RU2166645C1

RU2166645C1 - Method of operation of thermal power station

Info

Publication number: RU2166645C1
Application number: RU99126027A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шарапов; П.В. Ротов; М.Е. Орлов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2001-05-10

Abstract

FIELD: heat-power engineering; thermal power stations. SUBSTANCE: used as peak source for thermal power station is peak surface vapor-and-water heat exchanger whose heating medium is industrial steam and condensate formed in peak surface vapor-and-water heat exchanger. Heating-system water is heated after main preheaters and before peak surface vapor-and-water heat exchanger and then condensate is directed to main condensate pipe line laid between second and third low-pressure preheaters. EFFECT: enhanced operational reliability and economical efficiency of thermal power station. 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 аналоги - способы работы тепловых электрических станций, по которым сетевую воду последовательно нагревают в основных сетевых подогревателях паром отопительных отборов паровой турбины и в пиковых водогрейных котлах, пар промышленным потребителя отпускают из производственного отбора турбины, основной конденсат подогревают в подогревателях низкого давления паром регенеративных отборов (см. кн. Соколова Е.Я. "Теплофикация и тепловые сети", М.: Энергоиздат, 1982, рис. 3.1а на с. 53 и описание к нему на с. 53 и 54). Analogs are known - the methods of operation of thermal power plants, in which the network water is successively heated in the main network heaters with steam from the heating taps of the steam turbine and in the peak boilers, the industrial consumers are released from the production taps of the turbine, the main condensate is heated in the low-pressure heaters with steam of regenerative taps ( see book Sokolova E.Ya. "Heat supply and heating networks", Moscow: Energoizdat, 1982, Fig. 3.1a on page 53 and a description of it on pages 53 and 54).

Данный аналог принят в качестве прототипа. This analogue is adopted as a prototype.

Недостатками аналогов и прототипа являются низкие надежность и экономичность работы тепловых электрических станций из-за неполной загрузки и высокой повреждаемости водогрейных котлов, применяемых в качестве пиковых источников тепловой мощности, в связи с накипеобразованием на поверхностях котлов. Низкая экономичность также обусловлена необходимостью применения дорогостоящих методов водоподготовки для предотвращения накипеобразования и пережога поверхностей котлов. The disadvantages of analogues and prototype are the low reliability and efficiency of thermal power plants due to incomplete loading and high damage to hot water boilers, used as peak sources of thermal power, due to scale formation on the surfaces of the boilers. Low efficiency is also due to the need for expensive water treatment methods to prevent scale formation and burnout of boiler surfaces.

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

Для достижения этого результата предложен способ работы тепловой электрической станции, по которому сетевую воду последовательно нагревают в основных сетевых подогревателях паром отопительных отборов паровой турбины и в пиковом источнике тепловой мощности, пар промышленным потребителям отпускают из производственного отбора турбины, основной конденсат турбины подогревают в подогревателях низкого давления паром регенеративных отборов. To achieve this result, a method is proposed for operating a thermal power plant, in which the mains water is successively heated in the main network heaters with steam from the heating taps of the steam turbine and in the peak heat source, the steam is released to industrial consumers from the production tapping of the turbine, the main condensate of the turbine is heated in low-pressure heaters steam regenerative selections.

Отличием заявляемого способа является то, что в качестве пикового источника используют пиковый поверхностный пароводяной теплообменник, на который подают пар производственного отбора, конденсатом, образующимся в этом теплообменнике, нагревают сетевую воду после основных сетевых подогревателей и перед пиковым поверхностным пароводяным теплообменником, после чего конденсат направляют в трубопровод основного конденсата между вторым и третьим по ходу движения конденсата подогревателями низкого давления. The difference of the proposed method is that a peak surface steam-water heat exchanger is used as a peak source, to which production steam is supplied, the condensate generated in this heat exchanger is heated with mains water after the main network heaters and before the peak surface steam-water heat exchanger, after which the condensate is sent to the main condensate pipeline between the second and third in the direction of the condensate low-pressure heaters.

Использование вместо водогрейного котла пикового поверхностного пароводяного теплообменника позволяет повысить экономичность и надежность способа работы тепловой электрической станции за счет полного использования пиковой тепловой мощности, использования для подготовки подпиточной воды недорогих методов подоподготовки и увеличения выработки электроэнергии на тепловом потреблении при увеличении использования пара производственного отбора, являющегося греющей средой в пиковом поверхностном пароводяном теплообменнике. Подогрев конденсатом пикового поверхностного пароводяного теплообменника сетевой воды и последующий отвод конденсата в порядке, предусмотренном в способе, также повышает выработку электроэнергии на тепловом потреблении и экономичность способа работы тепловой электрической станции. The use of a peak surface steam-water heat exchanger instead of a hot water boiler makes it possible to increase the efficiency and reliability of the method of operation of a thermal power plant by making full use of peak thermal power, using inexpensive methods of preparation and increasing the generation of electric energy for heat consumption for increasing makeup water while increasing the use of production selection steam, which is heating medium in the peak surface steam-water heat exchanger. Heating the condensate of the peak surface steam-water heat exchanger of the network water and the subsequent condensate drain in the manner provided in the method also increases the generation of electricity for thermal consumption and the cost-effectiveness of the method of operation of a thermal power plant.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили 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 признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, 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 of information, 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 totality of the features of the analogue, allowed us to establish a set of significant distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method 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 способа. 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 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 способ работы тепловой электрической станции операции пикового нагрева сетевой воды в пиковом поверхностном пароводяном теплообменнике, поскольку эта операция в заявленном способе осуществляется в другой совокупности существенных признаков способа и по другим правилам по сравнению с известными способами, что 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 features that match the distinctive features of the claimed method 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 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, such a transformation cannot include the inclusion in the method of operation of a thermal power plant of the operation of peak heating of network water in a peak surface steam-water heat exchanger, since this operation in the claimed method is carried out in a different set of essential features of the method and according to different rules compared to known methods, 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, предназначенной для работы по заявляемому способу. The drawing shows a schematic diagram of a thermal power plant designed to operate by the present method.

Схема тепловой электрической станции содержит, по крайней мере, одну паровую турбину 1 с подключенными к отопительным отборам 2 основными сетевыми подогревателями 3, трубопровод основного конденсата 4, в который последовательно включены конденсатор 5, насос 6, подогреватели низкого давления 7-10, подключенные к отопительным отборам 2 и регенеративным отборам 11, деаэратор 12. Подогреватель высокого давления 13 по греющей среде подключен к производственному отбору 14, в подогревателях высокого давления 15-16 греющей средой является пар из регенеративных отборов высокого давления 17 турбины 1. В трубопровода сетевой воды 18 последовательно включены насос 19, основные сетевые подогреватели 3, водоводяной подогреватель 20, пиковый поверхностный пароводяной теплообменник 21 и насос 22. По греющей среде водоводяной подогреватель 20 подключен к конденсатопроводу пикового поверхностного пароводяного теплообменника 21. Пиковый поверхностный пароводяной теплообменник 21 по греющей среде подключен к производственному отбору 14 паровой турбины 1. В трубопровод, соединяющий водоводяной подогреватель 20 и трубопровод основного конденсата 4, включен конденсатный насос 23. К производственному отбору 14 подключен паропровод 24. К трубопроводу сетевой воды 18 подключен подпиточный трубопровод 25. The scheme of the thermal power plant contains at least one steam turbine 1 with main network heaters 3 connected to the heating taps 2, a main condensate pipe 4, in which the condenser 5, pump 6 are connected in series, low-pressure heaters 7-10 connected to the heating selection 2 and regenerative selection 11, deaerator 12. The high pressure heater 13 in the heating medium is connected to the production selection 14, in high pressure heaters 15-16 the heating medium is steam from the regenerator of high-pressure sampling 17 of turbine 1. Pump 19, main network heaters 3, water-water heater 20, peak surface steam-water heat exchanger 21 and pump 22 are connected in series to the network water pipe 18. In a heating medium, the water-water heater 20 is connected to the condensate pipe of the peak surface steam-water heat exchanger 21 The peak surface steam-water heat exchanger 21 in a heating medium is connected to the production sampling 14 of the steam turbine 1. In the pipeline connecting the water-to-water heater l 20 and main condensate conduit 4, included condensate pump 23. By the selection production 14 connected to steam line 24. The line 18 is connected a network water make-up line 25.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа. Consider an example implementation of the claimed method.

Сетевую воду, поступающую от потребителей с температурой 40-50^oC в количестве 1800 т/ч, подают по трубопроводу сетевой воды 18 насосом 19 в основные сетевые подогреватели 3 типа ПСГ-1300-3-8-1 паровой турбины 1 типа ПТ-135-130/15, где нагревают паром отопительных отборов 2 с параметрами 0,06-0,15 МПа до 90-100^oC, затем сетевую воду нагревают в водоводяном подогревателе 20 на 5^oC конденсатом из пикового поверхностного пароводяного теплообменника 21 типа ПСВ-500-14-23. После водоводяного подогревателя 20 сетевую воду нагревают паром из производственного отбора 14 с параметрами 1,2-1,4 МПа в пиковом поверхностном пароводяном теплообменнике 21 до 130-150^oC, необходимой для покрытия пиковой нагрузки системы теплоснабжения, и насосом 22 подают в теплосеть. Из водоводяного подогревателя 20 конденсат конденсатным насосом 23 подают в трубопровод основного конденсата 4 между вторым 8 и третьим 9 по ходу движения конденсата подогревателями низкого давления, благодаря чему обеспечивают дополнительную выработку электроэнергии на тепловом потреблении. После подогревателей низкого давления 9-10 конденсат подают в деаэратор 12. Из отбора 14 пар по паропроводу 24 отпускают промышленным потребителям. Подпиточную воду подготавливают по упрощенной технологии и подают в теплосеть по трубопроводу 25.Network water coming from consumers with a temperature of 40-50 ^o C in the amount of 1800 t / h is supplied through a network water pipe 18 with a pump 19 to the main network heaters of type 3 PSG-1300-3-8-1 of steam turbine type 1 PT-135 -130/15, where heating steam 2 is heated with parameters 0.06-0.15 MPa to 90-100 ^o C, then the mains water is heated in a water heater 20 by 5 ^o C with condensate from a peak surface steam-water heat exchanger type 21 PSV- 500-14-23. After the water-water heater 20, the network water is heated with steam from production selection 14 with parameters of 1.2-1.4 MPa in the peak surface steam-water heat exchanger 21 to 130-150 ^o C, which is necessary to cover the peak load of the heat supply system, and pump 22 is supplied to the heating network. From the water-water heater 20, the condensate is supplied by the condensate pump 23 to the main condensate pipe 4 between the second 8 and the third 9 in the direction of the condensate by low pressure heaters, which ensures additional electricity generation for heat consumption. After the low-pressure heaters 9-10, the condensate is fed to the deaerator 12. From the selection of 14 pairs through the steam line 24 are released to industrial consumers. Make-up water is prepared according to simplified technology and is supplied to the heating system via pipeline 25.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области теплоэнергетики;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- способ работы тепловой электрической станции, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.The above information indicates that when using the claimed method the following set of conditions:
- a tool embodying the claimed method in its implementation, is intended for use in industry, namely in the field of heat power;
- for the claimed method in the form described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed;
- the method of operation of a thermal power plant, embodying the claimed invention in its implementation, is able to achieve the achievement of the technical result perceived by the applicant.

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

Claims

The method of operation of a thermal power plant, in which the mains water is successively heated in the main network heaters by the steam of the heating taps of the steam turbine and in the peak heat source, the steam is released to industrial consumers from the production tapping of the turbine, the main condensate of the turbine is heated in the low-pressure heaters by steam of regenerative taps, which differs in that a peak surface steam-water heat exchanger is used as a peak source, to which steam is supplied selection Number of industrial production, the condensate formed in the steam-water heat exchanger peak surface is heated after the main water network network heaters and peak surface before steam-water heat exchanger, after which the condensate is fed to a main condensate pipe between the second and the third movement along the condensate preheater low pressure.