RU2559655C1 - Method of operation of thermal power plant - Google Patents

Method of operation of thermal power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2559655C1
RU2559655C1 RU2013158783/06A RU2013158783A RU2559655C1 RU 2559655 C1 RU2559655 C1 RU 2559655C1 RU 2013158783/06 A RU2013158783/06 A RU 2013158783/06A RU 2013158783 A RU2013158783 A RU 2013158783A RU 2559655 C1 RU2559655 C1 RU 2559655C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
condenser
heat
steam turbine
low
Prior art date
Application number
RU2013158783/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2559655C9 (en
Inventor
Айрат Маратович Гафуров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ")
Priority to RU2013158783/06A priority Critical patent/RU2559655C9/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2559655C1 publication Critical patent/RU2559655C1/en
Publication of RU2559655C9 publication Critical patent/RU2559655C9/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of power engineering. In the method of operation of a thermal power plant the spent steam arrives from the steam turbine into the steam space of the condenser, is condensed on the surface of condenser tubes, inside of which cooling fluid flows, at the same time condensate with the help of a condensate pump of the steam turbine is sent to the regeneration system, during condensation of steam they recycle low-potential waste thermal energy of steam spent in the turbine with the help of cooling fluid, at the same time in the steam turbine they use a system of oil supply to bearings of the steam turbine with an oil cooler, additionally they perform recycling of the low-potential heat of the oil supply system of steam turbine bearings.
EFFECT: invention makes it possible to increase efficiency of a TPP due to complete recycling of low-potential waste heat and recycling of low-potential heat of an oil supply system of steam turbine bearings for additional generation of power, to reduce thermal emissions into environment.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты в конденсаторах паровых турбин ТЭС и утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины.The invention relates to the field of energy and can be used at thermal power plants (TPPs) for utilization of low-grade waste heat in condensers of steam turbines of TPPs and for the utilization of low-grade heat of the oil supply system of bearings of a steam turbine.

Аналогом является способ работы тепловой электрической станции, по которому весь поток обратной сетевой воды, возвращаемый от потребителей, последовательно нагревают паром отборов турбины в нижнем и в верхнем сетевых подогревателях, а затем направляют потребителям, охлаждение отработавшего пара производят циркуляционной водой, которую используют в качестве источника низкопотенциальной теплоты для испарителя теплонасосной установки, при этом весь поток сетевой воды после нижнего сетевого подогревателя дополнительно подогревают в конденсаторе теплонасосной установки (патент RU № 2269656, МПК F01K 17/02, 10.02.2006).An analogue is the method of operation of a thermal power plant, in which the entire return flow of network water returned from consumers is successively heated by steam of turbine offsets in the lower and upper network heaters, and then directed to consumers, the exhaust steam is cooled by circulating water, which is used as a source low potential heat for the evaporator of the heat pump installation, while the entire flow of network water after the lower network heater is additionally heated to the densifier of the heat pump installation (patent RU No. 2269656, IPC F01K 17/02, 02/10/2006).

Прототипом является способ работы тепловой электрической станции, содержащей подающий и обратный трубопроводы сетевой воды, паровую турбину с отопительными отборами пара и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным трубопроводами сетевой воды и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку, испаритель которой подключен по греющей среде к сливному трубопроводу циркуляционной воды, при этом конденсатор теплонасосной установки по нагреваемой среде включен в подающий трубопровод сетевой воды после сетевых подогревателей, а также систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод, маслобак, маслонасос и маслоохладитель, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом (патент RU № 2268372, МПК F01K 17/02, 20.01.2006).The prototype is the method of operation of a thermal power plant containing supply and return pipelines of network water, a steam turbine with heating steam extraction and a condenser, to which pressure and drain pipelines of circulating water are connected, network heaters connected via a heated medium between the supply and return pipelines of network water and connected through a heating medium to heating taps, a heat pump installation, the evaporator of which is connected through a heating medium to a drain pipe water, while the condenser of the heat pump installation for the heated medium is included in the supply pipe of the network water after the network heaters, as well as the oil supply system of the steam turbine bearings, which contains a drain pipe, an oil tank, an oil pump and an oil cooler connected in series through the heating medium, the output of which is connected through the heated medium with a pressure pipeline (patent RU No. 2268372, IPC F01K 17/02, 01/20/2006).

В известном способе сетевую воду, поступающую от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды, с помощью сетевого насоса подают в сетевые подогреватели, где нагревают паром отопительных отборов турбины. Отработавший в турбине пар охлаждают в конденсаторе, для чего подают в него по напорному трубопроводу и отводят по сливному трубопроводу циркуляционную воду. Нагретую в сетевых подогревателях сетевую воду перед подачей потребителям дополнительно нагревают в конденсаторе теплонасосной установки, в качестве низкопотенциального источника теплоты в испарителе теплонасосной установки используют циркуляционную воду из сливного трубопровода. В паровой турбине используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с маслоохладителем.In the known method, the network water coming from consumers through the return line of the network water is supplied to the network heaters by means of the network pump, where they are heated with steam from the heating taps of the turbine. The steam spent in the turbine is cooled in a condenser, for which it is fed into it through a pressure pipe and circulated water is discharged through a drain pipe. The network water heated in the network heaters is additionally heated before being supplied to consumers in the condenser of the heat pump installation, and circulating water from the drain pipe is used as a low-grade heat source in the evaporator of the heat pump installation. In a steam turbine, an oil supply system for bearings of a steam turbine with an oil cooler is used.

Таким образом, в известном способе работы тепловой электрической станции отработавший пар поступает из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость, при этом конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации, при конденсации пара осуществляют утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине пара при помощи охлаждающей жидкости, причем в паровой турбине используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с маслоохладителем.Thus, in the known method of operating a thermal power plant, the exhaust steam enters from the steam turbine into the condenser steam space, condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows, while the condensate is sent to the regeneration system using the condensate pump of the condenser of the steam turbine, during condensation the steam utilize the waste low-potential heat energy of the steam exhausted in the turbine with the help of a coolant, and in steam the howling turbine use an oil supply system for bearings of a steam turbine with an oil cooler.

Основным недостатком аналога и прототипа является относительно низкий коэффициент полезного действия ТЭС по выработке электрической энергии из-за отсутствия полной утилизации сбросной скрытой теплоты парообразования в конденсаторе паровой турбины для дополнительной выработки электроэнергии, обусловленную наличием вторичного контура (теплонасосной установки), а также отсутствие утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, для дополнительной выработки электроэнергии.The main disadvantage of the analogue and prototype is the relatively low efficiency of TPPs for generating electric energy due to the lack of complete utilization of the latent heat of vaporization in the steam turbine condenser for additional electricity generation due to the presence of a secondary circuit (heat pump installation), as well as the lack of utilization of low-grade heat oil supply systems for bearings of a steam turbine, for additional power generation.

Кроме этого, недостатком является низкий ресурс и надежность работы конденсатора паровой турбины из-за использования технической (циркуляционной) воды, которая загрязняет конденсатор паровой турбины. Из-за повышенных тепловых выбросов циркуляционной воды в водоем-охладитель нарушается его экосистема.In addition, the disadvantage is the low resource and reliability of the condenser of the steam turbine due to the use of technical (circulating) water, which pollutes the condenser of the steam turbine. Due to the increased thermal emissions of the circulation water into the cooling pond, its ecosystem is disturbed.

Задачей изобретения является повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет полного использования сбросной низкопотенциальной теплоты и утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии, повышение ресурса и надежности работы конденсатора паровой турбины и снижение тепловых выбросов в окружающую среду.The objective of the invention is to increase the efficiency of TPPs due to the full use of waste low-grade heat and utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings for additional generation of electric energy, increase the service life and reliability of the steam turbine condenser and reduce thermal emissions into the environment.

Технический результат достигается тем, что в способе работы тепловой электрической станции, по которому отработавший пар поступает из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость, при этом конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации, при конденсации пара осуществляют утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине пара при помощи охлаждающей жидкости, причем в паровой турбине используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с маслоохладителем, согласно настоящему изобретению, дополнительно осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, при этом утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине пара и утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины осуществляют при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина, в котором в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре, при этом его сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают и испаряют в конденсаторе паровой турбины, нагревают в маслоохладителе, расширяют в турбодетандере теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя.The technical result is achieved by the fact that in the method of operation of a thermal power plant, in which the exhaust steam is supplied from a steam turbine to the steam space of the condenser, it is condensed on the surface of the condenser tubes inside which coolant flows, while the condensate is sent to the condenser pump of the steam turbine condenser in regeneration system, during steam condensation, waste low-potential heat energy of the steam exhausted in the turbine is utilized by cooling the waiting fluid, and in the steam turbine using the oil supply system of bearings of a steam turbine with an oil cooler, according to the present invention, additionally utilize the low potential heat of the oil supply system of the bearings of the steam turbine, while utilizing the waste low potential heat of the steam exhausted in the turbine and utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam bearing bearings the turbines are carried out using a closed-loop circulating heat engine organic Rankine cycle, in which a low-boiling working fluid circulating in a closed circuit is used as coolant, it is compressed in a condensate pump of a heat engine, heated and evaporated in a steam turbine condenser, heated in an oil cooler, and expanded in a thermal expansion turbine expander engine and condense in the heat exchanger-condenser of the heat engine.

В качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют или конденсатор воздушного охлаждения, или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения.As a heat exchanger-condenser of a heat engine, either an air-cooled condenser, or a water-cooled condenser, or an air-cooled and water-cooled condenser are used.

В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный углекислый газ CO2.As a low-boiling working fluid, liquefied carbon dioxide CO 2 is used .

Таким образом, технический результат достигается за счет полной утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты (скрытой теплоты парообразования) и утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, которые осуществляют путем последовательного нагрева соответственно в конденсаторе паровой турбины и маслоохладителе низкокипящего рабочего тела (сжиженного углекислого газа СО2) теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина.Thus, the technical result is achieved due to the complete utilization of waste low-grade heat (latent heat of vaporization) and the utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings, which are carried out by sequential heating in a steam turbine condenser and oil cooler of a low-boiling working fluid (liquefied carbon dioxide СО 2 ) closed-loop heat engine operating on the organic Rankine cycle.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена тепловая электрическая станция, имеющая тепловой двигатель с теплообменником-конденсатором.The invention is illustrated in the drawing, which shows a thermal power plant having a heat engine with a heat exchanger-condenser.

На чертеже цифрами обозначены:In the drawing, the numbers indicate:

1 - паровая турбина,1 - steam turbine,

2 - конденсатор паровой турбины,2 - condenser of a steam turbine,

3 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины,3 - condensate pump condenser of a steam turbine,

4 - основной электрогенератор,4 - the main generator

5 - тепловой двигатель с замкнутым контуром циркуляции,5 - heat engine with a closed circuit,

6 - турбодетандер,6 - turboexpander,

7 - электрогенератор,7 - electric generator,

8 - теплообменник-конденсатор,8 - heat exchanger-condenser,

9 - конденсатный насос,9 - condensate pump,

10 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины,10 - oil supply system of bearings of a steam turbine,

11 - сливной трубопровод,11 - drain pipe

12 - маслобак,12 - oil tank

13 - маслонасос,13 - oil pump

14 - маслоохладитель,14 - oil cooler

15 - напорный трубопровод.15 - pressure pipe.

Тепловая электрическая станция включает последовательно соединенные паровую турбину 1, конденсатор 2 паровой турбины и конденсатный насос 3 конденсатора паровой турбины, основной электрогенератор 4, соединенный с паровой турбиной 1, а также систему 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 11, маслобак 12, маслонасос 13 и маслоохладитель 14, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 15.The thermal power plant includes a steam turbine 1 connected in series, a steam turbine condenser 2 and a steam turbine condenser pump 3, a main electric generator 4 connected to the steam turbine 1, and a steam turbine bearing oil supply system 10 comprising a drain pipe 11 connected in series through a heating medium , an oil tank 12, an oil pump 13 and an oil cooler 14, the outlet of which is connected to a pressure pipe 15 via a heated medium.

В тепловую электрическую станцию введен тепловой двигатель 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина.A heat engine 5 with a closed circulation loop, operating according to the organic Rankine cycle, has been introduced into the thermal power station.

Замкнутый контур циркуляции теплового двигателя 5 выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим последовательно соединенные турбодетандер 6 с электрогенератором 7, теплообменник-конденсатор 8, конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 2 паровой турбины, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом маслоохладителя 14, выход маслоохладителя 14 соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, образуя замкнутый контур охлаждения.The closed circulation circuit of the heat engine 5 is made in the form of a circuit with a low-boiling working fluid containing a turboexpander 6 connected in series with an electric generator 7, a heat exchanger-condenser 8, a condensate pump 9, the output of the condensate pump 9 being connected via a heated medium to the input of the condenser 2 of the steam turbine, output which is connected through a heated medium to the inlet of the oil cooler 14, the output of the oil cooler 14 is connected through a heated medium to the inlet of the turboexpander 6, forming a closed cooling circuit.

Способ работы тепловой электрической станции осуществляют следующим образом.The method of operation of a thermal power plant is as follows.

Отработавший пар поступает из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость, при этом конденсат с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации, при конденсации пара осуществляют утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине 1 пара при помощи охлаждающей жидкости, причем в паровой турбине 1 используют систему 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины с маслоохладителем 14.The exhaust steam comes from the steam turbine 1 into the steam space of the condenser 2, condenses on the surface of the condenser tubes, inside which the coolant flows, while the condensate is sent to the regeneration system using the condensate pump 3 of the condenser of the steam turbine, and the waste low-potential heat energy is recycled when the steam is condensed. spent 1 steam in the turbine using a coolant, and in the steam turbine 1 use the system 10 oil supply bearings steam turbine oil cooler 14.

Отличием предлагаемого способа является то, что дополнительно осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины, при этом утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине 1 пара и утилизацию низкопотенциальной теплоты системы 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины осуществляют при помощи теплового двигателя 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина, в котором в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре, при этом его сжимают в конденсатном насосе 9 теплового двигателя, нагревают и испаряют в конденсаторе 2 паровой турбины, нагревают в маслоохладителе 14, расширяют в турбодетандере 6 теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе 8 теплового двигателя. В качестве теплообменника-конденсатора 8 теплового двигателя используют или конденсатор воздушного охлаждения, или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный углекислый газ CO2.The difference of the proposed method is that they additionally utilize the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings 10, while utilizing the low potential heat of the steam exhausted in the turbine 1 steam and utilize the low potential heat of the oil supply system 10 of the steam turbine bearings using the closed-loop heat engine 5 circulation operating on the organic Rankine cycle, in which n zkokipyaschee working fluid circulating in a closed circuit, wherein it is compressed in the condensate pump 9, the heat engine is heated and evaporated in the condenser 2 of the steam turbine is heated in an oil cooler 14, expanded in an expansion turbine 6 of the thermal engine, and condensed in exchanger-condenser 8 of the heat engine. As the heat exchanger-condenser 8 of the heat engine, either an air-cooled condenser, or a water-cooled condenser, or an air and water-cooled condenser are used. As a low-boiling working fluid, liquefied carbon dioxide CO 2 is used .

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Отработавший пар, поступающий из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный углекислый газ CO2). Мощность паровой турбины 1 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 4.The exhaust steam coming from the steam turbine 1 into the steam space of the condenser 2 condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied carbon dioxide CO 2 ). The power of the steam turbine 1 is transmitted to the main electric generator 4 connected to one shaft.

Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации.Steam condensation is accompanied by the release of latent heat of vaporization, which is removed using coolant. The condensate formed by means of a condensate pump 3 of a steam turbine condenser is sent to a regeneration system.

Преобразование сбросной низкопотенциальной тепловой энергии, отработавшего в турбине 1 пара, и низкопотенциальной тепловой энергии системы маслоснабжения подшипников паровой турбины 1 в механическую и, далее, в электрическую происходит в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя 5, работающего по органическому циклу Ренкина.The conversion of waste low-potential thermal energy spent in the turbine 1 steam and low-potential thermal energy of the oil supply system of the bearings of the steam turbine 1 into mechanical and, further, into electric energy occurs in a closed circuit of the heat engine 5 operating on the organic Rankine cycle.

Таким образом, утилизацию сбросной низкопотенциальной теплоты (скрытой теплоты парообразования) отработавшего в турбине 1 пара и утилизацию низкопотенциальной теплоты системы 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины осуществляют путем последовательного нагрева соответственно в конденсаторе 2 паровой турбины и маслоохладителе 14 низкокипящего рабочего тела (сжиженного углекислого газа CO2) теплового двигателя 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина.Thus, the utilization of low-grade waste heat (latent heat of vaporization) of 1 steam spent in the turbine and the low-grade heat of the oil supply system 10 of the steam turbine bearings are utilized by sequentially heating the low-boiling working fluid (liquefied carbon dioxide CO 2 ) in the condenser 2 of the steam turbine and the oil cooler 14. heat engine 5 with a closed loop operating on the organic Rankine cycle.

Весь процесс начинается с сжатия в конденсатном насосе 9 сжиженного углекислого газа СО2, который направляют на нагрев и испарение в конденсатор 2 паровой турбины, куда поступает отработавший в турбине 1 пар.The whole process begins with the compression in the condensate pump 9 of liquefied carbon dioxide CO 2 , which is sent for heating and evaporation to the condenser 2 of the steam turbine, where 1 steam spent in the turbine enters.

Температура кипения сжиженного углекислого газа CO2 сравнительна низка (292,26 К при давлении 5,61 МПа), поэтому в конденсаторе 2 паровой турбины он быстро испаряется и переходит в газообразное состояние, далее его направляют на перегрев в маслоохладитель 14. В маслоохладителе 14 циркулирует масло, нагретое в подшипниках паровой турбины 1, с температурой в интервале от 318,15 К до 348,15 К. В процессе теплообмена масла с углекислым газом CO2 происходит перегрев углекислого газа СО2 до температуры в интервале от 308,15 К до 333,15 К. После маслоохладителя 14 перегретый углекислый газ CO2 направляют в турбодетандер 6.The boiling point of liquefied carbon dioxide CO 2 is relatively low (292.26 K at a pressure of 5.61 MPa), therefore, it quickly evaporates in the condenser 2 of the steam turbine and goes into a gaseous state, then it is sent for overheating to the oil cooler 14. The oil cooler 14 circulates oil, heated in the bearings of the steam turbine 1, at a temperature ranging from 318.15 K to 348.15 K. during the heat exchange oil with carbon dioxide CO 2 carbon dioxide occur overheat of CO 2 to a temperature ranging from 333 K to 308.15 , 15 K. After oil cooler 14 over Warm carbon dioxide CO 2 is sent to a turboexpander 6.

Процесс настроен таким образом, что в турбодетандере 6 не происходит конденсации углекислого газа СО2 в ходе срабатывания теплоперепада. Мощность турбодетандера 6 передается соединенному на одном валу электрогенератору 7. На выходе из турбодетандера 6 углекислый газ CO2 имеет температуру около 288 К с влажностью, не превышающей 12%.The process is configured in such a way that carbon dioxide CO 2 does not condense in the turboexpander 6 during the operation of the heat transfer. The power of the turboexpander 6 is transferred to an electric generator 7 connected to one shaft. At the outlet of the turboexpander 6, carbon dioxide CO 2 has a temperature of about 288 K with a humidity not exceeding 12%.

Далее, при снижении температуры углекислого газа CO2, происходит его сжижение в теплообменнике-конденсаторе 8, выполненного, например, в виде конденсатора воздушного охлаждения, охлаждаемого воздухом окружающей среды в температурном диапазоне от 223,15 К до 283,15 К.Further, when the temperature of carbon dioxide CO 2 decreases , it is liquefied in the heat exchanger-condenser 8, made, for example, in the form of an air-cooled condenser cooled by ambient air in the temperature range from 223.15 K to 283.15 K.

После теплообменника-конденсатора 8 в сжиженном состоянии углекислый газ СО2 направляют для сжатия в конденсатный насос 9 теплового двигателя.After the heat exchanger-condenser 8 in a liquefied state, carbon dioxide CO 2 is sent for compression to the condensate pump 9 of the heat engine.

Далее органический цикл Ренкина на основе низкокипящего рабочего тела повторяется.Further, the organic Rankine cycle based on a low-boiling working fluid is repeated.

Использование предлагаемого способа работы тепловой электрической станции позволит, по сравнению с прототипом, повысить коэффициент полезного действия ТЭС за счет полного использования сбросной низкопотенциальной теплоты отработавшего пара, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии, повысить ресурс и надежность работы конденсатора паровой турбины и снизить тепловые выбросы в окружающую среду.Using the proposed method of operation of a thermal power plant will allow, in comparison with the prototype, to increase the efficiency of TPPs due to the full use of low-grade waste heat of exhaust steam, utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings for additional generation of electric energy, increase the life and reliability of the steam condenser turbines and reduce thermal emissions into the environment.

Claims (3)

1. Способ работы тепловой электрической станции, по которому отработавший пар поступает из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость, при этом конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации, при конденсации пара осуществляют утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине пара при помощи охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что в тепловой электрической станции используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с маслоохладителем и дополнительно осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, при этом утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине пара и утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины осуществляют при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина, в котором в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре, при этом его сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя, испаряют в конденсаторе паровой турбины, нагревают в маслоохладителе, расширяют в турбодетандере теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя.1. The method of operation of a thermal power plant, in which the exhaust steam flows from the steam turbine into the condenser steam space, condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows, while the condensate is sent to the regeneration system using the condenser pump of the condenser of the steam turbine, when condensing the steam utilize waste low-potential heat energy of the steam spent in the turbine with the help of a coolant, characterized in that in heat The power plant uses the oil supply system of steam turbine bearings with an oil cooler and additionally utilizes the low-grade heat of the oil supply system of the steam turbine bearings, while the waste low-potential heat energy of the steam exhausted in the turbine is utilized and the low-potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings is utilized using a closed-loop heat engine organic Ren loop in which a low-boiling working fluid circulating in a closed circuit is used as a coolant, it is compressed in a heat engine condensate pump, heated in a heat engine heat exchanger-recuperator, evaporated in a steam turbine condenser, heated in an oil cooler, and expanded in a heat turbine expander engine, reduce its temperature in the heat exchanger-recuperator of the heat engine and condense in the heat exchanger-condenser of the heat engine. 2. Способ работы тепловой электрической станции по п. 1, отличающийся тем, что в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют или конденсатор воздушного охлаждения, или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения.2. The method of operation of a thermal power plant according to claim 1, characterized in that either an air-cooled condenser or a water-cooled condenser or an air and water-cooled condenser are used as a heat exchanger-condenser of a heat engine. 3.Способ работы тепловой электрической станции по п. 1, отличающийся тем, что в качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C3H8. 3. The method of operation of a thermal power plant according to claim 1, characterized in that liquefied propane C 3 H 8 is used as a low-boiling working fluid.
RU2013158783/06A 2013-12-27 2013-12-27 Method of operation of thermal power plant RU2559655C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013158783/06A RU2559655C9 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Method of operation of thermal power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013158783/06A RU2559655C9 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Method of operation of thermal power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2559655C1 true RU2559655C1 (en) 2015-08-10
RU2559655C9 RU2559655C9 (en) 2015-11-20

Family

ID=53796469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013158783/06A RU2559655C9 (en) 2013-12-27 2013-12-27 Method of operation of thermal power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2559655C9 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110131919A (en) * 2019-04-02 2019-08-16 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 The recovery method of cooling circulating water waste heat

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218802A (en) * 1960-11-28 1965-11-23 Aerojet General Co Binary vapor power plant
US3234734A (en) * 1962-06-25 1966-02-15 Monsanto Co Power generation
RU2273742C1 (en) * 2004-09-03 2006-04-10 ООО "Центр КОРТЭС" Energy-accumulating plant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218802A (en) * 1960-11-28 1965-11-23 Aerojet General Co Binary vapor power plant
US3234734A (en) * 1962-06-25 1966-02-15 Monsanto Co Power generation
RU2273742C1 (en) * 2004-09-03 2006-04-10 ООО "Центр КОРТЭС" Energy-accumulating plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАФУРОВ А.М. и др. Энергетическая установка на базе ГТУ НК-37 с двумя теплоутилизирующими рабочими контурами, Энергетика Татарстана, 2012, N 3, с. 35-41. ГАЛАШОВ Н.Н. и др. Анализ влияния основных параметров партурбинного цикла на эффективность тринарных парогазовых установок, Известия Томского политехнического университета, 2013, т. 323, N 4, с. 14-21, рис. 4. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110131919A (en) * 2019-04-02 2019-08-16 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 The recovery method of cooling circulating water waste heat
CN110131919B (en) * 2019-04-02 2021-02-05 深圳市奥宇节能技术股份有限公司 Method for recovering waste heat of cooling circulating water

Also Published As

Publication number Publication date
RU2559655C9 (en) 2015-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2560503C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2559655C1 (en) Method of operation of thermal power plant
RU2552481C1 (en) Operating method of thermal power plant
RU2560505C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2560502C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2562745C1 (en) Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant
RU2562730C1 (en) Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant
RU2570961C2 (en) Method of operation of thermal power plant
RU2575252C2 (en) Heat power plant operation mode
RU2568348C2 (en) Operating method of thermal power plant
RU2569993C2 (en) Operation of thermal electric power station
RU2569994C2 (en) Operation of thermal electric power station
RU2562506C2 (en) Method of operation of thermal power plant
RU2560496C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2560504C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2564470C2 (en) Operating method of thermal power plant
RU2564466C2 (en) Heat power plant operation mode
RU2560500C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2570943C2 (en) Method of operation of thermal power plant
RU2560495C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2560514C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2555600C1 (en) Operating method of thermal power plant
RU2560497C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2575216C2 (en) Working method of thermal power station
RU2560512C1 (en) Heat power plant operation mode

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151228