RU2275515C1

RU2275515C1 - Thermal power station

Info

Publication number: RU2275515C1
Application number: RU2004136817/06A
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 extractions of steam and condenser to which pressure and drain circulating water 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 and condenser. First stage of evaporator is connected to circulating water drain pipeline, second stage of evaporator is connected to return heating system pipeline before lower heating system heater, and first stage of condenser of heat pumping unit connected with first stage of evaporator is connected by heated medium end to feed heating system pipeline between lower and upper heating system heaters. Second stage of condenser connected with second stage of evaporator is connected to feed heating system pipeline after upper heating system heater.

EFFECT: improved economy 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 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.Known thermal power plants-analogues, containing a steam turbine with heating steam extraction and a condenser, to which are connected the pressure and drain pipelines of circulating water, the lower and upper network heaters, connected via a heated medium between the supply and return network pipelines and connected via a 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 A.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.

Отличием заявленной тепловой электрической станции является то, что испаритель и конденсатор теплонасосной установки выполнены двухступенчатыми, причем первая ступень испарителя подключена к сливному трубопроводу циркуляционной воды, вторая ступень испарителя подключена к обратному сетевому трубопроводу перед нижним сетевым подогревателем, а первая ступень конденсатора теплонасосной установки, соединенная с первой ступенью испарителя, включена по нагреваемой среде в подающий сетевой трубопровод между нижним и верхним сетевыми подогревателями, вторая ступень конденсатора, соединенная со второй ступенью испарителя, включена в подающий сетевой трубопровод после верхнего сетевого подогревателя.The difference between the declared thermal power plant is that the evaporator and condenser of the heat pump installation are two-stage, with the first stage of the evaporator connected to the drain pipe of the circulation water, the second stage of the evaporator connected to the return network pipe in front of the lower network heater, and the first stage of the condenser of the heat pump installation connected to the first stage of the evaporator is connected through the heated medium to the supply network pipe between the lower and upper network dogrevatelyami, second stage capacitor coupled to the second stage evaporator, is included in the feed line network after the network of the upper 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 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, связанная с первой ступенью испарителя 12, включена в подающий сетевой трубопровод между нижним 7 и верхним 8 сетевыми подогревателями, вторая ступень конденсатора 15, связанная со второй ступенью испарителя 13, включена в подающий трубопровод сетевой воды 4 после верхнего сетевого подогревателя 8.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 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 circulating 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 installation connected with the first stage of the evaporator 12 is connected to the supply network pipe between the lower 7 and the upper 8 network heaters, the second stage of the condenser 15, connected with the second stage of the evaporator 13, is included in the supply pipe of the network water 4 after the upper network heater follower 8.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Отработавший в паровой турбине 1 пар конденсируется в конденсаторе 3, для чего в конденсатор 3 по напорному циркуляционному трубопроводу 10 подают охлаждающую воду. Нагретая в конденсаторе 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 ступени конденсатора 14, в верхнем сетевом подогревателе 8 и во второй ступени конденсатора 15 теплонасосной установки 9. 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.Thermal power station operates as follows. The steam exhausted in the steam turbine 1 is condensed in the condenser 3, for which purpose cooling water is supplied to the condenser 3 through the pressure circulation pipe 10. The water heated in the condenser 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 a 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 coolant 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 stage of the condenser 14, in the upper network heater 8 and in the second stage of the condenser 15 of the heat pump installation 9. By using a two-stage evaporator of the heat pump installation 9, the maximum possible heat removal from the circulation water and reverse network water, which contributes to an increase in cogeneration power generation, can increase the efficiency of thermal electric nation and expand the scope of the claimed technical solution.

Claims

A thermal power plant comprising a steam turbine with heating steam taps 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 a heating medium to the heating taps, heat pump installation connected on the cold side to the return network pipe and to the drain pipe of the circulation water, characterized in that the evaporator and The heat pump installation’s sensor is made up of two stages, with the first stage of the evaporator connected to the drainage pipe of the circulation water, the second stage of the evaporator connected to the return network pipe in front of the lower network heater, and the first stage of the condenser of the heat pump installation connected to the first stage of the evaporator connected to the supply network via a heated medium the pipeline between the lower and upper network heaters, the second stage of the condenser connected to the second stage, evaporate I included in the supply pipeline network after the network upper heater.