RU2350761C1

RU2350761C1 - Thermal power plant

Info

Publication number: RU2350761C1
Application number: RU2007119765/06A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Кудинов (RU); Анатолий Александрович Кудинов; Максим Александрович Егоров (RU); Максим Александрович Егоров; Светлана Камиловна Зиганшина (RU); Светлана Камиловна Зиганшина
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2009-03-27
Also published as: RU2007119765A

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: thermal power plant consists of the following: steam turbine condenser; recirculating water system that includes two surface water-water heat exchangers of preliminary heating of raw water before it is supplied to chemical water treatment; cooling tower consisting of stack and water-collecting reservoir; gravity bypass channel that connects water-collecting reservoir of cooling tower to water-receiving well; gravity water pipeline, circulation pump; pressure pipeline to steam turbine condenser; drain pressure pipeline to water-collecting reservoir of cooling tower; and drain pressure pipeline to stack equipped with water-distributing tray with spray nozzles, sprinkling device and water collector. At that heating path of surface heat exchanger being the first one in the direction of circulation water flow is connected to pressure pipeline to steam turbine condenser, and heating path of the second heat exchanger is included in drain pressure pipeline to water-collecting reservoir of cooling tower; at that heated paths of heat exchangers are connected in series with raw water pipeline before it is supplied to chemical water treatment.

EFFECT: invention allows reducing steam turbine condenser pressure due to deeper cooling of circulation water supplied to condenser.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях.The invention relates to energy and can be used at thermal power plants.

Известен аналог - тепловая электрическая станция (см. Сазанов Б.В., Юренев В.Н., Баженов М.И., Богородский А.С. Промышленные тепловые электростанции. М.: Энергия, 1967. С.214), содержащая конденсатор паровой турбины, систему оборотного водоснабжения, включающую градирню, водоприемный колодец, самотечный водовод, циркуляционный насос, напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины и сливной напорный трубопровод к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна, соединенного самотечным перепускным каналом с водоприемным колодцем, при этом вытяжная башня градирни снабжена водораспределительным лотком с разбрызгивающими соплами, оросительным устройством и водоуловителем. Данный аналог принят за прототип.A well-known analogue is a thermal power station (see Sazanov B.V., Yurenev V.N., Bazhenov M.I., Bogorodsky A.S. Industrial thermal power plants. M .: Energy, 1967. P.214), containing a capacitor a steam turbine, a reverse water supply system including a cooling tower, a water intake well, a gravity water conduit, a circulation pump, a pressure pipe to a steam turbine condenser and a drain pressure pipe to a cooling tower consisting of an exhaust tower and a drainage basin connected by a gravity bypass channel to a water intake well m, wherein the exhaust cooling tower water distribution tray is provided with a spray nozzle, irrigation and water traps device. This analogue is taken as a prototype.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной тепловой электрической станции, принятой за прототип, относится то, что известная тепловая электрическая станция обладает пониженной экономичностью из-за малого охлаждения в градирне нагретой в конденсаторе паровой турбины циркуляционной воды, что обусловливает возрастание давления в конденсаторе паровой турбины и снижение коэффициента полезного действия тепловой электрической станции.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the well-known thermal power plant adopted as a prototype is that the known thermal power plant has reduced efficiency due to low cooling in the cooling tower of the circulating water heated in the condenser of the steam turbine, which causes an increase in pressure in the condenser of a steam turbine and reducing the efficiency of a thermal power plant.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Для повышения экономичности тепловой электрической станции предлагается в системе оборотного водоснабжения с градирней тепловой электрической станции установить два поверхностных водоводяных теплообменника. При этом греющий тракт первого по ходу движения циркуляционной воды теплообменника подключить к напорному трубопроводу к конденсатору паровой турбины, а нагреваемый тракт включить в трубопровод сырой (исходной) воды. Охлажденную в первом теплообменнике циркуляционную воду направить в один из пучков конденсатора паровой турбины, а после конденсатора по сливному напорному трубопроводу - в греющий тракт второго поверхностного теплообменника для догрева сырой воды перед подачей ее на химводоочистку, причем охлажденную во втором поверхностном теплообменнике циркуляционную воду направить в водосборный бассейн, минуя вытяжную башню градирни. В этом случае на тепловой электрической станции в один из пучков конденсатора паровой турбины будет подаваться более охлажденная циркуляционная вода, что позволит снизить давление в конденсаторе паровой турбины. Кроме того, отвод охлажденной во втором поверхностном теплообменнике циркуляционной воды непосредственно в водосборный бассейн, минуя вытяжную башню градирни, позволит уменьшить расход циркуляционной воды через вытяжную башню и осуществить в ней более глубокое охлаждение циркуляционной воды, что дополнительно снизит давление в конденсаторе паровой турбины и повысит экономичность тепловой электрической станции.To increase the efficiency of the thermal power plant, it is proposed to install two surface water-water heat exchangers in the reverse water supply system with a cooling tower of the thermal power station. At the same time, the heating path of the first heat exchanger circulating water should be connected to the pressure pipe to the condenser of the steam turbine, and the heated path should be included in the raw (source) water pipeline. The circulated water cooled in the first heat exchanger is sent to one of the condenser bundles of the steam turbine, and after the condenser through the discharge pressure pipe to the heating path of the second surface heat exchanger to heat the raw water before it is fed to chemical water treatment, and the circulated water cooled in the second surface heat exchanger is sent to the drainage pool, bypassing the exhaust tower of the cooling tower. In this case, at the thermal power station, more cooled circulating water will be supplied to one of the condenser bundles of the steam turbine, which will reduce the pressure in the condenser of the steam turbine. In addition, the discharge of the circulated water cooled in the second surface heat exchanger directly to the catchment basin, bypassing the exhaust tower of the cooling tower, will reduce the flow of circulation water through the exhaust tower and provide deeper cooling of the circulation water, which will further reduce the pressure in the condenser of the steam turbine and increase the efficiency thermal power station.

Технический результат - повышение экономичности тепловой электрической станции путем снижения давления в конденсаторе паровой турбины вследствие более глубокого охлаждения подаваемой в конденсатор циркуляционной воды посредством установки в системе оборотного водоснабжения с градирней тепловой электрической станции двух поверхностных водоводяных теплообменников.EFFECT: increased efficiency of a thermal power plant by lowering the pressure in the condenser of a steam turbine due to deeper cooling of the circulating water supplied to the condenser by installing two surface water-water heat exchangers in the circulating water supply system with a cooling tower of the thermal power plant.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная тепловая электрическая станция содержит конденсатор паровой турбины, систему оборотного водоснабжения, включающую градирню, водоприемный колодец, самотечный водовод, циркуляционный насос, напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины и сливной напорный трубопровод к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна, соединенного самотечным перепускным каналом с водоприемным колодцем, при этом вытяжная башня градирни снабжена водораспределительным лотком с разбрызгивающими соплами, оросительным устройством и водоуловителем. Особенность тепловой электрической станции заключается в том, что система оборотного водоснабжения с градирней тепловой электрической станции снабжена двумя поверхностными водоводяными теплообменниками, греющий тракт первого из которых по ходу движения циркуляционной воды подключен к напорному трубопроводу к конденсатору паровой турбины, а греющий тракт второго теплообменника включен в сливной напорный трубопровод к водосборному бассейну градирни, при этом нагреваемые тракты теплообменников включены последовательно в трубопровод сырой воды перед подачей ее на химводоочистку.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the known thermal power plant contains a steam turbine condenser, a reverse water supply system including a cooling tower, a water intake well, a gravity water conduit, a circulation pump, a pressure pipe to a steam turbine condenser and a discharge pressure pipe to a cooling tower, consisting of exhaust tower and drainage basin connected by gravity bypass channel to the water intake well, while the exhaust tower of the sleep cooling tower wife water distribution trays with spray nozzles, irrigation equipment and water traps. The peculiarity of the thermal power plant is that the reverse water supply system with the cooling tower of the thermal power plant is equipped with two surface water-water heat exchangers, the heating path of the first of which is connected to the condenser of the steam turbine in the direction of the pressure pipe and the heating path of the second heat exchanger is included in the drain pressure line to the drainage basin of the tower, while the heated paths of the heat exchangers are connected in series in the pipelines d crude water prior to feeding it to the demineralizer.

На чертеже представлена схема тепловой электрической станции.The drawing shows a diagram of a thermal power station.

Тепловая электрическая станция содержит конденсатор 1 паровой турбины, систему оборотного водоснабжения, включающую поверхностные водоводяные теплообменники 2 и 3 предварительного подогрева сырой (исходной) воды перед подачей ее на химводоочистку, градирню, состоящую из вытяжной башни 4 и водосборного бассейна 5, самотечный перепускной канал 6, водоприемный колодец 7, самотечный водовод 8, циркуляционный насос 9, напорный трубопровод 10 к конденсатору 1 паровой турбины, сливной напорный трубопровод 11 к водосборному бассейну 5 градирни и сливной напорный трубопровод 12 к вытяжной башне 4, снабженной водораспределительным лотком 13 с разбрызгивающими соплами 14, оросительным устройством 15 и водоуловителем 16. Греющий тракт теплообменника 2 подключен к напорному трубопроводу 10 к конденсатору 1 паровой турбины, а греющий тракт теплообменника 3 включен в сливной напорный трубопровод 11 к водосборному бассейну 5 градирни, при этом нагреваемые тракты теплообменников 2 и 3 включены последовательно в трубопровод 17 сырой (исходной) воды перед подачей ее на химводоочистку.The thermal power plant contains a steam turbine condenser 1, a water recycling system, including surface water-water heat exchangers 2 and 3 for preheating raw (source) water before it is supplied to a chemical water purifier, a cooling tower consisting of an exhaust tower 4 and a catchment basin 5, a gravity bypass channel 6, water intake well 7, gravity water conduit 8, circulation pump 9, pressure line 10 to the condenser 1 of the steam turbine, drain pressure line 11 to the drainage basin 5 of the cooling tower and drain pressure line 12 to the exhaust tower 4, equipped with a water distribution tray 13 with spray nozzles 14, an irrigation device 15 and a water trap 16. The heating path of the heat exchanger 2 is connected to the pressure pipe 10 to the condenser 1 of the steam turbine, and the heating path of the heat exchanger 3 is included in the drain pressure pipe 11 to the drainage basin 5 of the cooling tower, while the heated paths of the heat exchangers 2 and 3 are connected in series in the pipeline 17 of raw (source) water before it is supplied for chemical water treatment.

Работа тепловой электрической станции осуществляется следующим образом.The operation of the thermal power plant is as follows.

Охлажденная в вытяжной башне 4 градирни и в поверхностном теплообменнике 3 циркуляционная вода из водоприемного колодца 7 циркуляционным насосом 9 по напорному трубопроводу 10 подается в конденсатор 1 паровой турбины. При этом общий поток циркуляционной воды перед подачей его в конденсатор 1 паровой турбины разделяется на два потока. Один поток направляется непосредственно в конденсатор 1 паровой турбины, а второй - в греющий тракт поверхностного теплообменника 2, где циркуляционная вода более глубоко охлаждается и подается в один из встроенных пучков конденсатора 1 паровой турбины. В конденсаторе 1 циркуляционная вода нагревается за счет теплоты конденсации (парообразования) отработавшего в турбине пара. Поток циркуляционной воды, который был направлен непосредственно в конденсатор 1 паровой турбины, по сливному напорному трубопроводу 12 подается в водораспределительный лоток 13 вытяжной башни 4 градирни, а другой поток циркуляционной воды, который был направлен в греющий тракт поверхностного теплообменника 2, по сливному напорному трубопроводу 11 подается в греющий тракт поверхностного теплообменника 3. Охлажденная в поверхностном теплообменнике 3 циркуляционная вода направляется в водосборный бассейн 5, минуя вытяжную башню 4 градирни. В поверхностных теплообменниках 2 и 3 циркуляционной водой осуществляется подогрев исходной воды перед подачей ее на химводоочистку.Cooled in the exhaust tower 4 of the tower and in the surface heat exchanger 3, the circulation water from the intake well 7 by the circulation pump 9 through the pressure pipe 10 is supplied to the condenser 1 of the steam turbine. In this case, the total flow of circulating water before it is fed to the condenser 1 of the steam turbine is divided into two streams. One stream is sent directly to the condenser 1 of the steam turbine, and the second to the heating path of the surface heat exchanger 2, where the circulation water is more deeply cooled and fed into one of the built-in bundles of the condenser 1 of the steam turbine. In the condenser 1, the circulation water is heated due to the heat of condensation (vaporization) of the steam exhausted in the turbine. The flow of circulating water, which was sent directly to the condenser 1 of the steam turbine, is fed through the drain pressure pipe 12 to the water distribution tray 13 of the exhaust tower 4 of the cooling tower, and the other flow of circulating water, which was directed to the heating path of the surface heat exchanger 2, via the drain pressure pipe 11 fed into the heating path of the surface heat exchanger 3. The circulated water cooled in the surface heat exchanger 3 is sent to the catchment basin 5, bypassing the exhaust tower 4 of the cooling tower. In surface heat exchangers 2 and 3 with circulating water, the source water is heated before it is supplied for chemical water treatment.

Из водораспределительного лотка 13 вода поступает в разбрызгивающие сопла 14. С помощью сопел 14 поток воды разбрызгивается и в форме струй и капель падает на оросительное устройство 15, а затем стекает в виде дождя в водосборный бассейн 5. В вытяжной башне 4 градирни навстречу потоку воды движется холодный атмосферный воздух. В процессе непосредственного контакта теплоносителей осуществляется тепло- и массообмен между водой и воздухом, при этом вода охлаждается, а воздух подогревается и насыщается водяными парами. Затем воздух проходит водоуловитель 16, где из него отделяется капельная влага, и через вытяжную башню 4 градирни отводится в атмосферу.From the distribution tray 13, water enters the spray nozzles 14. With the help of nozzles 14, the water stream is sprayed and in the form of jets and drops falls on the irrigation device 15, and then flows in the form of rain into the catchment basin 5. In the exhaust tower 4 of the cooling tower, the water flows towards the water flow cold air. In the process of direct contact of heat carriers, heat and mass transfer between water and air is carried out, while the water is cooled, and the air is heated and saturated with water vapor. Then the air passes the water trap 16, where drip moisture is separated from it, and is discharged through the exhaust tower 4 of the cooling tower to the atmosphere.

Из водосборного бассейна 5 охлажденная циркуляционная вода по самотечному перепускному каналу 6 поступает в водоприемный колодец 7, а затем в самотечный водовод 8, откуда циркуляционным насосом 9 снова подается в напорный трубопровод 10.From the catchment basin 5, the cooled circulating water through a gravity bypass channel 6 enters the water intake well 7, and then into the gravity water conduit 8, from where it is again fed into the pressure pipe 10 by the circulation pump 9.

Таким образом, в заявленном решении система оборотного водоснабжения с градирней тепловой электрической станции снабжена двумя поверхностными водоводяными теплообменниками, греющий тракт первого из которых по ходу движения циркуляционной воды подключен к напорному трубопроводу к конденсатору паровой турбины, а греющий тракт второго теплообменника включен в сливной напорный трубопровод к водосборному бассейну градирни, при этом нагреваемые тракты теплообменников включены последовательно в трубопровод сырой воды перед подачей ее на химводоочистку. За счет этого в один из пучков конденсатора паровой турбины подается более охлажденная циркуляционная вода, что обусловливает снижение давления в конденсаторе паровой турбины. Кроме того, отвод охлажденной во втором поверхностном теплообменнике циркуляционной воды непосредственно в водосборный бассейн, минуя вытяжную башню градирни, позволяет уменьшить расход циркуляционной воды через вытяжную башню и осуществлять в ней более глубокое охлаждение циркуляционной воды, что дополнительно снижает давление в конденсаторе паровой турбины и повышает экономичность тепловой электрической станции.Thus, in the claimed solution, the circulating water supply system with a cooling tower of the thermal power plant is equipped with two surface water-water heat exchangers, the heating path of the first of which is connected to the pressure pipe to the condenser of the steam turbine while the heating path of the second heat exchanger is connected to the discharge pressure pipe to the drainage basin of the tower, while the heated paths of the heat exchangers are connected in series in the raw water pipeline before it is fed and chemical water treatment. Due to this, more cooled circulating water is supplied into one of the condenser bundles of the steam turbine, which causes a decrease in pressure in the condenser of the steam turbine. In addition, the discharge of circulated water cooled in the second surface heat exchanger directly into the catchment basin, bypassing the exhaust tower of the cooling tower, allows to reduce the flow of circulation water through the exhaust tower and to carry out deeper cooling of the circulation water in it, which further reduces the pressure in the condenser of the steam turbine and increases efficiency thermal power station.

Claims

A thermal power plant comprising a steam turbine condenser, a reverse water supply system including a cooling tower, a water intake well, a gravity water conduit, a circulation pump, a pressure pipe to a steam turbine condenser and a discharge pressure pipe to a cooling tower consisting of an exhaust tower and a drainage basin connected by a gravity bypass channel with a water well, while the exhaust tower of the cooling tower is equipped with a water distribution tray with spray nozzles, an irrigation device and one catcher, characterized in that the circulating water supply system with a cooling tower of the thermal power plant is equipped with two surface water-water heat exchangers, the heating path of the first of which is connected to the pressure pipe to the condenser of the steam turbine in the direction of the circulation water, and the heating path of the second heat exchanger is connected to the discharge pressure pipe to the drainage basin of the tower, while the heated paths of the heat exchangers are connected in series in the pipeline of raw water before feeding it for chemical water treatment.