RU2159336C1

RU2159336C1 - Thermal power plant

Info

Publication number: RU2159336C1
Application number: RU99124313A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шарапов; М.Е. Орлов; П.В. Ротов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2000-11-20

Abstract

FIELD: thermal engineering. SUBSTANCE: power plant has steam turbine with heating-steam bleedoffs, main heating- system heaters whose line carrying medium being heated is connected to heating-system pipeline and that conveying heating medium, to heating-steam bleedoffs, peak water boiler, heating-network makeup pipeline connected to heating- system line upstream of main heating-system heaters, feedwater path running to steam boilers incorporating full-flow condensate pipeline, feedwater pipeline, and high-pressure deaerator, as well as steam-boiler additional feedwater pipeline connected to feedwater path. Peak water boiler is connected to heating-system pipeline downstream of main heating-system heaters through water-cooled surface heat exchanger whose heating-medium line is connected to closed-loop pipes of water boiler; makeup water pipeline of the latter is connected to additional feedwater pipeline and to closed-loop lines upstream of circulating pump of this loop. EFFECT: improved reliability and economic efficiency of power plant. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях. The invention relates to the field of power engineering and can be used at thermal power plants.

Известны тепловые электрические станции - аналоги, содержащие паровую турбину с отопительными отборами пара, основные сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде в сетевой трубопровод и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, пиковой водогрейный котел, подпиточный трубопровод теплосети, подключенный к сетевому трубопроводу до основных сетевых подогревателей, тракт питательной воды паровых котлов, включающий трубопровод основного конденсата турбины, трубопровод питательной воды и деаэратор повышенного давления, трубопровод добавочной питательной воды паровых котлов, подключенный к тракту питательной воды (см. кн. Ионина А.А. и др. Теплоснабжение. - М.: Стройиздат, 1982, рис. 12.2 на с. 274 и описание к нему на с. 274 - 276). Данный аналог принят в качестве прототипа изобретения. Thermal power stations are known - analogues containing a steam turbine with heating steam extraction, main network heaters connected via a heated medium to the network pipe and connected via heating medium to the heating pipes, a peak boiler, heating pipe connected to the main pipe to the mains heaters, steam boiler feed water path, including turbine main condensate pipe, feed water pipe and high pressure deaerator niya, the pipeline of additional feedwater of steam boilers connected to the feedwater path (see book A. Ionina et al. Heat supply. - M.: Stroyizdat, 1982, Fig. 12.2 on page 274 and the description on it on page . 274 - 276). This analogue is adopted as a prototype of the invention.

Недостатком аналогов и прототипа являются пониженная надежность электрической станции вследствие надежной работы водогрейных котлов, применяемых в качестве пиковых источников тепловой мощности, из-за заноса поверхностей нагрева водогрейных котлов отложениями, вынесенными сетевой водой из системы теплоснабжения и вызывающими пережог этих поверхностей, и пониженная экономичность станции из-за необходимости применения дорогостоящих методов водоподготовки для повышения качества больших объемов подпиточной и сетевой воды с целью предотвращения пережога и внутренней коррозии водогрейных котлов. The disadvantages of the analogues and the prototype are the reduced reliability of the power plant due to the reliable operation of the hot water boilers used as peak heat sources, due to the drift of the heating surfaces of the hot water boilers by deposits taken out by the mains water from the heat supply system and causing burn-out of these surfaces, and the reduced efficiency of the station from -for the need to use expensive water treatment methods to improve the quality of large volumes of make-up and network water in order to prevent burnout and internal corrosion of boilers.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности и экономичности тепловой электрической станции. The technical result achieved by the present invention is to increase the reliability and efficiency of a thermal power plant.

Для достижения этого результата предложена тепловая электрическая станция, содержащая паровую турбину с отопительными отборами пара, основные сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде в сетевой трубопровод и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, пиковый водогрейный котел, подпиточный трубопровод теплосети, подключенный к сетевому трубопроводу до основных сетевых подогревателей, тракт питательной воды паровых котлов, включающий трубопровод основного конденсата турбины, трубопровод питательной воды и деаэратор повышенного давления, трубопровод добавочной питательной воды паровых котлов, подключенный к тракту питательной воды. To achieve this result, a thermal power plant is proposed that contains a steam turbine with heating steam extraction, main network heaters connected via a heated medium to the network pipe and connected via heating medium to the heating pipes, a peak hot water boiler, a heating network feed pipe connected to the network pipe to main network heaters, steam boiler feed water path, including turbine main condensate pipeline, feed water and high pressure aerator, steam boiler auxiliary feed water pipe connected to the feed water path.

Отличия заявляемого решения заключаются в том, что пиковый водогрейный котел подключен к сетевому трубопроводу после основных сетевых подогревателей через поверхностный водо-водяной теплообменник, включенный по греющей среде в трубопроводы замкнутого контура водогрейного котла, трубопровод подпиточной воды которого подключен к трубопроводу добавочной питательной воды и к трубопроводам замкнутого контура перед циркуляционным насосом этого контура. The differences of the proposed solution are that the peak hot water boiler is connected to the network pipeline after the main network heaters through a surface water-water heat exchanger connected via a heating medium to the pipelines of the closed circuit of the boiler, the make-up water pipe of which is connected to the additional feed water pipe and to the pipelines closed circuit before the circulation pump of this circuit.

Подпитка замкнутого контура водогрейного котла водой высокого качества из трубопровода добавочной питательной воды позволяет исключить повреждения водогрейного котла, обусловленные накипеобразованием и внутренней коррозией, а также снизить затраты на подготовку подпиточной воды открытого контура теплосети. Replenishment of the closed circuit of the boiler with high quality water from the auxiliary feedwater pipeline eliminates damage to the boiler due to scale formation and internal corrosion, as well as reduces the cost of preparing makeup water for the open circuit of the heating network.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаруживал аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к достигаемому техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна". The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the set of essential features of the analogue made it possible to identify a set of essential distinguishing features in relation to the achieved technical result set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусмотрено дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений. Так, к такому преобразованию не может быть отнесено включение в схему тепловой электрической станции поверхностного водо-водяного теплообменника, поскольку это преобразование в заявляемом устройстве осуществляется в другой совокупности существенных признаков устройства и по другим правилам по сравнению с известными устройствами, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant. In particular, the claimed invention does not provide for the addition of a known agent to any known part attached to it according to known rules to achieve a technical result in respect of which the effect of such additions is established. So, the inclusion of a surface water-water heat exchanger into the circuit of a thermal power plant cannot be attributed to such a conversion, since this conversion in the inventive device is carried out in a different set of essential features of the device and according to different rules compared to known devices, which allows to achieve the desired technical result.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата. Next, we consider the information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the desired technical result.

На чертеже изображена принципиальная схема тепловой электрической станции. The drawing shows a schematic diagram of a thermal power station.

Тепловая электрическая станция содержит паровую турбину 1 с отопительными отборами пара 2 и основными сетевыми подогревателями 3, подключенными к отопительным отборам 2, сетевой трубопровод 4, в который последовательно включены основные сетевые подогреватели 3 и поверхностный водо-водяной теплообменник 5, соединенный трубопроводами замкнутого контура 6 с пиковым водогрейным котлом 7 и циркуляционным насосом замкнутого контура 8, подпиточный трубопровод теплосети 9, подключенный к сетевому трубопроводу 4 до основных сетевых подогревателей 3, тракт питательной воды паровых котлов, включающий трубопровод основного конденсата турбины 10, трубопровод питательной воды 11 и деаэратор повышенного давления 12, трубопровод добавочной питательной воды паровых котлов 13, подключенный к тракту питательной воды (в рассматриваемой схеме - к трубопроводу основного конденсата 10). Трубопровод подпиточной воды замкнутого контура 14 подключен к трубопроводу добавочной питательной воды 13 и к трубопроводам замкнутого контура 6 перед циркуляционным насосом 8 этого контура. The thermal power station contains a steam turbine 1 with heating steam taps 2 and main network heaters 3 connected to the heating taps 2, a network pipe 4, in which the main network heaters 3 and a surface water-water heat exchanger 5 are connected in series, connected by closed-circuit pipelines 6 sec peak boiler 7 and a closed-circuit circulation pump 8, make-up pipe of the heating network 9, connected to the network pipe 4 to the main network heater 3, feed water path steam boilers, comprising a pipeline main condensate turbine 10, conduit feedwater 11 and deaerator high pressure 12 pipe incremental feedwater steam boiler 13 is connected to a path of feed water (in this scheme - the pipeline main condensate 10). The make-up water pipe of the closed circuit 14 is connected to the additional feed water pipe 13 and to the pipelines of the closed circuit 6 in front of the circulation pump 8 of this circuit.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Поступающая от потребителей по сетевому трубопроводу 4 сетевая вода нагревается по температурному графику теплосети в базовом режиме в основных сетевых подогревателях 3 паром отопительных отборов 2 паровых турбин 1, а в пиковом режиме - в поверхностном водо-водяном теплообменнике 5 водой, циркулирующей в трубопроводах замкнутого контура 6 через пиковый водогрейный котел 7. Утечки сетевой воды компенсируются деаэрированной подпиточной водой, подготавливаемой по упрощенной технологии и подаваемой по подпиточному трубопроводу теплосети 9 в сетевой трубопровод 4 до основных сетевых подогревателей 3. Основной конденсат турбины и питательная вода по трубопроводам основного конденсата турбины 10 подаются в деаэратор повышенного давления 12, после которого по трубопроводам питательной воды 11 подаются в паровые котлы. Добавочную питательную воду после химического обессоливания и деаэрации по трубопроводу добавочной питательной воды 13 направляют в тракт питательной воды паровых котлов (в трубопровод 10). Часть добавочной питательной воды из трубопровода 13 отводят по трубопроводу подпиточной воды замкнутого контура 14 в замкнутый контур водогрейного котла перед циркуляционным насосом 8 этого контура. Благодаря разделению потоков сетевой воды на два независимых контура: сетевой трубопровод и замкнутый контур водогрейного котла, снижается интенсивность заноса поверхностей нагрева водогрейного котла отложениями из системы теплоснабжения, вызывающими пережог поверхностей нагрева котла, снижается до минимума расход подпиточной воды замкнутого контура. Подпитка замкнутого контура водогрейного котла производится из трубопровода добавочной питательной воды водой более высокого качества, чем подпиточная вода теплосети, которая при использовании заявленного решения может готовиться по упрощенной технологии. Благодаря этому повышается надежность водогрейного котла и снижается стоимость подготовки подпиточной воды. Тем самым повышается надежность и экономичность тепловой электрической станции. Thermal power station operates as follows. The network water coming from consumers through the network pipeline 4 is heated according to the temperature schedule of the heating system in the basic mode in the main network heaters 3 with heating steam 2 steam turbines 1, and in peak mode - in the surface water-water heat exchanger 5 with water circulating in closed loop pipelines 6 through a peak hot water boiler 7. Leakages of network water are compensated by deaerated make-up water, prepared according to simplified technology and supplied through a make-up heating pipeline 9 the network line 4 to the main network heaters 3. The main turbine condensate and feedwater lines of main condensate turbine 10 are fed into the pressurized deaerator 12, after which for the feed water pipes 11 are supplied to steam boilers. After the chemical desalination and deaeration, the additional feedwater is sent through the feedwater pipe 13 to the feedwater path of steam boilers (to pipeline 10). A part of the additional feed water from the pipeline 13 is diverted through the make-up water pipeline of the closed circuit 14 to the closed circuit of the boiler before the circulation pump 8 of this circuit. Due to the division of the network water flows into two independent circuits: the network pipeline and the closed circuit of the boiler, the intensity of skidding of the heating surfaces of the boiler is reduced by deposits from the heat supply system that cause the heating surfaces of the boiler to burn out, the consumption of closed loop makeup water is minimized. Closed loop water make-up is made from the auxiliary feed water pipeline with higher quality water than the heating network make-up water, which, when using the claimed solution, can be prepared using simplified technology. This increases the reliability of the boiler and reduces the cost of preparing make-up water. This increases the reliability and efficiency of the thermal power plant.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- тепловая электрическая станция, воплощающая заявленное изобретение, предназначена для использования в промышленности в области теплоэнергетики;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- тепловая электрическая станция, воплощающая заявленное изобретение при его осуществлении, способна обеспечить достижение искомого технического результата.The above information indicates the following conditions are met when using the claimed device:
- thermal power plant embodying the claimed invention is intended for use in industry in the field of heat power;
- for the claimed device in the form as described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;
- thermal power plant embodying the claimed invention in its implementation, is able to achieve the desired technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims

Thermal power station containing a steam turbine with heating steam extraction, main network heaters connected via a heated medium to the network pipe and connected via heating medium to the heating pipes, peak hot water boiler, heating network feed pipe connected to the main pipe to the main network heaters, path steam boiler feed water, including turbine main condensate pipeline, feed water pipe and high pressure deaerator, pipeline for steam boiler feed water connected to the feed water path, characterized in that the peak boiler is connected to the network pipe after the main network heaters through a surface water-water heat exchanger connected via a heating medium to the closed loop pipelines of the boiler, the makeup water pipe of which is connected to the auxiliary feed water pipeline and to the pipelines of the closed circuit in front of the circulation pump of this circuit.