RU2159337C1

RU2159337C1 - Thermal power plant

Info

Publication number: RU2159337C1
Application number: RU99124314A
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 heat bleedoffs, peak water boiler, heating-network makeup water pipeline connected to heating-system pipeline upstream of main heating-system heaters, feedwater pipeline running to steam boilers and connected to feedwater deaerator; 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 pipelines of water boiler whose makeup-water pipeline is connected to feedwater pipeline downstream of feedwater deaerator and to closed-loop pipelines 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, пиковый водогрейный котел, подпиточный трубопровод теплосети, подключенный к сетевому трубопроводу до основных сетевых подогревателей, трубопровод питательной воды паровых котлов, в который включен деаэратор питательной воды (см. кн. Соколова Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Изд. 5-е. М.: Энергоиздат, 1982, рис. 3.1б на с. 53 и описание к нему на с. 53 и 54). 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 to the heating selection via a heating medium, a peak hot water boiler, a heating network feed pipe connected to the main pipe to the main network heaters, feedwater pipe for steam boilers, which includes a feedwater deaerator (see book E. Sokolova. Heating and heating networks. Ed. 5th. M .: E nergoizdat, 1982, Fig. 3.1b on p. 53 and description to it on p. 53 and 54). This analogue is adopted as a prototype of the invention.

Недостатками аналогов и прототипа являются пониженная надежность тепловой электрической станции вследствие ненадежной 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 thermal power plant due to unreliable operation of hot water boilers used as peak sources of thermal power, due to the drift of the heating surfaces of hot water boilers by deposits removed from the heating system by network water and causing burnout of these surfaces, and reduced station efficiency due to the need to use expensive water treatment methods to improve the quality of large volumes of make-up and network water s 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, трубопровод питательной воды паровых котлов, в который включен деаэратор 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, feedwater pipe for steam boilers, which includes feedwater deaerator.

Отличия заявленного 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 питательной воды после деаэратора питательной воды и к трубопроводам замкнутого контура перед циркуляционным насосом этого контура. The differences of the claimed 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 makeup water pipe of which is connected to the feed water pipe after the feed water deaerator and to the pipelines of the closed circuit in front of the circulation pump of this circuit.

Подпитка замкнутого контура водогрейного котла водой высокого качества из трубопровода питательной воды позволяет обеспечить надежную и экономичную работу водогрейного котла, исключающую повреждения, обусловленные накипеобразованием и внутренней коррозией, а также снизить затраты на подготовку подпиточной воды теплосети. Replenishment of the closed circuit of the boiler with high-quality water from the feedwater pipeline allows for reliable and economical operation of the boiler, eliminating damage caused by scale formation and internal corrosion, as well as reducing the cost of preparing makeup water for the heating system.

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 обнаружил 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, allowed to identify the set of essential in relation to the achieved technical result of the distinguishing features 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 заявленном 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 claimed 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 оптимальными 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, трубопровод питательной воды 10 паровых котлов, в который включен деаэратор питательной воды 11. Трубопровод подпиточной воды замкнутого контура 12 подключен к трубопроводу питательной воды 10 после деаэратора питательной воды 11 и к трубопроводам замкнутого контура 6 перед циркуляционным насосом этого контура 8. The thermal power plant contains a steam turbine 1 with optimal steam take-offs 2 and main network heaters 3 connected to the heating take-offs 2, a network pipe 4, in which 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 loop circulation pump 8, a heating system feed pipe 9 connected to a network pipe 4 to the main network heaters 3, the feed water pipe 10 of steam boilers, into which the feed water deaerator 11 is included. The feed water pipe of the closed circuit 12 is connected to the feed water pipe 10 after the feed water deaerator 11 and to the closed pipe 6 in front of the circulation pump of this circuit 8.

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. Питательная вода по трубопроводу питательной воды 10 подается в деаэратор питательной воды 11, после которого часть питательной воды направляют по трубопроводу подпиточной воды замкнутого контура 12 в замкнутый контур 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 котлов. Подпитка замкнутого контура водогрейного котла питательной водой высокого качества позволяет исключить повреждения водогрейного котла, обусловленные накипеобразованием и внутренней коррозией, а также снизить затраты на подготовку подпиточной воды для теплосети. 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 3. Feed water preheater through line 10, feedwater is fed into a deaerator feed water 11, after which a portion of the feed water is directed via conduit feeding water to the closed loop 12 closed circuit before the circulation pump 8 of this circuit. Due to the separation 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, causing burnout of the boiler heating surfaces. Replenishment of the closed circuit of the boiler with high-quality feed water eliminates damage to the boiler due to scale formation and internal corrosion, and also reduces the cost of preparing make-up water for the heating system. 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, pipeline feed water of steam boilers, which includes a feed water deaerator, characterized in that the peak boiler is connected to a network piping Ode after the main network heaters through a surface water-water heat exchanger connected through a heating medium to the pipelines of the closed circuit of the boiler, the makeup water pipe of which is connected to the feed water pipe after the feed water deaerator and to the closed pipelines in front of the circulation pump of this circuit.