RU2278280C2 - Energy producing method - Google Patents
Energy producing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278280C2 RU2278280C2 RU2002128752/06A RU2002128752A RU2278280C2 RU 2278280 C2 RU2278280 C2 RU 2278280C2 RU 2002128752/06 A RU2002128752/06 A RU 2002128752/06A RU 2002128752 A RU2002128752 A RU 2002128752A RU 2278280 C2 RU2278280 C2 RU 2278280C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- steam
- boiler
- energy
- condenser
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике, а именно к производству электричества и тепла.The invention relates to energy, and in particular to the production of electricity and heat.
Известен способ получения электрической энергии, при котором подготавливают воду с использованием химических веществ, заливают ее в котел, превращая воду в насыщенный пар, пропускают этот пар через паронагреватель, получая перегретый пар, которым приводят во вращение паровую турбину, сопряженную с электрическим генератором (см. Паровые и газовые турбины / Под ред. Костюка. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.12-14).There is a method of producing electric energy, in which water is prepared using chemicals, it is poured into a boiler, turning water into saturated steam, this steam is passed through a steam heater to obtain superheated steam, which drives a steam turbine coupled to an electric generator (see Steam and gas turbines / Under the editorship of Kostyuk. - M .: Energoatomizdat, 1985, pp. 12-14).
Отработанный пар охлаждают в конденсаторе, превращают в воду, которую через вспомогательные устройства подают в котел.The spent steam is cooled in a condenser, converted into water, which is fed to the boiler through auxiliary devices.
Известно устройство для получения электрической энергии, содержащее котел, парогенератор, пароперегреватель, паровую турбину, генератор и конденсатор (см. Гутовский В.Н. Школьникам об энергетике. - М.: Изд-во "Просвещение", 1966, с.114).A device for producing electrical energy is known, comprising a boiler, a steam generator, a superheater, a steam turbine, a generator and a condenser (see Gutovsky V.N. Shkolnikam for energy. - M .: Publishing House "Education", 1966, p. 114).
Охлаждение конденсатора осуществляется потоком воды, перекачиваемой циркуляционными насосами из искусственных или естественных водоемов. Вода, прошедшая конденсатор, имеет температуру 20-28 градусов Цельсия. Тепловая энергия, содержащаяся в воде, охлаждающей конденсатор, бесполезно излучается в атмосферу и рассеивается в водных объектах. Потери энергии составляют более 55% от энергии, заключенной в сжигаемом топливе, что снижает коэффициент полезного действия (КПД) тепловой электростанции. Кроме того, значителен расход электроэнергии потребляемой циркуляционными насосами, перекачивающими воду для охлаждения конденсатора.The condenser is cooled by a stream of water pumped by circulation pumps from artificial or natural reservoirs. The water passed through the condenser has a temperature of 20-28 degrees Celsius. The thermal energy contained in the water cooling the condenser is uselessly radiated into the atmosphere and dissipated in water bodies. Energy losses account for more than 55% of the energy contained in the burned fuel, which reduces the efficiency (efficiency) of a thermal power plant. In addition, significant energy consumption is consumed by circulating pumps that pump water to cool the condenser.
Из известных способов наиболее близким аналогом является способ получения энергии, включающий подготовку воды, нагревание воды в котле для получения насыщенного пара, получение перегретого пара в пароперегревателе, преобразование энергии пара во вращение паровой турбины, сопряженной с электрическим генератором, превращение отработанного пара в воду в конденсаторе потоком охлаждающей воды путем воздействия на него снежной массой, которую используют в качестве котловой воды (см. US 5829255, кл. F 01 К 19/10, 03.11.1998).Of the known methods, the closest analogue is a method of generating energy, including preparing water, heating water in a boiler to produce saturated steam, producing superheated steam in a superheater, converting steam energy into rotation of a steam turbine coupled to an electric generator, converting spent steam into water in a condenser the flow of cooling water by exposing it to snow mass, which is used as boiler water (see US 5829255, CL F 01 K 19/10, 11/03/1998).
Недостатком известного способа является снижение КПД тепловой электростанции из-за прямого контакта снежной массы с паром, высокое количество химических веществ, необходимых для подготовки котловой воды, и высокое загрязнение водных объектов.The disadvantage of this method is to reduce the efficiency of a thermal power plant due to direct contact of the snow mass with steam, a high amount of chemicals necessary for the preparation of boiler water, and high pollution of water bodies.
Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков.The technical result, to which the present invention is directed, is to eliminate the above disadvantages.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения энергии, включающем подготовку воды, нагревание воды в котле для получения насыщенного пара, получение перегретого пара в пароперегревателе, преобразование энергии пара во вращение паровой турбины, сопряженной с электрическим генератором, превращение отработанного пара в воду в конденсаторе потоком охлаждающей воды, извлечение из потока охлаждающей воды тепловой энергии осуществляется в дополнительном теплообменнике путем воздействия на него снежной массой, преобразуемой в талую воду, которую используют в качестве котловой воды.The specified technical result is achieved in that in a method for producing energy, including preparing water, heating water in a boiler to obtain saturated steam, producing superheated steam in a superheater, converting steam energy into rotation of a steam turbine coupled to an electric generator, converting the spent steam into water into condenser with a stream of cooling water, extraction of thermal energy from a stream of cooling water is carried out in an additional heat exchanger by exposing it to snow mass, eobrazuemoy in melted water which is used as boiler feed water.
Указанный технический результат достигается также тем, что часть талой воды предварительно замораживают и в последующем используют ее в качестве котловой воды и/или охлаждающей конденсатор воды.The specified technical result is also achieved by the fact that part of the melt water is pre-frozen and subsequently used as boiler water and / or a cooling water condenser.
Указанный технический результат достигается также тем, что перед использованием талой воды в качестве котловой и/или охлаждающей конденсатор ее предварительно очищают.The specified technical result is also achieved by the fact that before using melt water as a boiler and / or cooling condenser, it is first cleaned.
Между заявляемым техническим результатом и существенными признаками изобретения существует следующая причинно-следственная связь. Именно возможность использования снеговой талой воды, получаемой, например от утилизации снега, в процессе получения товарной тепловой и электрической энергий дает возможность снизить их себестоимость за счет сокращения затрат на химическую подготовку воды, так как природная снеговая вода наиболее полно отвечает основным требованиям по химическому составу, предъявляемым к водам, которые используются в котлах для получения технологического пара. Сокращение необходимого объема кислот, используемых в Н-катионовых и ОН-анионовых фильтрах, и других ингредиентов, используемых при обессоливании воды, не только сокращает финансовые затраты, но и снижают вредное воздействие на окружающую среду. Повышение КПД становится возможным за счет значительного сокращения электрической энергии, используемой для перекачки воды, а также за счет обеспечения работы энергоустановки в оптимальном режиме, что достигается повышением эффективности охлаждения пара водой, имеющей низкую температуру, что дает возможность снизить необходимый объем охлаждающей воды. Использование энергии потока воды, охлаждающей конденсатор для получения котловой воды, и выработки дополнительного количества энергии, которую можно использовать в технологическом процессе получения энергии, например для питания оборудования подготовки и транспортировки котловой воды, сокращение затрат энергии на собственные нужды тепловой электростанции дает возможность увеличить выход товарной энергии и, следовательно, КПД.Between the claimed technical result and the essential features of the invention there is the following causal relationship. It is the possibility of using snow melt water, obtained, for example, from utilization of snow, in the process of obtaining commercial heat and electric energy that makes it possible to reduce their cost by reducing the cost of chemical preparation of water, since natural snow water most fully meets the basic requirements for chemical composition, presented to the waters that are used in boilers to produce process steam. Reducing the required amount of acids used in H-cationic and OH-anionic filters and other ingredients used in desalting water not only reduces financial costs, but also reduces the harmful effects on the environment. Increasing the efficiency becomes possible due to a significant reduction in the electric energy used for pumping water, as well as by ensuring the operation of the power plant in the optimal mode, which is achieved by increasing the efficiency of cooling steam with water having a low temperature, which makes it possible to reduce the required volume of cooling water. Using the energy of the water flow cooling the condenser to obtain boiler water, and generating additional energy that can be used in the technological process of obtaining energy, for example, to supply equipment for preparing and transporting boiler water, reducing energy costs for the auxiliary needs of a thermal power plant makes it possible to increase the output of marketable energy and therefore efficiency.
На чертеже приведена схема устройства для осуществления способа получения энергии.The drawing shows a diagram of a device for implementing the method of producing energy.
Устройство для получения энергии включает насос 1, котел 2, связанный с пароперегревателем 3, выход которого подключен к паровой турбине 4, связанной с конденсатором 5 и сопряженной с генератором 6, источник снежной массы 7, дополнительный теплообменник 8, вход которого гидравлически соединен с выходом конденсатора 5. Для преобразования кинетической энергии потока охлаждающей воды, прошедшей конденсатор, устройство содержит, по меньшей мере, одно средство 9 для преобразования этой энергии в другие виды энергии, например гидрогенератор. Устройство содержит также, по меньшей мере, один блок очистки талой воды 10, связанный с, по меньшей мере, одним изотермическим складом 11, предназначенным для замораживания части снеговой талой воды, выход которого гидравлически связан с входом насоса 1 и/или с входом конденсатора 5.The device for generating energy includes a pump 1, a boiler 2, connected to a superheater 3, the output of which is connected to a steam turbine 4, connected to a condenser 5 and connected to a generator 6, a snow mass source 7, an additional heat exchanger 8, the input of which is hydraulically connected to the output of the condenser 5. For converting the kinetic energy of the flow of cooling water passing through the condenser, the device contains at least one means 9 for converting this energy to other types of energy, for example, a hydrogenerator. The device also contains at least one block of melt water treatment 10, connected with at least one isothermal warehouse 11, intended for freezing part of the snow melt water, the output of which is hydraulically connected to the inlet of the pump 1 and / or to the inlet of the condenser 5 .
Устройство для осуществления способа получения энергии работает следующим образом.A device for implementing the method of producing energy works as follows.
В начале технологического цикла из водного объекта 12 насосом 13 осуществляют подачу воды в блок химподготовки (не показан). Подготовленную воду подают насосом 1 в котел 2, где нагревают для получения насыщенного пара, который пропускают через пароперегреватель 3 и воздействуют перегретым паром на паровую турбину 4, сопряженную с генератором 6, вырабатывающим электрическую энергию. Отработанный пар превращают в воду в конденсаторе 5 за счет охлаждения конденсатора потоком воды, перекачиваемой насосом 13 из водного объекта 12. Затем из потока охлаждающей воды, прошедшей конденсатор 5 и обладающей остаточной тепловой и кинетической энергией, извлекают тепловую энергию, пропуская указанный поток через дополнительный теплообменник 8, путем воздействия на него снежной массой из источника 7, который, например, можно образовать путем складирования снега, убираемого с улиц и т.п. Полученную в дополнительном теплообменнике 8 снеговую талую воду очищают в блоке очистки талой воды 10 и используют ее в качестве котловой воды, подавая через вспомогательные средства (например, устройства запорной арматуры) насосом 1 в котел 2. Поток охлажденной воды, прошедший через дополнительный теплообменник 8, направляют для охлаждения конденсатора 5.At the beginning of the technological cycle from the water body 12 by the pump 13, water is supplied to the chemical preparation unit (not shown). The prepared water is pumped 1 to the boiler 2, where it is heated to produce saturated steam, which is passed through a superheater 3 and is superheated by steam turbine 4, coupled with a generator 6 that generates electrical energy. The spent steam is converted into water in the condenser 5 by cooling the condenser with a stream of water pumped by the pump 13 from the water body 12. Then, heat energy is extracted from the cooling water stream passing through the condenser 5 and having the residual thermal and kinetic energy, passing the specified stream through an additional heat exchanger 8, by exposing it to snow mass from a source 7, which, for example, can be formed by storing snow removed from the streets, etc. The snow melt water obtained in the additional heat exchanger 8 is cleaned in the melt water purification unit 10 and used as boiler water by feeding pump 1 to the boiler 2 through auxiliary means (for example, valves), the chilled water stream passing through the additional heat exchanger 8, sent to cool the condenser 5.
Для осуществления способа в теплый период времени (температура окружающего воздуха - положительна) часть талой воды предварительно превращают в лед (замораживают за счет естественного зимнего холода) и хранят, например, в изотермическом складе 11. В теплом периоде осуществляют регулируемое таяние льда за счет естественного тепла или технологического тепла, например тепловой энергии конденсатора 5, и используют полученную талую воду в качестве котловой воды и/или охлаждающей конденсатор 5.To implement the method in a warm period of time (ambient temperature is positive), part of the melt water is previously converted into ice (frozen by natural winter cold) and stored, for example, in an isothermal warehouse 11. In the warm period, regulated melting of ice due to natural heat is carried out or process heat, for example the heat energy of the condenser 5, and use the obtained melt water as boiler water and / or a cooling condenser 5.
Из охлаждающего потока воды, прошедшей конденсатор 5, извлекают кинетическую энергию, для преобразования которой в другие виды энергии используют средство 9, например гидрогенератор.Kinetic energy is extracted from the cooling water stream passing through the condenser 5, and means 9, for example, a hydrogenerator, are used to convert it into other types of energy.
Предлагаемый способ получения энергии не нарушает стандартный технологический цикл. При применении предлагаемого решения появляется возможность многоступенчатого использования воды для охлаждения конденсатора без сложных сооружений типа градирен. Использование естественного холода и тепла для осуществления технологического процесса получения котловой воды дает возможность существенно повысить КПД тепловых электростанций, использующих конденсаторы. Использование природной снеговой воды дает возможность снизить количество химических веществ, необходимых для подготовки котловой воды, и снизить химическое загрязнение водных объектов, включенных в технологический процесс. Полезное использование тепловой энергии потока воды, прошедшей конденсатор, имеющей сравнительно низкую температуру, решает проблему утилизации снега, что повышает эффективность заявленного способа и устройства и создает предпосылки для решения проблемы сохранения климата в регионе.The proposed method of producing energy does not violate the standard technological cycle. When applying the proposed solution, it becomes possible to use water in several stages to cool a condenser without complex structures such as cooling towers. The use of natural cold and heat for the implementation of the boiler water production process makes it possible to significantly increase the efficiency of thermal power plants using capacitors. The use of natural snow water makes it possible to reduce the amount of chemicals necessary for the preparation of boiler water, and to reduce the chemical pollution of water bodies included in the technological process. The beneficial use of thermal energy from a water stream passing through a condenser having a relatively low temperature solves the problem of snow utilization, which increases the efficiency of the claimed method and device and creates the prerequisites for solving the problem of climate conservation in the region.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002128752/06A RU2278280C2 (en) | 2002-10-25 | 2002-10-25 | Energy producing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002128752/06A RU2278280C2 (en) | 2002-10-25 | 2002-10-25 | Energy producing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002128752A RU2002128752A (en) | 2004-04-27 |
RU2278280C2 true RU2278280C2 (en) | 2006-06-20 |
Family
ID=36714284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002128752/06A RU2278280C2 (en) | 2002-10-25 | 2002-10-25 | Energy producing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2278280C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449133C1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Thermal power plant |
RU2460888C2 (en) * | 2010-10-26 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Operating method of thermal power plant |
-
2002
- 2002-10-25 RU RU2002128752/06A patent/RU2278280C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449133C1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Thermal power plant |
RU2460888C2 (en) * | 2010-10-26 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Operating method of thermal power plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103775150A (en) | Electricity-water co-production system and method | |
RU2278280C2 (en) | Energy producing method | |
JPS57146067A (en) | Solar heat-utilizing power plant | |
RU2279554C1 (en) | Method of operation of thermal power station | |
RU2804793C1 (en) | Geothermal power supply plant | |
JPS58138213A (en) | Power generation device | |
RU2689233C1 (en) | Method for increasing energy efficiency of a power plant and device for its implementation | |
RU145203U1 (en) | HEAT ELECTRIC STATION | |
RU2810329C1 (en) | Geothermal power supply plant | |
RU2279555C1 (en) | Method of operation of thermal power station | |
RU145195U1 (en) | HEAT ELECTRIC STATION | |
SU1035247A1 (en) | Geothermal power unit | |
RU2789762C1 (en) | Vacuum deaeration assembly | |
RU2552481C1 (en) | Operating method of thermal power plant | |
RU2275512C2 (en) | Method of operation of thermal power station | |
SU724785A1 (en) | Heat power plant | |
RU22225U1 (en) | ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH A HYDRO-STEAM TURBINE | |
RU2279552C1 (en) | Method of thermal power station | |
RU44761U1 (en) | GEOTHERMAL POWER PLANT WITH BINARY CYCLE | |
RU2560621C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
RU144939U1 (en) | HEAT ELECTRIC STATION | |
RU17214U1 (en) | GEOTHERMAL DEVICE WITH A STEAM-TURBINE | |
RU2205969C2 (en) | Method of operation of gas-steam plant with nuclear reactor | |
RU145232U1 (en) | HEAT ELECTRIC STATION | |
RU145724U1 (en) | HEAT ELECTRIC STATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110426 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161026 |