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109539233A (en) * | 2018-12-26 | 2019-03-29 | 常州市长江热能有限公司 | A kind of low pressure oxygen-eliminating device and higher-pressure deaerator Analysis of Exhaust Steam Recovering System |
CN112302986A (en) * | 2020-10-29 | 2021-02-02 | 西安西热节能技术有限公司 | Method for measuring efficiency of independent condensing steam-driven draught fan |
-
1995
- 1995-12-09 RU RU95120871A patent/RU2143638C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109539233A (en) * | 2018-12-26 | 2019-03-29 | 常州市长江热能有限公司 | A kind of low pressure oxygen-eliminating device and higher-pressure deaerator Analysis of Exhaust Steam Recovering System |
CN109539233B (en) * | 2018-12-26 | 2024-02-02 | 常州市长江热能有限公司 | Exhaust steam recovery system of low-pressure deaerator and high-pressure deaerator |
CN112302986A (en) * | 2020-10-29 | 2021-02-02 | 西安西热节能技术有限公司 | Method for measuring efficiency of independent condensing steam-driven draught fan |
CN112302986B (en) * | 2020-10-29 | 2022-07-08 | 西安西热节能技术有限公司 | Method for measuring efficiency of independent condensing steam-driven draught fan |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2501958C2 (en) | Method of energy generation by means of thermodynamic cycles with water vapour of high pressure and moderate temperature | |
CN102762501B (en) | Waste heat driven formula desalinating process | |
KR101422430B1 (en) | Hybrid biomass process with reheat cycle | |
RU2570131C2 (en) | Operating method of thermal power plant | |
EA016385B1 (en) | High efficiency feedwater heater | |
RU2153081C1 (en) | Combined-cycle-plant and its operating process | |
SU1521284A3 (en) | Power plant | |
JP2022023871A (en) | Thermal power generation plant and exhaust heat recovery method | |
US20040128976A1 (en) | Gas and steam power plant for water desalination | |
JP3905967B2 (en) | Power generation / hot water system | |
RU2670998C2 (en) | Energy installation with oxygen boiler with integrated heat in air intake unit | |
RU2143638C1 (en) | Circuit arrangement for steam generators to recover low-potential heat of stack gases | |
EP3004571B1 (en) | Method for producing energy by burning materials, and facility for implementing the method | |
RU2631961C1 (en) | Method for operation of binary combined cycle power plant | |
RU2555917C2 (en) | Thermodynamic cycle of saturated steam for turbine and related unit | |
CA2441692A1 (en) | Method and apparatus for producing superheated steam | |
RU2561776C2 (en) | Combined-cycle plant | |
RU167924U1 (en) | Binary Combined Cycle Plant | |
RU2278981C1 (en) | Method of operation of thermal power station | |
RU2650447C2 (en) | Method of complex utilization of geothermal water | |
JPS60138213A (en) | Composite cycle waste heat recovery power generating plant | |
KR20130131642A (en) | Seawater desalination and salt manufacture system using waste heat of combustion gas | |
SU1035247A1 (en) | Geothermal power unit | |
RU2542621C2 (en) | Steam and gas plant | |
RU2674822C2 (en) | Method of steam gas installation operation with boiler-utilizer and instant boil evaporators of feed water |