RU2320930C1 - Система однотрубного теплоснабжения - Google Patents
Система однотрубного теплоснабжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320930C1 RU2320930C1 RU2006139191/03A RU2006139191A RU2320930C1 RU 2320930 C1 RU2320930 C1 RU 2320930C1 RU 2006139191/03 A RU2006139191/03 A RU 2006139191/03A RU 2006139191 A RU2006139191 A RU 2006139191A RU 2320930 C1 RU2320930 C1 RU 2320930C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- water
- power
- source
- turbines
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02B30/125—
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к централизованному теплоснабжению на основе использования отработавшей теплоты турбин КЭС и АЭС с помощью теплонасосных установок. Технический результат: снижение затрат электроэнергии, связанных с обеспечением теплоснабжения, вплоть до нулевого значения, возможность повышения мощности электростанции за счет дополнительной выработки электроэнергии газотурбинными приводными двигателями ТНУ, улучшение экологии и экономических показателей электростанции за счет дополнительной выработки теплоты. Система однотрубного теплоснабжения включает паровые турбины электростанций (КЭС, АЭС), магистральные теплопроводы, поставляющие нагретую сетевую воду в обслуживаемый город, и внутригородские системы и устройства, использующие теплоту и химически очищенную сетевую воду для городских нужд. В качестве теплоисточника используются парокомпрессионные теплонасосные установки (ТНУ) с рабочим телом термодинамического цикла, имеющим низкие критические параметры, например диоксидом углерода, который после сжатия в компрессоре находится при сверхкритическом давлении, образующим треугольный цикл Лоренца. В качестве низкопотенциального источника теплоты используется отработавшая теплота турбин электростанций, которая передается к испарителям теплонасосных установок по замкнутому контуру циркуляционной воды, имеющему трубопроводы для поступления и сброса воды в источник технического водоснабжения электростанции. В качестве теплоносителя используется механически очищенная вода из источника технического водоснабжения, которая после предварительного подогрева в первой ступени теплообменника-нагревателя теплонасосной установки поступает на химводоочистку и затем догревается во второй ступени. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к централизованному теплоснабжению на основе использования отработавшей теплоты турбин КЭС и АЭС с помощью теплонасосных установок.
Идея однотрубного теплоснабжения от паротурбинных ТЭЦ была предложена автором [1] с целью теплоснабжения городов, расположенных на дальних расстояниях от ТЭЦ (до 120-150 км), что позволяло значительно снизить издержки по созданию и эксплуатации магистральных тепловых сетей. Она получила дальнейшее развитие в работах авторов [2] и служит прототипом изобретения. Здесь рассматривалась передача теплоты в Москву от Конаковской ГРЭС мощностью 2400 МВт с турбинами К-300-240, находящейся на расстоянии 130 км от обслуживаемого города. Поступившая в город нагретая вода использовалась как теплоноситель и в качестве химически очищенной воды для городских нужд.
Техническое решение [2] имеет следующие недостатки.
1. Требовалась значительная и дорогостоящая реконструкция конденсационных турбин с целью их перевода в теплофикационный режим.
2. Большие отборы пара на теплофикационные нужды привели к изменению режимов работы проточной части турбины.
3. Это привело к снижению электрической мощности ГРЭС на 560-600 МВт, что радикально ухудшило ее технико-экономические показатели.
Указанные недостатки данного технического решения резко сужают области его практического использования.
Целями изобретения являются:
- полное исключение недостатков по пп.1 и 2 и недовыработки мощности турбинами;
- снижение дополнительных затрат электроэнергии (п.3), связанных с обеспечением теплоснабжения, вплоть до нулевого значения;
- возможность повышения мощности электростанции за счет дополнительной выработки электроэнергии газотурбинными приводными двигателями ТНУ;
- максимальное расширение области использования однотрубного теплоснабжения за счет его распространения на действующие электростанции, включая АЭС;
- обеспечение требования энергетической безопасности в части недопустимости использования монотоплива (газа) более половины топливного баланса городов и регионов [3];
- улучшение экологии как в обслуживаемых городах, так и в местах размещения КЭС, АЭС, где снижается тепловое загрязнение среды;
- улучшение экономических показателей электростанции за счет дополнительной выработки теплоты.
Указанные цели достигаются тем, что отработавшая теплота турбин электростанций частично или полностью используется в качестве низкопотенциального источника теплоты (НПИТ) парокомпрессионных теплонасосных установок (ТНУ), а передача теплоты к испарителям ТНУ осуществляется с помощью замкнутого контура циркуляционной воды, имеющего трубопроводы для поступления и сброса воды в источники технического водоснабжения, при этом рабочим телом термодинамического цикла ТНУ служит вещество с низкими критическими параметрами, например диоксид углерода, который после сжатия в компрессоре находится при сверхкритических параметрах, образуя так называемый треугольный цикл Лоренца, энергоэффективность которого тем выше, чем ниже температура теплоносителя (сетевой воды) на входе в теплообменник - нагреватель ТНУ и такая минимальная температура имеет место в проектном зимнем режиме работы ТНУ при заборе сетевой воды из источника технического водоснабжения электростанции, которая после механической очистки поступает в первую ступень теплообменника - нагревателя ТНУ и затем в химводоочистку, после которой возвращается для окончательного нагрева во второй ступени нагревателя и затем подается по однотрубной системе в обслуживаемый город, где используется, как в прототипе изобретения, в качестве теплоносителя для целей теплоснабжения и в качестве химически очищенной воды для городских нужд, причем для привода ТНУ может использоваться электрический, паровой и газотурбинный привод, причем мощность последнего может превышать приводную мощность ТНУ с целью выработки дополнительной электроэнергии электростанцией.
На чертеже приведена схема однотрубной системы теплоснабжения.
1 - конденсатор паровых турбин; 2 - подвод и отвод воды системы технического водоснабжения; 3 - контур циркуляционной воды конденсаторов; 4 - ТНУ электростанции; 5 - сетевая вода из источника технического водоснабжения; 6 - химводоочистка сетевой воды; 7 - магистральный теплопровод; 8 - пиковый котел; 9 - городские потребители теплоты; 10 - городские ТНУ; 11 - пиковый котел ТНУ; 12 - потребители теплоты от ТНУ; 13 - охлажденная в испарителях ТНУ вода, поступающая на нужды городского водоснабжения; 14 - сетевая вода на нужды бытового и технологического горячего водоснабжения.
Она работает следующим образом. Охлаждающая вода, нагретая в конденсаторах турбин 1, с помощью контура 3 (связанного с системой технического водоснабжения трубопроводами 2) поступает в качестве НПИТ в ТНУ 4, где происходит нагрев механически очищенной сетевой воды 5, поступающей из источника технического водоснабжения, до необходимой температуры для химводоочистки 6. После ХВО сетевая вода поступает во вторую ступень нагрева и направляется по магистральному теплопроводу 7 в обслуживаемый город. Далее вода делится на два потока: предназначенного для отопления потребителей 9 (с использованием пикового котла 8) и для обеспечения нагрузок бытового и технологического горячего водоснабжения 14. Поскольку температура воды после отопительных приборов составляет 40-50°C, то этот температурный потенциал используется с помощью городских ТНУ 10, имеющих свой контур теплоснабжения потребителей 12, также включающий пиковые котлы 11. Охлажденная в испарителях ТНУ сетевая вода затем направляется в систему городского водоснабжения 13.
Источники информации
1. В.Б.Пакшвер. Системы теплоснабжения городов от мощных электростанций по однотрубной схеме. Доклад на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 1963.
2. Б.Е.Кореннов, И.А.Смирнов, Л.П.Иголка, Н.И.Мамонтов. Теплоснабжение крупного города от загородной ТЭС. Теплоэнергетикап, №11, 1992.
3. Энергетическая стратегия России на период до 2020 г. М., ГУ ИЭС, 2001.
Claims (2)
1. Система однотрубного теплоснабжения, включающая паровые турбины электростанций (КЭС, АЭС), магистральные теплопроводы, поставляющие нагретую сетевую воду в обслуживаемый город, и внутригородские системы и устройства, использующие теплоту и химически очищенную сетевую воду для городских нужд, отличающаяся тем, что в качестве теплоисточника используются парокомпрессионные теплонасосные установки (ТНУ) с рабочим телом термодинамического цикла, имеющим низкие критические параметры, например, диоксидом углерода, который после сжатия в компрессоре находится при сверхкритическом давлении, образующим треугольный цикл Лоренца, в качестве низкопотенциального источника теплоты используется отработавшая теплота турбин электростанций, которая передается к испарителям теплонасосных установок по замкнутому контуру циркуляционной воды, имеющему трубопроводы для поступления и сброса воды в источник технического водоснабжения электростанции, а в качестве теплоносителя - механически очищенная вода из источника технического водоснабжения, которая после предварительного подогрева в первой ступени теплообменника-нагревателя теплонасосной установки поступает на химводоочистку и затем догревается во второй ступени.
2. Система теплоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что мощность газотурбинного привода ТНУ превышает приводную мощность и используется для дополнительной выработки электроэнергии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006139191/03A RU2320930C1 (ru) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | Система однотрубного теплоснабжения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006139191/03A RU2320930C1 (ru) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | Система однотрубного теплоснабжения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2320930C1 true RU2320930C1 (ru) | 2008-03-27 |
Family
ID=39366361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006139191/03A RU2320930C1 (ru) | 2006-11-08 | 2006-11-08 | Система однотрубного теплоснабжения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2320930C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526771C2 (ru) * | 2012-10-03 | 2014-08-27 | Валентин Прокофьевич Проценко | Универсальная система энерго- и водоснабжения |
-
2006
- 2006-11-08 RU RU2006139191/03A patent/RU2320930C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
КОРЕННОВ Б.Е. и др. Теплоснабжение крупного города от загородной ТЭС. - М.: Теплоэнергетика, 1992, №11. * |
СОКОЛОВ Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: МЭИ, 2001, с.103-110. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526771C2 (ru) * | 2012-10-03 | 2014-08-27 | Валентин Прокофьевич Проценко | Универсальная система энерго- и водоснабжения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102185537B (zh) | 利用导热油炉与半导体发电装置实现热电联产的系统及方法 | |
CN102733956B (zh) | 一种化石燃料与太阳能互补的分布式供能系统及方法 | |
CN106523053B (zh) | 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统及实现方法 | |
CN109489101B (zh) | 一种集中供热系统及其集中供热方法 | |
FI101167B (fi) | Matala-arvoisen lämmön hyödyntäminen ahdetussa lämpövoimakoneessa | |
CN103727703A (zh) | 一种再利用冷热电三联供系统 | |
CN101806445B (zh) | 槽式太阳能多级热利用装置 | |
JP2014034924A (ja) | 内燃機関の排熱回収装置及びコジェネレーション・システム | |
CN109931135A (zh) | 一种内燃机排气余热梯级利用系统 | |
CN106089344A (zh) | 一种余热多级利用的分布式能源发电系统及方法 | |
CN203594565U (zh) | 一种太阳能热发电大功率泵的汽动驱动系统 | |
RU2320930C1 (ru) | Система однотрубного теплоснабжения | |
RU2194166C2 (ru) | Энергоблок теплоэлектроцентрали | |
RU2391605C1 (ru) | Система тепло- и водоснабжения | |
RU2306489C1 (ru) | Система централизованного теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения | |
RU2630284C1 (ru) | Когенерационная установка с глубокой утилизацией тепловой энергии теплового двигателя | |
CN103663587A (zh) | 海岛柴油发电站余热电水联产装置及方法 | |
CN106523185A (zh) | 导热油锅炉和温差热电装置一体化热电联产系统 | |
RU2162533C1 (ru) | Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла | |
CN206310568U (zh) | 给水泵汽轮机低真空运行循环水采暖供热系统 | |
RU2164615C1 (ru) | Теплоэнергетическая установка | |
RU2275515C1 (ru) | Тепловая электрическая станция | |
RU2163684C1 (ru) | Автономная комбинированная установка для одновременного производства электроэнергии и тепла | |
RU2261338C1 (ru) | Паросиловая установка с дополнительными паровыми турбинами | |
RU2163703C1 (ru) | Система централизованного теплоснабжения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181109 |