RU2496992C1

RU2496992C1 - Method of operation of thermal power plant

Info

Publication number: RU2496992C1
Application number: RU2012132434/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Викторович Шерстобитов; Константин Викторович Забудьков
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-10-27

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: method of operation of a thermal power plant, according to which steam generated in a forward-flow steam boiler after a steam superheater of live steam is sent into a high pressure cylinder of a steam turbine, then steam is sent into an intermediate steam superheater, afterwards it is supplied into a cylinder of medium pressure and further into a low pressure cylinder; some steam from the medium pressure cylinder is sent into the third bleed of steam, from where it is supplied to a turbodrive of a feed pump and a thermopressor; water is also supplied into the thermopressor from the line of the main condensate at the outlet of the group of low pressure heaters, and cooled and compressed steam released from the thermopressor is sent as a heating steam to deaerator of feed water and the first heater of high pressure along with the flow of feed water.

EFFECT: invention makes it possible to reduce difference of temperatures between steam at the inlet to the first high pressure heater along feed water flow and a deaerator of feed water and flows of feed water at the outlet from them.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях.The invention relates to the field of power engineering and can be used in thermal power plants.

Известен способ работы тепловой электрической станции, включающей прямоточный котел, паровую турбину, состоящую из цилиндра высокого давления (ЦВД), цилиндра среднего давления (ЦСД) и цилиндра низкого давления (ЦНД), конденсатор пара паровой турбины, конденсатные насосы, регенеративные подогреватели низкого давления (ПНД), деаэратор питательной воды (ДПВ), насос питательной воды, снабженный турбоприводом (ПТН), регенеративные подогреватели высокого давления (ПВД), по которому пар из первых трех отборов паровой турбины отводят на ПВД, а из последних шести - на ПНД, в которых последовательно нагревают основной конденсат турбины после конденсатора и питательную воду; второй отбор осуществляется из «холодной» линии промежуточного перегрева (XПП) пара, по которой пар после ЦВД направляется в промежуточный пароперегреватель (ПП) прямоточного котла и далее направляется в ЦСД; из третьего отбора также отводят пар на ДПВ и турбопривод питательного насоса, отработавший пар которого направляется на вход цилиндра низкого давления турбины (Ю.Ф.Косяк. «Паровая турбина К-300-240 ХТГЗ». - М.: Энергоиздат, 1982. С.12).A known method of operation of a thermal power plant, including a once-through boiler, a steam turbine, consisting of a high pressure cylinder (CVP), a medium pressure cylinder (CPS) and a low pressure cylinder (CPS), a steam condenser of a steam turbine, condensate pumps, low pressure regenerative heaters ( PND), feed water deaerator (DPA), feed water pump equipped with a turbo drive (ПТН), high pressure regenerative heaters (LDPE), through which steam from the first three withdrawals of a steam turbine is diverted to LDPE, and from Latter six - IPA, which successively heated main turbine condensate after the condenser and the feedwater; the second selection is carried out from the “cold” line of the intermediate superheat (HPP) of the steam, through which the steam after the central heating system is directed to the intermediate superheater (PP) of the direct-flow boiler and then sent to the central cylinder from the third selection, steam is also diverted to the ДПВ and the turbo drive of the feed pump, the exhaust steam of which is sent to the inlet of the low-pressure cylinder of the turbine (Yu.F. Kosyak. “Steam turbine K-300-240 KhTGZ”. - M .: Energoizdat, 1982. C .12).

Недостатком аналога является пониженная экономичность тепловой электрической станции из-за высокой разности температур пара третьего отбора турбины и питательной воды на выходе первого по ходу питательной воды ПВД.A disadvantage of the analogue is the reduced efficiency of the thermal power plant due to the high temperature difference of the steam of the third turbine and feed water outlet at the outlet of the first LDPE feed water.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ подогрева питательной воды на тепловой электрической станции, по которому питательная вода последовательно нагревается паром отборов турбины в ПНД, ДПВ и ПВД, параллельно с последними часть питательной воды подогревается в выносном пароохладителе первого по ходу питательной воды подогревателя высокого давления, причем дренаж греющего пара из третьего по ходу питательной воды ПВД сливается во второй, а из второго и первого - отдельными потоками в ДПВ (патент RU 2053374).Closest to the claimed invention is a method of heating feed water at a thermal power plant, in which feed water is sequentially heated by steam turbine offsets in HDPE, DPV and LDPE, in parallel with the latter, part of the feed water is heated in a remote desuperheater of the first high pressure heater along the feed water, moreover, the drainage of heating steam from the third LDPE along the feed water is discharged into the second, and from the second and first by separate flows into the RPA (patent RU 2053374).

Недостатками прототипа является пониженная экономичность тепловой электростанции из-за большой разности температур пара на входе в выносной пароохладитель и питательной воды на выходе из него, либо из-за большой разности температур питательной воды на выходе из выносного пароохладителя и питательной воды на выходе из третьего по ходу питательной воды подогревателя высокого давления, что зависит от температурного напора в выносном пароохладителе.The disadvantages of the prototype is the reduced efficiency of the thermal power plant due to the large difference in temperature of the steam at the inlet to the remote desuperheater and feed water at the outlet, or due to the large temperature difference of the feed water at the outlet of the remote desuperheater and feed water at the exit from the third one feed water of the high pressure heater, which depends on the temperature pressure in the remote desuperheater.

Задачей нового способа является повышение экономичности тепловой электрической станции.The objective of the new method is to increase the efficiency of the thermal power plant.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является снижение разности температур между паром на входе в первый по ходу питательной воды ПВД и ДПВ и потоками питательной воды на выходе из них.The technical result achieved by the present invention is to reduce the temperature difference between the steam at the inlet of the first LDPE and DPA along the feed water and the feed water flows at the outlet thereof.

Технический результат достигается тем, что в способе работы тепловой электрической станции пар из первых трех отборов паровой турбины подают на ПВД, а из последних шести - на ПНД, в которых последовательно нагревают основной конденсат турбины после конденсатора и питательную воду; пар третьего отбора из камеры отбора направляется на турбопривод питательного насоса, отработавший пар которого направляется на вход цилиндра низкого давления паровой турбины и четвертый по ходу основного конденсата подогреватель, а также в термопрессор, представляющий собой сопло Лаваля, в минимальном сечении имеющее камеру смешения, куда производится впрыск воды, подаваемой из линии основного конденсата, и далее пар третьего отбора направляется на первый по ходу питательной воды ПВД и на ДПВ.The technical result is achieved by the fact that in the method of operation of a thermal power plant, steam from the first three selections of the steam turbine is fed to the LDPE, and of the last six to the HDPE, in which the main condensate of the turbine after the condenser and feed water are sequentially heated; the third selection steam from the selection chamber is directed to the feed pump’s turbo drive, the exhaust steam of which is sent to the inlet of the low pressure cylinder of the steam turbine and the fourth heater along the main condensate, and also to the thermal compressor, which is a Laval nozzle, with a minimum section having a mixing chamber, where the injection of water supplied from the main condensate line, and then the third selection steam is sent to the first in the direction of the LDPE feed water and to the DPV.

Таким образом, пар третьего отбора, проходя через термопрессор, охлаждается до температуры насыщения, а его давление увеличивается за счет эффекта термопрессии, отчего давление в первом по ходу питательной воды ПВД повышается, а разность температур между паром на входе в первый по ходу питательной воды ПВД и ДПВ и потоками питательной воды на выходе из них значительно сокращается и, следовательно, сокращаются необратимые потери и рост энтропии в процессе теплообмена между паром и питательной водой, что повышает полезную работу цикла паротурбинной установки и экономичность тепловой электрической станции.Thus, the steam of the third selection, passing through the thermopressor, is cooled to saturation temperature, and its pressure increases due to the effect of thermal compression, which makes the pressure in the first along the LDPE feed water increase, and the temperature difference between the steam at the inlet to the first LDPE along the feed water and the WPV and the flows of feed water at the outlet of them are significantly reduced and, therefore, irreversible losses and an increase in entropy during heat exchange between steam and feed water are reduced, which increases the useful work of the steam cycle turbine installation and cost-effectiveness of a thermal power plant.

Особенность заключается в том, что пар третьего отбора перед подачей в ДПВ и первый по ходу питательной воды ПВД сжимается и охлаждается до температуры насыщения в термопрессоре, что осуществляется путем адиабатного расширения пара с ускорением в конфузоре термопрессора, затем инжекции воды в ускорившийся поток пара в камере смешения термопрессора и адиабатного сжатия образовавшейся смеси с торможением в диффузоре термопрессора, причем количество подаваемой воды таково, что на выходе термопрессора образуется сухой насыщенный пар.The peculiarity lies in the fact that the steam of the third selection, before being supplied to the DPA and the first along the feed water, the LDPE is compressed and cooled to the saturation temperature in the thermocompressor, which is carried out by adiabatic expansion of the steam with acceleration in the thermocompressor confuser, then water is injected into the accelerated steam flow in the chamber mixing the thermopressor and adiabatic compression of the resulting mixture with braking in the diffuser of the thermopressor, and the amount of water supplied is such that at the outlet of the thermopressor dry saturated steam is formed.

Новый способ работы тепловой электрической станции позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции за счет снижения потерь от необратимости и роста энтропии в процессе теплообмена между паром и питательной водой, в первом по ходу питательной воды ПВД и ДПВ.A new way of operating a thermal power plant allows you to increase the efficiency of a thermal power plant by reducing losses from irreversibility and increasing entropy during heat transfer between steam and feed water, in the first along the feed water of the LDPE and DPV.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.Thus, the set of essential features set forth in the claims, allows to achieve the desired technical result.

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, поясняющая предложенный способ. СThe drawing shows a schematic diagram of a thermal power plant, explaining the proposed method. FROM

Станция содержит паровой котел 1, пароперегреватель свежего пара 2, промежуточный пароперегреватель 3, паровую турбину с девятью отборами пара 20-25 и 27-29, состоящую из ЦВД 4, ЦСД 5 и ЦНД 6, электрический генератор 7, конденсатор 8, конденсатный насос 9, ПНД 10, ДПВ 11, питательный насос 12 и турбопривод питательного насоса 13, термопрессор 14, трубопровод 15 подвода воды на впрыск в термопрессор, трубопровод 16 отвода пара от термопрессора в ДПВ, первый по ходу питательной воды ПВД 17, второй по ходу питательной воды ПВД 18, третий по ходу питательной воды ПВД 19, линия отвода пара из турбопривода питательного насоса 26.The station contains a steam boiler 1, a superheater of fresh steam 2, an intermediate superheater 3, a steam turbine with nine steam withdrawals 20-25 and 27-29, consisting of CVP 4, TsSD 5 and TsND 6, an electric generator 7, a condenser 8, a condensate pump 9 , PND 10, DPV 11, the feed pump 12 and the turbo drive of the feed pump 13, the thermal compressor 14, the pipe 15 for supplying water to the injection into the thermal compressor, the pipe 16 for removing steam from the thermal compressor in the DPV, the first along the feed water LDPE 17, the second along the feed water LDPE 18, the third along the feed water LDPE 19 , steam exhaust line from the turbo drive of the feed pump 26.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы тепловой электрической станции.Consider an example of the implementation of the claimed method of operation of a thermal power plant.

Вырабатываемый в прямоточном паровом котле 1 пар после пароперегревателя свежего пара 2 направляют в ЦВД 4 паровой турбины, где он расширяется, совершая работу, передаваемую на электрический генератор 7, а затем поступает в промежуточный пароперегреватель 3, после которого проходит через ЦСД 5 и ЦНД 6, где расширяется, совершая работу, также передаваемую на электрический генератор 7; пар из третьего отбора по трубопроводу пара третьего отбора 22 направляется на турбопривод 13 питательного насоса 12 и термопрессор 14, в который по линии инжектируемой воды 15 подается вода на впрыск в термопрессор 14, а охлажденный и сжатый пар из термопрессора подается в первый по ходу питательной воды ПВД 17 и по трубопроводу 16 в ДПВ 11; пар из ЦНД 6 направляется в конденсатор 8, где конденсируется и насосом 9 через группу ПНД 10 подается в ДПВ 11, где происходит его подогрев и деаэрация паром, выходящим из термопрессора 14; в группе ПНД 10 конденсат подогревается паром отборов 23-25 и 27-29 и паром из трубопровода 26 отвода пара из турбопривода питательного насоса; далее питательная вода из ДПВ 11 подается питательным насосом 12 через подогреватели высокого давления 17-19, где она подогревается паром отборов 20 и 21 и паром из термопрессора и далее поступает в прямоточный паровой котел 1.The steam generated in the once-through steam boiler after the superheater of fresh steam 2 is sent to the CVP 4 of the steam turbine, where it expands, completing the work transmitted to the electric generator 7, and then enters the intermediate superheater 3, after which it passes through the DSS 5 and the central pressure cylinder 6, where it expands, performing work also transmitted to the electric generator 7; the steam from the third selection through the pipeline, the steam of the third selection 22 is directed to the turbo drive 13 of the feed pump 12 and the thermopressor 14, into which water is injected through the injection water line 15 for injection into the thermal compressor 14, and the cooled and compressed steam from the thermal compressor is fed into the first feed water LDPE 17 and pipeline 16 in DPV 11; the steam from the low pressure cylinder 6 is sent to the condenser 8, where it is condensed and pump 9 through the PND group 10 is supplied to the DPV 11, where it is heated and deaerated by the steam leaving the thermal compressor 14; in the PND group 10, the condensate is heated by steam of withdrawals 23-25 and 27-29 and steam from the pipeline 26 for removing steam from the turbo drive of the feed pump; Further, the feed water from the ДПВ 11 is supplied by the feed pump 12 through high-pressure heaters 17-19, where it is heated by steam of taps 20 and 21 and steam from the thermal compressor and then enters the direct-flow steam boiler 1.

Таким образом, использование термопрессора 14 для охлаждения и сжатия пара третьего отбора 22 позволяет в значительной степени снизить рост энтропии и потери от необратимости в процессе теплообмена в ДПВ 11 и первом по ходу питательной воды ПВД 17, что повышает полезную работу цикла паротурбинной установки и экономичность тепловой электрической станции.Thus, the use of a thermal compressor 14 for cooling and compressing steam of the third selection 22 allows to significantly reduce the increase in entropy and losses from irreversibility during heat transfer in the ДПВ 11 and the first along the feed water of the LDPE 17, which increases the useful work of the cycle of the steam turbine unit and the cost-effectiveness of thermal power station.

Claims

A method of operating a thermal power plant, in which steam from a first selection of a steam turbine is supplied to a third high-pressure heater along the feed water, a second selection of steam turbines preceding the intermediate superheater is directed to a second high-pressure heater along the feed water; the steam after the high-pressure cylinder is sent to the intermediate superheater of the once-through boiler and then to the medium-pressure cylinder, characterized in that the steam sent to the feed water deaerator and the first high-pressure heater along the feed water is supplied from a thermal compressor, in which the steam supplied from the selection of the steam turbine, located first along the steam after the intermediate overheating, is cooled by the injection of water supplied from the main condensate line, and is compressed under the influence of thermal compression.