RU2194166C2

RU2194166C2 - Cogeneration station power unit

Info

Publication number: RU2194166C2
Application number: RU2000127876/06A
Authority: RU
Inventors: В.А. Коневских; В.М. Терехов; В.П. Полев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск"
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-12-10

Abstract

FIELD: thermal engineering. SUBSTANCE: power unit primarily used in cogeneration power stations has steam-turbine plant, turbine condenser with cooling circuit and back-pressure steam condensate outlet line running to boiler- unit feedwater line incorporating heat exchangers with drain pipelines; feedwater circulating pipeline running to turbine condenser, and makeup treatment (such as chemical treatment) assembly connected to regenerative feedwater heating system. Power unit is equipped with additional heat exchanger whose heating circuit is included in feedwater recirculating pipeline and heated loop, to coolant or working medium supply line running to low-potential heat loads such as to makeup supply line delivering makeup water to water treatment assembly or to other auxiliaries (to makeup line of heat supply systems, primarily open ones). Drain lines of at least part of mentioned heat exchangers in feedwater line are connected to feedwater circulating line upstream of additional heat exchanger. EFFECT: enhanced efficiency of station, reduced pollution of water sources and environment. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к энергоблоку теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), и направлено на повышение эффективности ТЭЦ в эксплуатации. The invention relates to a power system, in particular to a power unit of a combined heat and power plant (CHP), and is aimed at improving the efficiency of a CHP in operation.

Работа паротурбинных установок тепловых электростанций, в т.ч. и ТЭЦ, предусматривает отвод отработавшего в турбине пара в конденсатор турбины, охлаждаемый водой от источника водоснабжения, и возврат образующегося при этом конденсата отработавшего пара в линию питательной воды котельной установки энергоблока. И хотя в конденсатор турбины ТЭЦ отводится незначительная доля подаваемого в турбину пара, по сравнению с тепловыми электростанциями охлаждение конденсатора турбины ТЭЦ требует расхода значительного объема воды от источника водоснабжения, а со сбросной водой конденсатора турбины в источник водоснабжения отводится и большое количество тепла, что оказывает существенное влияние на экологическое состояние источника водоснабжения и окружающей среды. Это связано отчасти и с тем, что для обеспечения расчетного режима работы регенеративных теплообменников, установленных в линии питательной воды котельной установки после конденсатора турбины, необходимо осуществить рециркуляцию в камеру конденсатора турбины значительных объемов питательной воды, уже предварительно подогретой, и обеспечить ее повторное охлаждение до температуры конденсата отработавшего пара соответствующим увеличением расхода воды от источника водоснабжения. Для покрытия потерь пара и конденсата на самой станции и у потребителя тепла (при наличии отборов пара на производственно-технологические цели) в системе станции предусмотрен узел химводоочистки (ХВО) добавочной (подпиточной) воды от источника, после которого вода поступает в систему питательной воды котельной установки. На нагрев обработанной подпиточной воды требуется подвод тепла, который осуществляется за счет увеличения расхода пара соответствующих параметров из отборов турбины, что снижает выработку электроэнергии[1]. The operation of steam turbine installations of thermal power plants, including and CHPP, provides for the discharge of the steam spent in the turbine into the turbine condenser, cooled by water from the water supply source, and the return of the generated steam condensate generated in this way to the feed water line of the boiler unit of the power unit. Although a small fraction of the steam supplied to the turbine is allocated to the turbine’s turbine condenser, compared to thermal power plants, cooling of the turbine’s condenser requires the consumption of a significant amount of water from the water supply, and with the waste water of the turbine’s condenser, a large amount of heat is also removed, which has a significant impact on the ecological state of the source of water supply and the environment. This is partly due to the fact that to ensure the design mode of operation of regenerative heat exchangers installed in the feed water line of the boiler plant after the turbine condenser, it is necessary to recycle significant volumes of feed water already preheated into the turbine condenser chamber and re-cool it to a temperature exhaust steam condensate corresponding increase in water flow from the water source. To cover losses of steam and condensate at the station itself and at the heat consumer (in the presence of steam withdrawals for production and technological purposes), the station system provides a chemical water treatment (CWO) unit for additional (make-up) water from the source, after which water enters the boiler’s feed water system installation. To heat the treated make-up water, heat supply is required, which is carried out by increasing the steam consumption of the corresponding parameters from the turbine extraction, which reduces the generation of electricity [1].

Таким образом, необходимость отвода больших количеств тепла для поддержания расчетного режима работы конденсатора турбины и регенеративных подогревателей питательной воды предполагает увеличение расхода воды источника на охлаждение конденсатора турбины и энергозатрат на ее подачу - с одной стороны, и необходимость дополнительных затрат пара из отборов турбины для подогрева подпиточной воды после узла ХВО - с другой стороны, снижает эффективность работы энергоблока ТЭЦ. Thus, the need to remove large amounts of heat to maintain the design mode of operation of the turbine condenser and regenerative feedwater heaters implies an increase in the source water consumption for cooling the turbine condenser and energy costs for its supply, on the one hand, and the need for additional steam costs from the turbine take-offs for heating make-up water after the HVO unit - on the other hand, reduces the efficiency of the TPP power unit.

Изобретение решает техническую задачу повышения эффективности работы ТЭЦ, во-первых, за счет уменьшения отвода тепла в конденсаторе турбины и соответствующего снижения расхода охлаждающей воды и энергозатрат на ее подачу, и, во-вторых, за счет снижения расхода пара из соответствующих отборов турбины на нагрев добавочной воды. При этом уменьшится поступление тепла со сбросной водой конденсатора турбины в источник водоснабжения, что улучшит экологическое состояние источника и окружающей среды. The invention solves the technical problem of increasing the efficiency of the TPP, firstly, by reducing the heat removal in the turbine condenser and the corresponding reduction in the consumption of cooling water and energy consumption for its supply, and, secondly, by reducing the steam consumption from the corresponding turbine take-offs for heating additional water. In this case, the heat input from the waste water of the turbine condenser to the water supply will be reduced, which will improve the ecological state of the source and the environment.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что энергоблок, преимущественно теплоэлектроцентрали, включающий паротурбинную установку, конденсатор турбины с контуром охлаждения и с отводом конденсата отработавшего в турбине пара в линию питательной воды котельной установки, содержащую теплообменники с трубопроводами отвода дренажа, трубопровод рециркуляции питательной воды в конденсатор турбины, и узел подготовки добавочной (подпиточной) воды (например, химводоочистки), подключенный к системе регенеративного подогрева питательной воды, оборудован дополнительным теплообменником, греющий контур которого включен в трубопровод рециркуляции питательной воды, а нагреваемый - в линию подачи теплоносителя или рабочей среды потребителю низкопотенциального тепла, например в линию подачи добавочной воды в узел водоподготовки или на другие технологические нужды (в линию подпитки систем теплоснабжения, преимущественно открытых), причем трубопроводы отвода дренажа по крайней мере части указанных теплообменников линии питательной воды подключены к трубопроводу рециркуляции питательной воды перед установленным на нем дополнительным теплообменником. The solution of the stated technical problem is achieved by the fact that the power unit, mainly a cogeneration plant, includes a steam turbine unit, a turbine condenser with a cooling circuit and with condensate drain of the steam spent in the turbine to the boiler water feed line, containing heat exchangers with drainage pipes, a feed water recirculation pipeline to the condenser turbines, and a unit for the preparation of additional (make-up) water (for example, chemical water treatment) connected to a regenerative heating system feed water, is equipped with an additional heat exchanger, the heating circuit of which is included in the feed water recirculation pipeline, and the heated one is supplied to the low-potential heat consumer’s supply line for the heat carrier or working medium, for example, to the additional water supply line to the water treatment unit or to other technological needs (to the system’s recharge line heat supply, mainly open), and the drainage pipelines of at least part of these heat exchangers of the feed water line are connected to the pipeline y feedwater before recirculation mounted thereon additional heat exchanger.

Одним из вариантов решения поставленной технической задачи в соответствии с данным изобретением является оборудование энергоблока ТЭЦ несколькими теплообменниками с последовательным или параллельным включением (а при необходимости - со смешанным) их греющих контуров в трубопровод рециркуляции питательной воды, при этом нагреваемый контур каждого из этих теплообменников может быть включен в линию подачи теплоносителя или рабочей среды отдельного потребителя тепла, в том числе с разными видами теплоносителя или рабочей среды. One of the options for solving the technical problem in accordance with this invention is the equipment of a power plant with several heat exchangers with series or parallel connection (and, if necessary, mixed) of their heating circuits in the feed water recirculation pipeline, while the heated circuit of each of these heat exchangers can be It is included in the supply line of the heat carrier or the working medium of an individual heat consumer, including those with different types of coolant or the working medium.

Повышение эффективности решения поставленной технической задачи в соответствии с данным изобретением может быть обеспечено тем, что энергоблок ТЭЦ оборудован по крайней мере еще одним автономным теплообменником, контур которого включен в трубопровод отвода в конденсатор турбины дренажа одного из теплообменников, например с наибольшей энтальпией дренажа, а нагреваемый контур включен в линию подачи теплоносителя или рабочей среды отдельному потребителю тепла. Improving the efficiency of solving the technical problem in accordance with this invention can be achieved by the fact that the power unit of the TPP is equipped with at least one more autonomous heat exchanger, the circuit of which is included in the drain pipe to the condenser of the drainage turbine of one of the heat exchangers, for example, with the highest enthalpy of drainage, and the circuit is included in the supply line of the coolant or the working medium to an individual heat consumer.

Действительно, введение в энергоблок ТЭЦ дополнительного теплообменника и указанное его включение в трубопровод рециркуляции питательной воды в конденсатор турбины позволит, с одной стороны, понизить температуру направляемого в конденсатор потока питательной воды и уменьшить необходимый отвод тепла в конденсаторе, что обеспечит соответствующее снижение расхода воды от источника на охлаждение конденсатора и энергозатрат на ее подачу и, с другой стороны, обеспечить нагрев теплоносителя (в частности, добавочной воды, подаваемой на ХВО и далее - в систему регенеративного подогрева питательной воды) с меньшими затратами пара из соответствующих отборов турбины на эти цели, что обеспечивает увеличение выработки электроэнергии на ТЭЦ. Indeed, the introduction of an additional heat exchanger into the TPP power unit and its inclusion in the feed water recirculation pipeline into the turbine condenser will allow, on the one hand, to lower the temperature of the feed water flow sent to the condenser and to reduce the necessary heat removal in the condenser, which will ensure a corresponding reduction in the water flow from the source for cooling the condenser and the energy consumption for its supply and, on the other hand, to ensure heating of the coolant (in particular, additional water supplied to the HVO hereinafter - in the regenerative feed-water heating) at a lower cost steam turbine from the corresponding selections for this purpose, which ensures an increase in power generation on CHP.

Установка в энергоблоке нескольких теплообменников с последовательным включением их греющих контуров в трубопровод рециркуляции питательной воды позволит осуществить нагрев теплоносителей или рабочих сред разных потребителей тепла до разных температур (в пределах располагаемого теплового потенциала потока рециркулируемой питательной воды), а при параллельном включении их греющих контуров и обеспечении расхода греющей среды через каждый контур пропорционально расходу нагреваемой среды позволит осуществить примерно одинаковый нагрев рабочих сред или теплоносителей для всех потребителей тепла. The installation of several heat exchangers in the power unit with the sequential inclusion of their heating circuits in the feed water recirculation pipeline will allow heating fluids or working fluids of different heat consumers to different temperatures (within the available heat potential of the recirculated feed water flow), and if their heating circuits are switched on in parallel and the flow rate of the heating medium through each circuit in proportion to the flow rate of the heated medium will allow for approximately the same heating of working media or coolants for all heat consumers.

Установка отдельного теплообменника на трубопроводе отвода дренажа одного из регенеративных теплообменников, например с наибольшей энтальпией потока дренажа, обеспечит нагрев теплоносителя или рабочей среды отдельного потребителя тепла примерно до температуры потока дренажа, если расход нагреваемой среды будет близким (или несколько меньше) к расходу дренажа. При этом соответственно уменьшается необходимый отвод тепла в конденсаторе турбины, расход охлаждающей воды и энергозатраты на ее подачу. The installation of a separate heat exchanger in the drainage pipe of one of the regenerative heat exchangers, for example, with the highest enthalpy of the drainage flow, will heat the heat carrier or the working medium of an individual heat consumer to approximately the temperature of the drainage flow if the flow rate of the heated medium is close (or slightly less) to the drainage flow. In this case, the necessary heat removal in the turbine condenser, the cooling water consumption and the energy consumption for its supply are accordingly reduced.

Подключение к трубопроводу рециркуляции питательной воды перед установленным на нем теплообменником (или несколькими теплообменниками) трубопроводов отвода в конденсатор дренажа по крайней мере части теплообменников позволит увеличить количество тепла, передаваемого нагреваемой среде (или средам), и соответственно дополнительно уменьшить необходимый отвод тепла в конденсаторе турбины, расход охлаждающей воды и энергозатраты на ее подачу, а также уменьшить сброс тепла с охлаждающей водой в источник водоснабжения. Connecting at least part of the heat exchangers to the drain pipe of the feed water recirculation pipe in front of the heat exchanger (or several heat exchangers) of the drain pipes to the drainage condenser will increase the amount of heat transferred to the heated medium (or media) and, accordingly, additionally reduce the necessary heat removal in the turbine condenser, the consumption of cooling water and the energy consumption for its supply, as well as reduce the discharge of heat from the cooling water into the water supply source.

Наличие указанных отличительных признаков заявляемого энергоблока по сравнению с известным (прототипом) обеспечивает соответствие заявляемого решения критерию изобретения "новизна", отсутствие сведений об известности использования отличительных признаков заявляемого решения в этой же или в смежных областях техники позволяет признать его соответствующим критерию "изобретательский уровень", а отсутствие препятствий технического или технологического характера для практического осуществления предлагаемого решения делает его соответствующим критерию изобретения "практическая применимость". The presence of these distinctive features of the claimed power unit in comparison with the known (prototype) ensures the compliance of the proposed solution to the criteria of the invention of "novelty", the lack of information about the popularity of the use of the distinctive features of the proposed solution in the same or related fields of technology allows to recognize it as meeting the criterion of "inventive step", and the absence of technical or technological obstacles for the practical implementation of the proposed solution makes it appropriate the current criterion of the invention is "practical applicability".

Сущность изобретения поясняют описания конкретных примеров его осуществления, которые, однако, не охватывают все возможные варианты в пределах заявляемой формулы изобретения, и чертежи, на которых представлены фрагменты возможных схем энергоблока ТЭЦ с использованием изобретения, в частности:
- на фиг. 1 - фрагмент принципиальной тепловой схемы энергоблока ТЭЦ с турбоустановкой ПТ-135-130 (1) и с одним водо-водяным теплообменником (ВВТО) на трубопроводе рециркуляции питательной воды в конденсатор турбины согласно изобретению;
- на фиг. 2 - фрагмент тепловой схемы энергоблока ТЭЦ по фиг.1 с одним ВВОТ на трубопроводе рециркуляции питательной воды, к которому перед ВВОТ подключены трубопроводы отвода в конденсатор турбины дренажей от нескольких теплообменников, и отдельный ВВОТ на трубопроводе отвода в конденсатор турбины дренажа одного из теплообменников, в данной схеме - подогревателя уплотнений.The invention is illustrated by descriptions of specific examples of its implementation, which, however, do not cover all possible options within the scope of the claimed claims, and the drawings, which show fragments of possible schemes of a power plant using the invention, in particular:
- in FIG. 1 is a fragment of a schematic thermal diagram of a TPP power unit with a PT-135-130 turbine unit (1) and with one water-to-water heat exchanger (VVTO) in the feed water recirculation pipeline to the turbine condenser according to the invention;
- in FIG. 2 is a fragment of the thermal diagram of the power unit of the TPP in Fig. 1 with one EHEC on the feedwater recirculation pipeline, to which before the EHEC are connected pipelines to the drain of the turbine condenser from several heat exchangers, and a separate EHM on the pipe to the drain of the turbine condenser of the drain of one of the heat exchangers, this scheme - seal heater.

Энергоблок ТЭЦ (см. фиг. 1) содержит турбину 1, конденсатор 2 отработавшего пара с контуром охлаждения 3 и трубопроводом 4 отвода конденсата в систему регенеративного подогрева питательной воды котельной установки. На трубопроводе 4 последовательно установлены конденсатный насос 5, охладитель эжекторов и уплотнений 6 и подогреватель уплотнений 7. Последний по линии отвода конденсата отработавшего в турбине 1 пара трубопроводом 8 соединен с подогревателем низкого давления 9 системы регенеративного подогрева питательной воды. Охладитель эжектора и уплотнений 6, подогреватель уплотнений 7 и первый в технологической цепи подогреватель низкого давления 9 соответственно трубопроводами 10, 11 и 12 отвода дренажа подключены в рассечку трубопровода рециркуляции питательной воды. Трубопровод 8 на участке перед подогревателем 9 тоже соединен с камерой конденсатора 2 рециркуляционным трубопроводом 13. The TPP power unit (see Fig. 1) contains a turbine 1, an exhaust steam condenser 2 with a cooling circuit 3 and a condensate drain pipe 4 to the regenerative heating system of feed water of the boiler plant. A condensate pump 5, a cooler for ejectors and seals 6, and a heater of seals 7 are sequentially installed on the pipeline 4. The latter, via the condensate drain line of the steam spent in the turbine 1, is connected by a pipe 8 to the low-pressure heater 9 of the regenerative feed water heating system. The cooler of the ejector and seals 6, the heater of the seals 7 and the first low-pressure heater 9 in the technological circuit, respectively, by the pipelines 10, 11 and 12 of the drainage outlet are connected to the cut of the feed water recirculation pipeline. The pipe 8 in the area in front of the heater 9 is also connected to the chamber of the condenser 2 by a recirculation pipe 13.

Схема ТЭЦ предусматривает отвод пара из соответствующего отбора турбины 1 внешнему потребителю 14 на производственно-технологические нужды. Часть конденсата отработавшего у потребителя пара по трубопроводу 15 возвращается в систему подготовки питательной воды, включающую узел 16 химводоочистки (ХВО), в который подвод добавочной воды для покрытия внешних и внутренних потерь пара и конденсата выполнен через охладитель продувки 17, подогреватель 18 добавочной воды после ХВО и деаэратор 19. Пар в подогреватель 18 очищенной воды и в деаэратор 19 подведен от одного отбора турбины 1 по паропроводу 20. По линии добавочной воды подогреватель 18 и деаэратор 19 соединены между собой трубопроводом 21. Из подогревателя 18 конденсат греющего пара подведен в деаэратор 19 трубопроводом 22, на котором установлен насос 23. Трубопровод 15 возврата конденсата отработавшего у потребителя пара тоже подключен к деаэратору 19. Отвод всей добавочной воды из деаэратора 19 в систему регенеративного подогрева питательной воды выполнен насосом 24 по трубопроводу 25. The CHP scheme provides for the removal of steam from the corresponding selection of the turbine 1 to the external consumer 14 for production and technological needs. A part of the condensate of the steam spent at the consumer through the pipe 15 is returned to the feed water treatment system, including a chemical water treatment unit (HVO) 16, into which additional water is supplied to cover external and internal losses of steam and condensate through a purge cooler 17, an additional water heater 18 after the HVO and deaerator 19. Steam to the purified water heater 18 and to the deaerator 19 is supplied from one turbine 1 take-off through the steam line 20. The heater 18 and the deaerator 19 are connected via the additional water line 21. From the heater 18, the heating steam condensate is supplied to the deaerator 19 by a pipe 22 on which the pump 23 is installed. The condensate return pipe 15 of the steam spent at the consumer is also connected to the deaerator 19. All the additional water from the deaerator 19 is discharged to the regenerative feed water heating system by a pump 24 through pipeline 25.

Особенность энергоблока ТЭЦ по фиг.1 заключается в том, что он в соответствии с данным изобретением оборудован водо-водяным теплообменником 26, греющий контур которого включен в рассечку трубопровода 13 рециркуляции добавочной воды в конденсатор 2 турбины 1, а через его нагреваемый контур выполнен подвод добавочной воды по трубопроводу 27 в узел 16 химводоочистки непосредственно или, как показано на фиг.1, через охладитель продувки 17. A feature of the power unit of the CHP plant of FIG. 1 is that in accordance with this invention it is equipped with a water-to-water heat exchanger 26, the heating circuit of which is included in the cut of the additional water recirculation pipe 13 to the condenser 2 of the turbine 1, and the additional water supply is supplied through its heated circuit water through a pipe 27 to a chemical water treatment unit 16 directly or, as shown in FIG. 1, through a purge cooler 17.

Эта особенность схемного решения ТЭЦ не изменяет принципа ее работы, но оказывает существенное влияние на эффективность эксплуатации ТЭЦ. This feature of the circuit design of the CHP does not change the principle of its operation, but it has a significant impact on the efficiency of the operation of the CHP.

Отработавший в турбине 1 пар отводится в конденсатор 2 и конденсируется, отдавая тепло конденсации через теплообменные поверхности контура охлаждения 3 воде, подаваемой от источника водоснабжения ТЭЦ. Конденсат отработавшего в турбине 1 пара и поступающий в конденсатор 2 по трубопроводам 10, 11, и 12 отвода дренажа соответственно из теплообменников 6, 7 и 9 для охлаждения из камеры конденсатора 2 по трубопроводу 4 конденсатным насосом 5 подается через охладитель эжекторов и уплотнений 6 и подогреватель уплотнений 7 по трубопроводу 8 в подогреватель низкого давления 9 - и далее к другим элементам системы регенеративного подогрева питательной воды. The steam spent in the turbine 1 is discharged to the condenser 2 and condenses, transferring heat of condensation through the heat exchange surfaces of the cooling circuit 3 to the water supplied from the water supply source of the thermal power plant. The condensate of the steam spent in the turbine 1 and entering the condenser 2 through pipelines 10, 11, and 12 of the drainage drain, respectively, from the heat exchangers 6, 7 and 9 for cooling from the condenser chamber 2 through the pipe 4 by the condensate pump 5 is supplied through the cooler of ejectors and seals 6 and the heater seals 7 through pipeline 8 to the low-pressure heater 9 - and then to other elements of the regenerative heating feedwater system.

Для поддержания расчетного режима работы теплообменников 6 и 7 предусмотрена рециркуляция значительной части потока питательной воды, расход которой по меньшей мере в 8-10 раз превышает поступление конденсата отработавшего пара и дренажей в конденсатор 2. Проходя через греющий контур водо-водяного теплообменника 26, рециркулируемый поток питательной воды охлаждается, отдавая тепло через теплообменные поверхности направляемой на химводоочистку добавочной воды. To maintain the design mode of operation of heat exchangers 6 and 7, a significant part of the feed water stream is provided, the flow rate of which is at least 8-10 times higher than the flow of condensate of the exhaust steam and drainage into the condenser 2. Passing through the heating circuit of the water-water heat exchanger 26, the recirculated stream feed water is cooled by transferring heat through the heat exchange surfaces of the additional water directed to the chemical water treatment.

В зависимости от соотношения расходов рециркулируемой питательной воды и добавочной воды температура питательной воды может быть понижена до исходной температуры добавочной воды, т. е. до температуры источника водоснабжения ТЭЦ. В этом случае не только не потребуется увеличивать расход воды от источника в конденсатор 2 для охлаждения рециркулируемого потока питательной воды, а наоборот, уменьшится необходимое количество воды от источника водоснабжения ТЭЦ на охлаждение конденсатора 2, поскольку возвращаемый в конденсатор 2 поток питательной воды после водо-водяного теплообменника имеет температуру ниже температуры конденсата, отводимого из камеры конденсатора 2. Это существенно уменьшает потребление воды от источника водоснабжения на охлаждение конденсатора 2, снижает эксплуатационные расходы и уменьшает поступление тепла в источник водоснабжения со сбросной водой конденсатора 2 турбины 1, что уменьшает неблагоприятное воздействие избыточного тепла на источник водоснабжения ТЭЦ и окружающую среду в зоне источника. Depending on the ratio of the costs of recycled feed water and additional water, the temperature of the feed water can be reduced to the initial temperature of the additional water, i.e., to the temperature of the water supply source of the CHP. In this case, not only will it not be necessary to increase the flow rate of the water from the source to the condenser 2 to cool the recirculated feed water stream, but, on the contrary, the required amount of water from the water supply source of the thermal power plant to cool the condenser 2 will decrease, since the flow of feed water returned to the condenser 2 after the tap water the heat exchanger has a temperature below the temperature of the condensate discharged from the chamber of the condenser 2. This significantly reduces the water consumption from the water source for cooling the condenser 2, reduces operating costs and reduces the heat supply to the water supply source with the waste water of the condenser 2 of the turbine 1, which reduces the adverse effect of excess heat on the water supply source of the CHP and the environment in the source zone.

Добавочная вода, подаваемая на химводоочистку через теплообменник 26, подогревается в нем и по трубопроводу 27 поступает в охладитель продувки 17, где дополнительно подогревается за счет теплообмена с продувочной водой котельной установки. В узел 16 химводоочистки поступает уже достаточно подогретая добавочная вода, что повышает эффективность процесса. В подогреватель 18 очищенной воды добавочная вода поступает при более высокой температуре, чем на действующей ТЭЦ без использования теплообменника 26. Это позволяет уменьшить расход пара из соответствующего отбора турбины в подогреватель 18 очищенной воды и в деаэратор 19, что дает некоторое увеличение выработки электроэнергии без дополнительных затрат топлива. Фактическая эффективность использования изобретения в таком варианте определяется тепловым расчетом конкретной тепловой схемы и параметрами работы ТЭЦ. The additional water supplied to the chemical water treatment through the heat exchanger 26 is heated in it and through the pipe 27 it enters the purge cooler 17, where it is additionally heated by heat exchange with the purge water of the boiler unit. Already sufficiently heated additional water enters the chemical water treatment unit 16, which increases the efficiency of the process. In the purified water heater 18, additional water flows at a higher temperature than at the existing CHP without using a heat exchanger 26. This allows to reduce the steam flow from the corresponding turbine extraction to the purified water heater 18 and to the deaerator 19, which gives a slight increase in electricity generation without additional costs fuel. The actual efficiency of using the invention in this embodiment is determined by the thermal calculation of a particular thermal circuit and the parameters of the CHP.

В рассечку трубопровода 13 рециркуляции питательной воды может быть включен греющий контур не одного, а нескольких теплообменников, причем последовательно, если требуется нагрев рабочей среды или теплоносителя для разных потребителей тепла до разной температуры (в пределах располагаемого перепада температур теплообменивающихся сред), в том числе и при нагреве разных сред; параллельно, если температура преимущественно разных нагреваемых сред на выходе должна быть максимальной в пределах располагаемого перепада температур при условии распределения греющей среды пропорционально расходам нагреваемых сред; и, наконец, возможно смешанное (последовательно-параллельное) включение греющих контуров теплообменников при их числе больше двух (такие варианты в чертежах не показаны). In the dissection of the feed water recirculation pipe 13, a heating circuit of not one but several heat exchangers can be included, and in series, if it is necessary to heat the working medium or coolant for different heat consumers to different temperatures (within the range of the available temperature difference of heat-exchanging media), including when heating different media; in parallel, if the temperature of predominantly different heated media at the outlet should be maximum within the limits of the available temperature difference, provided that the heating medium is distributed in proportion to the flow rates of the heated media and, finally, a mixed (series-parallel) inclusion of the heating circuits of the heat exchangers is possible when there are more than two of them (such options are not shown in the drawings).

В схеме по фиг. 1 к трубопроводу 13 рециркуляции питательной воды перед установленным на нем теплообменником 26 могут быть подключены часть или все трубопроводы отвода в конденсатор 2 турбины 1 дренажей из теплообменников в линии питательной воды. Это позволит увеличить отвод тепла в теплообменнике 26 и соответственно уменьшить поступление тепла в конденсатор 2, что, в свою очередь, дополнительно уменьшит необходимый расход воды от источника водоснабжения ТЭЦ для охлаждения конденсатора, снизит эксплуатационные расходы и уменьшит поступление тепла в источник водоснабжения ТЭЦ со сбросной водой конденсатора 2 турбины 1. In the circuit of FIG. 1 to the feed water recirculation pipe 13 in front of the heat exchanger 26 installed on it, part or all of the pipelines for draining the condenser 2 of the turbine 1 from the heat exchangers in the feed water line can be connected. This will increase the heat dissipation in the heat exchanger 26 and, accordingly, reduce the heat input to the condenser 2, which, in turn, will further reduce the required water flow from the water supply source of the CHP to cool the condenser, reduce operating costs and reduce the heat supply to the water supply of the heat and power plant with waste water condenser 2 of turbine 1.

Один из вариантов такого решения представлен на фиг. 2. Особенностью тепловой схемы по фиг. 2 является то, что, во-первых, к трубопроводу 13 рециркуляции питательной воды до установки на нем теплообменника 26 подключены трубопроводы 10 и 12 отвода в конденсатор 2 дренажей из охладителя эжекторов и уплотнений 6 и из подогревателя низкого давления 9, и, во-вторых, установка на трубопроводе 11 отвода в конденсатор 2 дренажа из подогревателя уплотнений 7 отдельного теплообменника для нагрева теплоносителя для автономного потребителя тепла. One embodiment of such a solution is shown in FIG. 2. A feature of the thermal circuit of FIG. 2 is that, firstly, to the feed water recirculation pipe 13 before installing the heat exchanger 26, the pipes 10 and 12 are connected to the drain into the condenser 2 of the drains from the cooler of the ejectors and seals 6 and from the low pressure heater 9, and, secondly installation on the pipe 11 of the drain into the condenser 2 of the drainage from the heater seals 7 of a separate heat exchanger for heating the heat carrier for an autonomous heat consumer.

Эффективность первой из указанных особенностей тепловой схемы ТЭЦ по фиг. 2 раскрыта выше и в дополнительных пояснениях не нуждается. The effectiveness of the first of these features of the thermal scheme of the CHP plant of FIG. 2 is disclosed above and does not need additional explanations.

Конденсат, отводимый из подогревателя уплотнений 9 в конденсатор 2, обладает наибольшей энтальпией по сравнению с потоками других дренажей и с потоком рециркуляции питательной воды (по расчету, приведенному в прототипе, см. [1]). По этой причине установка теплообменника 28 на трубопроводе 11 позволит осуществить нагрев теплоносителя или рабочей среды для автономного потребителя тепла до более высокой температуры (при одинаковом или несколько меньшем расходе теплоносителя по сравнению с расходом дренажа). Для условий работы ТЭЦ, принятой в качестве прототипа, энтальпия дренажа из подогревателя уплотнений составляет 555,6 кДж/кг, а его расход - 1,94 кг/сек, тогда как энтальпия потока рециркуляции питательной воды только 230 кДж/кг. Это означает, что установка теплообменника 28 в схеме по фиг.2 позволит получать 1,94 кг/сек или около 7 т в час воды с температурой 100^oС. Этого вполне достаточно, например, для обеспечения нормальной работы приличного банно-прачечного комбината.The condensate discharged from the seal heater 9 to the condenser 2 has the highest enthalpy compared to the flows of other drains and to the feed water recirculation flow (according to the calculation given in the prototype, see [1]). For this reason, the installation of a heat exchanger 28 on the pipe 11 will allow heating of the heat carrier or the working medium for an autonomous heat consumer to a higher temperature (with the same or slightly lower heat carrier consumption compared to drainage). For the operating conditions of the TPP adopted as a prototype, the enthalpy of drainage from the seal heater is 555.6 kJ / kg, and its consumption is 1.94 kg / s, while the enthalpy of the feedwater recirculation flow is only 230 kJ / kg. This means that the installation of the heat exchanger 28 in the scheme of figure 2 will allow to obtain 1.94 kg / s or about 7 tons per hour of water with a temperature of 100 ^o C. This is quite enough, for example, to ensure the normal operation of a decent bath and laundry plant.

Как показал расчет тепловой схемы ТЭЦ, принятой в качестве прототипа, при использовании в соответствии с данным изобретением одного теплообменника на трубопроводе рециркуляции питательной воды с подключением к этому трубопроводу всех дренажей, направляемых в конденсатор турбины, обеспечивается (без учета возможных потерь тепла в процессе ХВО):
- увеличение мощности энергоблока на 0,36 МВт или на 0,26%;
- уменьшение сброса тепла с охлаждающей водой в источник водоснабжения ТЭЦ на 11430 кДж/сек или почти на 74%;
- снижение расхода воды от источника водоснабжения ТЭЦ для охлаждения конденсатора турбины на 1243 т/ч или почти на 74%.As shown by the calculation of the thermal scheme of the thermal power station, adopted as a prototype, when using in accordance with this invention one heat exchanger in the feed water recirculation pipeline with connecting to this pipeline all the drains directed to the turbine condenser, is provided (without taking into account possible heat losses during the HVO process) :
- increase in power unit by 0.36 MW or 0.26%;
- reduction of heat discharged with cooling water into the water supply source of the CHPP by 11430 kJ / s or by almost 74%;
- reduction of water flow from the water supply source of the TPP for cooling the turbine condenser by 1243 t / h or by almost 74%.

Экономический и экологический эффект от использования данного изобретения в любом варианте его осуществления очевиден. The economic and environmental effect of using this invention in any embodiment is obvious.

Источники информации:
1. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции, М.: Энергия, 1976, с. 203-210, рис. 14-1 - прототип.Sources of information:
1. Ryzhkin V. Ya. Thermal Power Plants, Moscow: Energia, 1976, p. 203-210, fig. 14-1 is a prototype.

Claims

1. A power unit, mainly a combined heat and power plant, including a steam turbine unit, a turbine condenser with a cooling circuit and with condensate discharge from the steam exhausted in the turbine to the boiler water feed line, containing heat exchangers with drainage pipelines, a feed water recirculation pipeline to the turbine condenser and an additional preparation unit ( make-up) water (for example, chemical water treatment) connected to a system of regenerative heating of feed water, characterized in that it is equipped with a heat exchanger, the heating circuit of which is included in the feed water recirculation pipeline, and the heated one — in the low-grade heat consumer’s supply line or working medium, for example, to the additional water supply line to the water treatment unit or to other technological needs (to the heating system recharge line, mainly open), and drainage pipelines of at least part of these heat exchangers of the feed water line are connected to the feed water recirculation pipeline unit mounted on it an additional heat exchanger.

2. The power unit of the heat and power plant according to claim 1, characterized in that it is equipped with several heat exchangers with sequential, parallel or mixed switching of their heating circuits into the feed water recirculation pipeline, while the heated circuit of each heat exchanger is included in the supply line of the heat carrier or working medium of a separate (autonomous ) heat consumer, including with different types of heat carrier or working medium.

3. The power unit of the cogeneration plant according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least one more autonomous heat exchanger, the heating circuit of which is included in the drain pipe to the condenser of the drainage turbine of one of the heat exchangers, for example, with the highest enthalpy of drainage, and the heated circuit is included in a supply line for a heat carrier or a working medium to an individual heat consumer.