RU2275511C1

RU2275511C1 - Thermal power station

Info

Publication number: RU2275511C1
Application number: RU2004136816/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Шарапов (RU); Владимир Иванович Шарапов; Михаил Евгеньевич Орлов (RU); Михаил Евгеньевич Орлов; Игорь Николаевич Шепелев (RU); Игорь Николаевич Шепелев
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-04-27

Abstract

FIELD: heat power engineering: thermal power stations.

SUBSTANCE: invention is designed for heating system water and generation of electric energy. Proposed thermal power station contains steam turbine with heating steam extractions and condenser to which circulating water pressure and drain pipelines are connected, lower and upper heating system heaters connected by heated medium end between feed and return heating system pipelines and connected by heating medium end to heating extractions, heat pumping unit with two-stage evaporator. First stage of evaporator is connected to circulating water drain pipeline, and second stage of evaporator is connected to heating system pipeline before lower heating system heater. Condenser of heat pumping unit is connected by heated medium end to heating system pipeline between lower and upper heating system heaters.

EFFECT: improved economy of thermal power station.

1 cl, 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 и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, нижний и верхний сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку, подключенную по холодной стороне к обратному сетевому трубопроводу и к сливному трубопроводу циркуляционной воды, а по горячей стороне - к трубопроводу исходной подпиточной воды (см. а.с. SU 1590569 A1, F 01 К 17/02, 07.09.1990). Этот аналог принят в качестве прототипа изобретения.Thermal power plants are known - analogues containing a steam turbine with heating steam extraction and a condenser, to which pressure and drain pipelines of circulating water are connected, lower and upper network heaters connected via a heated medium between the supply and return network pipelines and connected via heating medium to the heating heat pump installation connected on the cold side to the return network pipe and to the drain pipe of the circulation water, and on the hot side - to the feed water supply pipe (see as.s. SU 1590569 A1, F 01 K 17/02, 09/07/1990). This analogue is adopted as a prototype of the invention.

Недостатками аналогов и прототипа является ограниченная сфера их применения и пониженная экономичность тепловой электрической станции. Так, при малых расходах подпиточной воды невозможно обеспечить необходимый отвод теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды. Повышенная температура обратной сетевой воды приводит к снижению теплофикационной выработки электроэнергии.The disadvantages of analogues and prototype is the limited scope of their application and reduced efficiency of thermal power plants. So, at low flow rates of make-up water, it is impossible to provide the necessary heat removal from circulating water and return network water. The increased temperature of the return network water leads to a decrease in the heat generation of electricity.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности тепловой электрической станции за счет максимально возможного отвода теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды и расширение сферы применения технического решения.The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency of a thermal power plant due to the maximum possible removal of heat from the circulating water and return network water and expanding the scope of application of the technical solution.

Для достижения этого результата предложена тепловая электрическая станция, содержащая паровую турбину с отопительными отборами пара и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, нижний и верхний сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным сетевыми трубопроводами и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку, подключенную по холодной стороне к обратному сетевому трубопроводу и к сливному трубопроводу циркуляционной воды.To achieve this result, a thermal power plant is proposed that contains a steam turbine with heating steam extraction and a condenser, to which pressure and drain pipelines of circulating water, lower and upper network heaters connected via a heated medium between the supply and return network pipelines and connected through a heating medium are connected to heating taps, heat pump installation, connected on the cold side to the return network pipe and to the circulation drain pipe water.

Первым отличием заявленной тепловой электрической станции является то, что испаритель теплонасосной установки выполнен двухступенчатым, причем первая ступень испарителя подключена к сливному трубопроводу циркуляционной воды, а вторая ступень испарителя подключена к сетевому трубопроводу перед нижним сетевым подогревателем, конденсатор теплонасосной установки по нагреваемой среде включен в сетевой трубопровод между нижним и верхним сетевыми подогревателями. Вторым отличием заявленной тепловой электрической станции является то, что конденсатор теплонасосной установки выполнен двухступенчатым, причем первая ступень конденсатора, связанная с первой ступенью испарителя, и вторая ступень конденсатора, связанная со второй ступенью испарителя, включены в подающий трубопровод сетевой воды после нижнего сетевого подогревателя последовательно.The first difference of the declared thermal power plant is that the evaporator of the heat pump installation is made in two stages, the first stage of the evaporator is connected to the drain pipe of the circulation water, and the second stage of the evaporator is connected to the network pipe in front of the bottom network heater, the condenser of the heat pump installation is connected to the heating medium in the network pipeline between the lower and upper network heaters. The second difference of the claimed thermal power plant is that the condenser of the heat pump installation is made in two stages, with the first stage of the condenser associated with the first stage of the evaporator and the second stage of the condenser associated with the second stage of the evaporator connected in series to the mains water supply pipe after the lower network heater.

Новые отличительные признаки, характеризующие тепловую электрическую станцию, позволяют обеспечить максимальный отвод теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды и, тем самым, повысить экономичность работы станции, а также обеспечить обширную сферу применения заявленного технического решения.New distinctive features that characterize a thermal power plant allow for maximum heat removal from circulating water and reverse network water and, thereby, increase the efficiency of the plant, as well as provide an extensive scope of application of the claimed technical solution.

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 конденсатором 3, подающий 4 и обратный 5 сетевые трубопроводы, сетевой насос 6, нижний 7 и верхний 8 сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим 4 и обратным 5 сетевыми трубопроводами и подключенные по греющей среде к отопительным отборам 2, теплонасосную установку 9 с двухступенчатыми испарителем и с конденсатором. К конденсатору 3 турбины 1 подключены напорный 10 и сливной 11 трубопроводы циркуляционной воды. Первая ступень испарителя 12 подключена к сливному трубопроводу циркуляционной воды 11, а вторая ступень испарителя 13 подключена к обратному сетевому трубопроводу 5 перед нижним сетевым подогревателем 7. Первая ступень конденсатора 14 теплонасосной установки 9, связанная с первой ступенью испарителя 12, и вторая ступень конденсатора 15, связанная со второй ступенью испарителя 13, включены в подающий трубопровод сетевой воды 4 после нижнего сетевого подогревателя 7 последовательно.The thermal power plant contains a steam turbine 1 with heating steam extraction 2 and a condenser 3, supplying 4 and return 5 network pipelines, a network pump 6, lower 7 and upper 8 network heaters, connected via a heated medium between the supply 4 and return 5 network pipelines and connected heating medium to heating taps 2, heat pump unit 9 with a two-stage evaporator and with a condenser. To the condenser 3 of the turbine 1 are connected pressure 10 and drain 11 circulating water pipelines. The first stage of the evaporator 12 is connected to the drain pipe of the circulation water 11, and the second stage of the evaporator 13 is connected to the return network pipe 5 in front of the lower network heater 7. The first stage of the condenser 14 of the heat pump unit 9, connected with the first stage of the evaporator 12, and the second stage of the condenser 15, associated with the second stage of the evaporator 13, are included in the supply pipe of the network water 4 after the lower network heater 7 in series.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Thermal power station operates as follows.

Отработавший в паровой турбине 1 пар конденсируется в конденсаторе 3, для чего в конденсатор по напорному циркуляционному трубопроводу 10 подают охлаждающую воду. Нагретая в конденсаторе 3 вода поступает в первую ступень испарителя 12 теплонасосной установки 9, где отдает свою теплоту хладагенту, циркулирующему в контуре теплонасосной установки 9, а затем отводится по сливному трубопроводу циркуляционной воды 11. Возвращаемая от потребителей по обратному сетевому трубопроводу 5 сетевая вода подается сетевым насосом 6 во вторую ступень испарителя 13 теплонасосной установки 9, где отдает часть теплоты хладагенту теплонасосной установки 9 и охлаждается. Перед подачей потребителям сетевая вода последовательно нагревается в нижнем сетевом подогревателе 7, в первой 14 и второй 15 ступенях конденсатора теплонасосной установки 9 и в верхнем сетевом подогревателе 8. Благодаря использованию двухступенчатого испарителя теплонасосной установки 9 достигается максимально возможный отвод теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды, что способствует увеличению теплофикационной выработки электроэнергии, позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции и расширить сферу применения заявленного технического решения.The steam spent in the steam turbine 1 is condensed in the condenser 3, for which purpose cooling water is supplied to the condenser through the pressure circulation pipe 10. The water heated in the condenser 3 enters the first stage of the evaporator 12 of the heat pump unit 9, where it transfers its heat to the refrigerant circulating in the circuit of the heat pump unit 9, and then is discharged through the drain pipe of the circulation water 11. The network water returned from the consumers through the return network pipe 5 is supplied by the network pump 6 to the second stage of the evaporator 13 of the heat pump installation 9, where it transfers part of the heat to the refrigerant of the heat pump installation 9 and is cooled. Before being supplied to consumers, the network water is sequentially heated in the lower network heater 7, in the first 14 and second 15 stages of the condenser of the heat pump unit 9 and in the upper network heater 8. By using a two-stage evaporator of the heat pump unit 9, the maximum possible heat removal from the circulating water and return network water is achieved , which contributes to an increase in cogeneration power generation, allows to increase the efficiency of a thermal power plant and expand the scope application of the claimed technical solution.

Claims

1. A thermal power station comprising a steam turbine with heating steam taps and a condenser, to which pressure and drain pipelines of circulating water, lower and upper network heaters are connected, connected via a heated medium between the supply and return network pipelines and connected via heating medium to the heating taps , a heat pump installation connected on the cold side to a return network pipe and to a drain pipe of circulation water, characterized in that the evaporator is heat Fitting onasosnoy configured two stage, the first stage of the evaporator is connected to the discharge conduit of the circulating water, the second stage of the evaporator is connected to the return conduit network before the network bottom heater and heat pump system for heating medium capacitor included in the power supply line between the lower and upper heaters network.

2. Thermal power station according to claim 1, characterized in that the condenser of the heat pump installation is made in two stages, the first stage of the condenser associated with the first stage of the evaporator and the second stage of the condenser associated with the second stage of the evaporator included in the supply pipe of the mains water after the lower network heater in series.