RU2560612C1 - Heat power plant operation mode - Google Patents
Heat power plant operation mode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560612C1 RU2560612C1 RU2014113513/02A RU2014113513A RU2560612C1 RU 2560612 C1 RU2560612 C1 RU 2560612C1 RU 2014113513/02 A RU2014113513/02 A RU 2014113513/02A RU 2014113513 A RU2014113513 A RU 2014113513A RU 2560612 C1 RU2560612 C1 RU 2560612C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condenser
- steam
- heat
- heat exchanger
- steam turbine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки электрической энергии.The invention relates to the field of energy and can be used at thermal power plants (TPPs) when disposing of excess low-grade heat of return network water and utilization of high-grade heat of steam of production selection for additional generation of electric energy.
Аналогом является способ работы тепловой электрической станции, по которому весь поток обратной сетевой воды, возвращаемый от потребителей, нагревают паром отборов турбины в нижнем и в верхнем сетевых подогревателях, а также в конденсаторе теплонасосной установки теплотой, отведенной от обратной сетевой воды в испарителе теплонасосной установки, после чего направляют потребителям, при этом весь поток сетевой воды последовательно нагревают в нижнем сетевом подогревателе, конденсаторе теплонасосной установки и верхнем сетевом подогревателе (Патент RU №2275512, МПК F01K 17/02, 27.04.2006).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 heated by steam of turbine withdrawals in the lower and upper network heaters, as well as in the condenser of the heat pump installation with heat removed from the return network water in the evaporator of the heat pump installation, after which they are sent to consumers, while the entire flow of network water is sequentially heated in the lower network heater, the condenser of the heat pump installation and the upper network heater atelier (Patent RU No. 2275512, IPC F01K 17/02, 04/27/2006).
Прототипом является способ работы тепловой электрической станции, содержащей теплофикационную турбину с отопительными отборами пара, подающий и обратный трубопроводы теплосети, сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным трубопроводами теплосети и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку с испарителем, включенным в обратный трубопровод теплосети, и конденсатором, при этом конденсатор теплонасосной установки включен в подающий трубопровод теплосети после сетевых подогревателей (Патент RU №2269014, МПК F01K 17/02, 27.01.2006).The prototype is the method of operation of a thermal power plant containing a cogeneration turbine with heating steam extraction, supply and return pipelines of the heating network, network heaters connected via a heated medium between the supply and return pipelines of the heating network and connected via heating medium to the heating selection, heat pump installation with an evaporator included in the return pipe of the heating system, and a condenser, while the condenser of the heat pump installation is included in the supply pipe of the heating system after evyh heaters (Patent RU №2269014, IPC F01K 17/02, 27.01.2006).
В известном способе возвращаемая от потребителей по обратному трубопроводу теплосети сетевая вода подается сетевым насосом в испаритель теплонасосной установки, где отдает часть теплоты хладагенту теплонасосной установки и охлаждается, затем сетевая вода поступает в сетевые подогреватели, где нагревается паром отопительных отборов турбины. Перед подачей потребителям сетевая вода дополнительно нагревается в конденсаторе теплонасосной установки за счет теплоты хладагента, циркулирующего в контуре теплонасосной установки. Благодаря последовательному включению испарителя теплонасосной установки в обратный трубопровод теплосети до сетевых подогревателей, а конденсатора в подающий трубопровод теплосети после сетевых подогревателей достигается максимальное охлаждение обратной сетевой воды.In the known method, the network water returned from the consumers through the return pipe of the heating network is supplied by the network pump to the evaporator of the heat pump installation, where it transfers part of the heat to the coolant of the heat pump installation and is cooled, then the network water is supplied to the network heaters, where it is heated by steam from the turbine heating taps. Before being supplied to consumers, the network water is additionally heated in the condenser of the heat pump installation due to the heat of the refrigerant circulating in the circuit of the heat pump installation. Due to the sequential inclusion of the evaporator of the heat pump installation in the return pipe of the heating system to the network heaters, and the condenser in the supply pipe of the heating system after the network heaters, maximum cooling of the return network water is achieved.
Таким образом, в известном способе работы тепловой электрической станции пар отопительных параметров из отборов паровой турбины поступает в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, сетевая вода поступает от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в испаритель, выполняющий функцию теплообменника-охладителя сетевой воды, нижний сетевой подогреватель и верхний сетевой подогреватель, далее сетевую воду направляют в подающий трубопровод сетевой воды, отработавший пар поступает из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, при этом конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации, причем в испарителе, выполняющем функцию теплообменника-охладителя сетевой воды, осуществляют утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды при помощи охлаждающей жидкости.Thus, in the known method of operating a thermal power plant, steam of heating parameters from the steam turbine’s withdrawals enters the steam space of the upper and lower network heaters, network water is supplied from consumers through a return line of network water to the evaporator, which serves as a heat exchanger-cooler of network water, the lower network the heater and the upper network heater, then the network water is sent to the supply pipe of the network water, the exhaust steam comes from the steam turbine into the steam The condenser’s space is condensed on the surface of the condenser tubes, while the condensate is sent to the regeneration system using the condenser pump of the condenser of the steam turbine, and in the evaporator, which acts as a heat exchanger-cooler of the network water, the excess low-potential heat of the return network water is recycled using coolant.
Основным недостатком аналога и прототипа является то, что утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды осуществляют в целях выработки дополнительной тепловой энергии, а не для дополнительной выработки электрической энергии.The main disadvantage of the analogue and the prototype is that the disposal of excess low potential heat return network water is carried out in order to generate additional thermal energy, and not for additional generation of electric energy.
Кроме этого, недостатком аналога и прототипа является относительно низкий коэффициент полезного действия ТЭС по выработке электрической энергии, обусловленный затратами электрической мощности на привод теплонасосной установки.In addition, the disadvantage of the analogue and the prototype is the relatively low efficiency of TPPs for the generation of electric energy, due to the cost of electric power to drive the heat pump installation.
Задачей изобретения является разработка способа утилизации теплоты ТЭС, в котором устранены указанные недостатки аналога и прототипа.The objective of the invention is to develop a method of utilizing the heat of a thermal power plant, which eliminates these disadvantages of the analogue and prototype.
Техническим результатом является повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды для дополнительной выработки электрической энергии.The technical result is to increase the efficiency of TPPs due to the utilization of excess low-grade heat of return network water for additional generation of electric energy.
Технический результат достигается тем, что в способе утилизации теплоты тепловой электрической станции, включающем подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель сетевой воды и в нижний и верхний сетевые подогреватели, подачу сетевой воды в подающий трубопровод сетевой воды, направление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, при этом конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации, согласно настоящему изобретению в тепловой электрической станции используют конденсационную установку, имеющую конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, и осуществляют утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора 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 низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и в теплообменнике-охладителе сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя.The technical result is achieved in that in a method of heat recovery of a thermal power plant, comprising supplying steam of heating parameters from steam turbine offsets to the steam space of the upper and lower network heaters, supplying network water from consumers via a return line of network water to the network water heat exchanger-cooler and lower and upper network heaters, supply of network water to the supply pipe of network water, direction of the exhaust steam from the steam turbine into the steam space a condenser in which steam condenses on the surface of the condenser tubes, whereby the condensate is sent to the regeneration system using the condensate pump of the condenser of the steam turbine, according to the present invention, a condensing unit having a steam turbine condenser with production steam extraction is used in the thermal power station and the excess low-grade heat of return network water and utilization of high-grade heat of steam of production selection using t closed-circuit heat pump operating on the organic Rankine cycle, in which a low-boiling working fluid circulating in a closed circuit is used as coolant, while the low-boiling working fluid is compressed in a heat engine condensate pump, heated in a heat engine heat exchanger-recuperator and in heat exchanger-cooler network water, evaporate and overheat in the condenser of a steam turbine with production steam extraction, expand in the turbine expander of the heat engine, it lowers the temperature in the heat exchanger-recuperator heat engine and condensed in exchanger-condenser heat engine.
В качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, конденсатор водяного охлаждения или конденсатор воздушного и водяного охлаждения.An air-cooled condenser, a water-cooled condenser, or an air and water-cooled condenser are used as a heat exchanger-condenser of a heat engine.
В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C3H8.As a low-boiling working fluid, liquefied propane C 3 H 8 is used .
Таким образом, технический результат достигается за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара для дополнительной выработки электрической энергии, которые осуществляют путем последовательного нагрева соответственно в теплообменнике-охладителе сетевой воды и конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, низкокипящего рабочего тела (сжиженного пропана C3H8) теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина.Thus, the technical result is achieved by utilizing the excess low potential heat of the return network water and utilizing the high potential heat of the production steam from a steam turbine with production steam extraction for additional generation of electric energy, which is carried out by sequential heating respectively in a network water heat exchanger-cooler and a steam condenser turbine with productive steam extraction, low boiling working fluid (liquid c 3 H 8 propane) those lovogo engine with closed-loop circulation operation in the organic Rankine cycle.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена тепловая электрическая станция, имеющая тепловой двигатель с теплообменником-конденсатором, теплообменником-рекуператором, теплообменник-охладитель сетевой воды и конденсационную установку.The invention is illustrated in the drawing, which shows a thermal power plant having a heat engine with a heat exchanger-condenser, a heat exchanger-recuperator, a heat exchanger-cooler network water and a condensing unit.
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 - верхний сетевой подогреватель,10 - upper network heater,
11 - нижний сетевой подогреватель,11 - lower network heater,
12 - подающий трубопровод сетевой воды,12 - supply pipe network water,
13 - обратный трубопровод сетевой воды,13 - return pipe network water,
14 - теплообменник-охладитель сетевой воды,14 - heat exchanger-cooler network water,
15 - конденсационная установка,15 - condensation installation,
16 - паровая турбина с производственным отбором пара,16 - steam turbine with production steam extraction,
17 - электрогенератор паровой турбины с производственным отбором пара,17 - an electric generator of a steam turbine with production steam extraction,
18 - конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара,18 is a condenser of a steam turbine with production steam extraction,
19 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара,19 is a condensate pump of a condenser of a steam turbine with production steam extraction,
20 - теплообменник-рекуператор.20 - heat exchanger-recuperator.
Тепловая электрическая станция включает последовательно соединенные паровую турбину 1, конденсатор 2 паровой турбины и конденсатный насос 3 конденсатора паровой турбины, а также основной электрогенератор 4, соединенный с паровой турбиной 1, которая соединена по греющей среде с верхним 10 и нижним 11 сетевыми подогревателями, включенными по нагреваемой среде между подающим 12 и обратным 13 трубопроводами сетевой воды, и теплообменник-охладитель 14 сетевой воды, включенный по нагреваемой среде в обратный трубопровод 13 сетевой воды перед нижним сетевым подогревателем 11.The thermal power plant includes a series-connected steam turbine 1, a steam turbine condenser 2 and a condenser pump 3 of the steam turbine condenser, as well as a main electric generator 4 connected to the steam turbine 1, which is connected via heating medium to the upper 10 and lower 11 network heaters connected via heated medium between the supply 12 and return 13 piping of network water, and a heat exchanger-cooler 14 network water, included through the heated medium in the return pipe 13 of network water in front of the bottom network heater 11.
В тепловую электрическую станцию введены конденсационная установка 15 и тепловой двигатель 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина.A condensing unit 15 and a heat engine 5 with a closed circulation loop operating according to the organic Rankine cycle are introduced into the thermal power station.
Конденсационная установка 15 содержит последовательно соединенные паровую турбину 16 с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор 17, конденсатор 18 паровой турбины с производственным отбором пара и конденсатный насос 19 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара.The condensing unit 15 comprises a series-coupled steam turbine 16 with production steam having an electric generator 17, a steam turbine condenser 18 with production steam and a condensate pump 19 of the steam turbine condenser with production steam.
Замкнутый контур циркуляции теплового двигателя 5 выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим турбодетандер 6 с электрогенератором 7, теплообменник-рекуператор 20, теплообменник-конденсатор 8 и конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора 20, который соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-охладителя 14 сетевой воды, выход теплообменника-охладителя 14 сетевой воды по нагреваемой среде соединен с входом конденсатора 18 паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора 18 паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, выход которого соединен по греющей среде с теплообменником-рекуператором 20, выход теплообменника-рекуператора 20 соединен по греющей среде с теплообменником-конденсатором 8, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатного насоса 9, 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 fluid containing a turboexpander 6 with an electric generator 7, a heat exchanger-recuperator 20, a heat exchanger-condenser 8 and a condensate pump 9, and the output of the condensate pump 9 is connected via a heated medium to the input of the heat exchanger-recuperator 20, which is connected through a heated medium to the input of the heat exchanger-cooler 14 of the network water, the output of the heat exchanger-cooler 14 of the network water is connected to the input of the condenser 18 of the steam rubins with production steam extraction, the output of the steam turbine condenser 18 with production steam extraction is connected via a heated medium to the inlet of the turboexpander 6, the output of which is connected via a heating medium to a heat exchanger-recuperator 20, the output of a heat exchanger-recuperator 20 is connected via a heating medium to a heat exchanger-condenser 8 the output of which is connected via a heated medium to the inlet of the condensate pump 9, forming a closed cooling circuit.
Способ утилизации теплоты тепловой электрической станции осуществляют следующим образом.The method of heat recovery of a thermal power plant is as follows.
Способ включает в себя подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины 1 в паровое пространство верхнего 10 и нижнего 11 сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному 13 трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель 14 сетевой воды и в нижний 11 и верхний 10 сетевые подогреватели, подачу сетевой воды в подающий 12 трубопровод сетевой воды, направление отработавшего пара из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, при этом конденсат с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины 1 направляют в систему регенерации.The method includes supplying steam of heating parameters from the steam turbine 1 offsets to the steam space of the upper 10 and lower 11 network heaters, supplying network water from consumers via a return line 13 of the network water to the network water heat exchanger-cooler 14 and to the lower 11 and upper 10 network heaters, the supply of network water to the supply line 12 of the network water, the direction of the exhaust steam from the steam turbine 1 into the steam space of the condenser 2, in which the steam condenses on the surface of the condenser tubes, p In this case, the condensate is sent via the condensate pump 3 of the condenser of the steam turbine 1 to the regeneration system.
Отличием предлагаемого способа является то, что в тепловой электрической станции используют конденсационную установку 15, имеющую конденсатор 18 паровой турбины 16 с производственным отбором пара, и осуществляют утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора 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 низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе 9 теплового двигателя 5, нагревают в теплообменнике-рекуператоре 20 теплового двигателя и в теплообменнике-охладителе 14 сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе 18 паровой турбины 16 с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере 6 теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре 20 теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе 8 теплового двигателя.The difference of the proposed method is that a condensing unit 15 is used in the thermal power station, having a condenser 18 of the steam turbine 16 with production steam extraction, and the excess low-potential heat of the return network water is utilized and the high potential heat of the production steam is recovered using the closed-circuit heat engine 5 a circulation loop operating according to the Rankine organic cycle, in which a low boiling working fluid is used as the coolant the body circulating in a closed circuit, while the low-boiling working fluid is compressed in the condensate pump 9 of the heat engine 5, heated in the heat exchanger-recuperator 20 of the heat engine and in the heat exchanger-cooler 14 of the network water, evaporated and overheated in the condenser 18 of the steam turbine 16 with production selection steam, expand in the turbine expander 6 of the heat engine, lower its temperature in the heat exchanger-recuperator 20 of the heat engine and condense in the heat exchanger-condenser 8 of the heat engine.
В качестве теплообменника-конденсатора 8 теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, конденсатор водяного охлаждения или конденсатор воздушного и водяного охлаждения.As the heat exchanger-condenser 8 of the heat engine, an air-cooled condenser, a water-cooled condenser or an air and water-cooled condenser are used.
В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C3H8.As a low-boiling working fluid, liquefied propane C 3 H 8 is used .
Пример конкретного выполненияConcrete example
Отработавший пар, поступающий из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. При этом образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. 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 is condensed on the surface of the condenser tubes. In this case, the condensate formed is sent via a condensate pump 3 of the steam turbine condenser to the regeneration system. The power of the steam turbine 1 is transmitted to the main generator 4 connected to one shaft.
Преобразование избыточной низкопотенциальной тепловой энергии обратной сетевой воды и высокопотенциальной тепловой энергии пара производственного отбора из паровой турбины 16 в механическую и далее, в электрическую происходит в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя 5, работающего по органическому циклу Ренкина.The conversion of excess low-potential thermal energy of reverse network water and high-potential thermal energy of production steam from steam turbine 16 to mechanical and then to electric occurs in a closed loop of a heat engine 5 operating on the organic Rankine cycle.
Таким образом, утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в теплообменнике-охладителе 14 сетевой воды и конденсаторе 18 паровой турбины с производственным отбором пара, низкокипящего рабочего тела (сжиженного пропана C3H8) теплового двигателя 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина.Thus, the utilization of excess low potential heat of return network water and the utilization of high potential heat of production steam from a steam turbine with production steam extraction is carried out by sequential heating, respectively, in a heat exchanger-cooler 14 of network water and a condenser 18 of a steam turbine with production steam extraction, low boiling working body (liquefied propane C 3 H 8 ) heat engine 5 with a closed loop, working on the organic Rankine cycle.
Весь процесс начинается со сжатия в конденсатном насосе 9 сжиженного пропана C3H8, который последовательно направляют на нагрев вначале в теплообменник-рекуператор 20, куда поступает перегретый газообразный пропан C3H8 из турбодетандера 6, а затем - в теплообменник-охладитель 14 сетевой воды, куда поступает обратная сетевая вода из обратного трубопровода 13. При этом температура обратной сетевой воды может варьироваться в интервале от 313,15 К до 343,15 К.The whole process begins with compression in a condensate pump 9 of liquefied propane C 3 H 8 , which is subsequently directed for heating first to a heat exchanger-recuperator 20, where superheated gaseous propane C 3 H 8 from a turbine expander 6 is fed, and then to a network heat exchanger-cooler 14 water, to which the return network water flows from the return pipeline 13. The temperature of the return network water can vary in the range from 313.15 K to 343.15 K.
В процессе теплообмена перегретого газообразного пропана C3H8 со сжиженным пропаном C3H8 в теплообменнике-рекуператоре 20, а также в процессе теплообмена обратной сетевой воды со сжиженным пропаном C3H8 в теплообменнике-охладителе 14 сетевой воды происходит нагрев сжиженного пропана C3H8 в пределах критической температуры в интервале от 300 К до 338,15 К при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, и далее его направляют на испарение и перегрев в конденсатор 18 паровой турбины с производственным отбором пара, куда поступает пар производственного отбора из паровой турбины 16 при температуре около 573 К.In the process of heat exchange of superheated gaseous propane C 3 H 8 with liquefied propane C 3 H 8 in the heat exchanger-recuperator 20, as well as in the process of heat exchange of return network water with liquefied propane C 3 H 8 in the heat exchanger-cooler 14 of network water, liquefied propane C is heated 3 H 8 within the critical temperature range from 300 K to 338.15 K at supercritical pressure from 4.2512 MPa to 8 MPa, and then it is directed to evaporation and overheating in the condenser 18 of the steam turbine with production steam extraction, to which steam productions selection from a steam turbine 16 at a temperature of about 573 K.
Пар, поступающий из производственного отбора паровой турбины 16 в паровое пространство конденсатора 18, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный пропан C3H8). Мощность паровой турбины 16 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 17.The steam coming from the production selection of the steam turbine 16 into the steam space of the condenser 18 condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied propane C 3 H 8 ). The power of the steam turbine 16 is transmitted to the main electric generator 17 connected to one shaft.
Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 19 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара 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 19 of a steam turbine condenser with production steam extraction is sent to the regeneration system.
В процессе конденсации пара производственного отбора в конденсаторе 18 паровой турбины происходит нагрев сжиженного пропана C3H8 до критической температуры 369,89 К, с последующим его испарением и перегревом до сверхкритической температуры от 369,89 К до 420 К при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, который направляют в турбодетандер 6.In the process of condensation of production selection steam in the condenser 18 of the steam turbine, the liquefied propane C 3 H 8 is heated to a critical temperature of 369.89 K, followed by its evaporation and overheating to a supercritical temperature of 369.89 K to 420 K at a supercritical pressure of 4, 2512 MPa to 8 MPa, which is sent to the turbo expander 6.
Процесс настроен таким образом, что в турбодетандере 6 не происходит конденсации газообразного пропана C3H8 в ходе срабатывания теплоперепада. Мощность турбодетандера 6 передается соединенному на одном валу электрогенератору 7. На выходе из турбодетандера 6 газообразный пропан C3H8, имеющий температуру перегретого газа около 288 К, направляют в теплообменник-рекуператор 20 для снижения температуры.The process is configured in such a way that condensation of gaseous propane C 3 H 8 does not occur in the operation of the heat transfer in the turbine expander 6. The power of the turboexpander 6 is transmitted to an electric generator 7 connected to one shaft. At the outlet of the turboexpander 6, gaseous propane C 3 H 8 having a superheated gas temperature of about 288 K is sent to a heat exchanger-recuperator 20 to reduce the temperature.
В теплообменнике-рекуператоре 20 в процессе отвода теплоты на нагрев сжиженного пропана C3H8 снижается нагрузка на теплообменник-конденсатор 8, выполненный, например, в виде конденсатора воздушного охлаждения, и затраты мощности на привод вентиляторов воздушного охлаждения.In the heat exchanger-recuperator 20 in the process of heat removal for heating liquefied propane C 3 H 8, the load on the heat exchanger-condenser 8, made, for example, in the form of an air-cooled condenser, and the power consumption for driving air-cooled fans are reduced.
Далее, при снижении температуры газообразного пропана C3H8 происходит его сжижение в теплообменнике-конденсаторе 8, охлаждаемом воздухом окружающей среды в температурном диапазоне от 223,15 К до 283,15 К.Further, when the temperature of gaseous propane C 3 H 8 decreases, it liquefies in a heat exchanger-condenser 8 cooled by ambient air in the temperature range from 223.15 K to 283.15 K.
После теплообменника-конденсатора 8 в сжиженном состоянии пропан C3H8 направляют для сжатия в конденсатный насос 9 теплового двигателя.After the heat exchanger-condenser 8 in a liquefied state, propane C 3 H 8 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 в работе тепловой электрической станции конденсационной установки 15 позволяет повысить начальные параметры низкокипящего рабочего тела теплового двигателя 5 с замкнутым контуром циркуляции до сверхкритических параметров, что приводит к увеличению теплоперепада на турбодетандере 6.The use of a condensing unit 15 in a thermal power plant allows increasing the initial parameters of the low-boiling working fluid of a heat engine 5 with a closed circulation circuit to supercritical parameters, which leads to an increase in heat transfer on a turboexpander 6.
Использование предлагаемого способа работы тепловой электрической станции позволит по сравнению с прототипом повысить коэффициент полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки электрической энергии.Using the proposed method of operation of a thermal power plant will allow, in comparison with the prototype, to increase the efficiency of TPPs by utilizing the excess low potential heat of the return network water and utilizing the high potential heat of production steam for additional generation of electric energy.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014113513/02A RU2560612C1 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Heat power plant operation mode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014113513/02A RU2560612C1 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Heat power plant operation mode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2560612C1 true RU2560612C1 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014113513/02A RU2560612C1 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Heat power plant operation mode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2560612C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2269014C2 (en) * | 2004-03-05 | 2006-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Thermal power station |
| RU2279554C1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of operation of thermal power station |
| RU2317426C2 (en) * | 2005-12-02 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of operation of thermal power station |
| RU2413848C1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-03-10 | Открытое акционерное общество "Атомэнергопроект" | Thermal power station, mainly nuclear power station |
| CN103195526A (en) * | 2013-04-22 | 2013-07-10 | 重庆大学 | Combined cooling power generation composite system based on supercritical organic Rankine cycle |
-
2014
- 2014-04-07 RU RU2014113513/02A patent/RU2560612C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2269014C2 (en) * | 2004-03-05 | 2006-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Thermal power station |
| RU2279554C1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of operation of thermal power station |
| RU2317426C2 (en) * | 2005-12-02 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of operation of thermal power station |
| RU2413848C1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-03-10 | Открытое акционерное общество "Атомэнергопроект" | Thermal power station, mainly nuclear power station |
| CN103195526A (en) * | 2013-04-22 | 2013-07-10 | 重庆大学 | Combined cooling power generation composite system based on supercritical organic Rankine cycle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2570131C2 (en) | Operating method of thermal power plant | |
| RU2560606C1 (en) | Heat power plant heat utilisation method | |
| RU2560503C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2560615C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562730C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560612C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562745C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2560505C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562735C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2560614C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2560613C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2560624C1 (en) | Heat power plant heat utilisation method | |
| RU2562743C1 (en) | Method of recovery of heat energy generated by thermal power station | |
| RU2562725C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2562741C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560617C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562733C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2562738C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560608C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562727C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power station | |
| RU2560607C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2560611C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2566249C1 (en) | Method of heat recycling of thermal power plant | |
| RU2560499C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2570132C2 (en) | Recovery of heat power generated by thermal electric station |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160408 |