RU2562725C1 - Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant - Google Patents
Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562725C1 RU2562725C1 RU2014118440/02A RU2014118440A RU2562725C1 RU 2562725 C1 RU2562725 C1 RU 2562725C1 RU 2014118440/02 A RU2014118440/02 A RU 2014118440/02A RU 2014118440 A RU2014118440 A RU 2014118440A RU 2562725 C1 RU2562725 C1 RU 2562725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- condenser
- steam turbine
- heat
- 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 низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины 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) for the utilization of low-grade heat of steam from heating taps from a steam turbine and the utilization of high-grade heat of steam for production taps 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 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, а пар отопительных параметров из отборов паровой турбины поступает в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, конденсируется на поверхности подогреваемых трубок сетевых подогревателей, внутри которых протекает охлаждающая жидкость, причем при конденсации пара отопительных отборов осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины при помощи охлаждающей жидкости.Thus, in the known method of operating a thermal power plant, the exhaust steam flows from the steam turbine into the condenser steam space, condenses on the surface of the condenser tubes, and the condensate is sent to the regeneration system using the condensate pump of the condenser of the steam turbine, and the steam of the heating parameters from the steam turbine offsets enters the steam space of the upper and lower network heaters, condenses on the surface of the heated tubes of the network heaters, inside In which case the coolant flows, and when the steam of the heating taps is condensed, the low-grade heat of the steam of the heating taps is utilized from the steam turbine by means of the coolant.
Основным недостатком аналога и прототипа является то, что утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины осуществляют в целях выработки дополнительной тепловой энергии, а не для дополнительной выработки электрической энергии.The main disadvantage of the analogue and prototype is that the utilization of low-grade heat of the steam from the heating taps from the steam turbine 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 низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины для дополнительной выработки электрической энергии.The technical result is to increase the efficiency of TPPs due to the utilization of low-grade heat of steam from the heating taps from a steam turbine for additional generation of electric energy.
Технический результат достигается тем, что в способе утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией (ТЭС), включающий поступление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора для конденсации на поверхности конденсаторных трубок, направление конденсата с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины в систему регенерации, а пар отопительных параметров из отборов паровой турбины подают в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей для конденсации на поверхности подогреваемых трубок сетевых подогревателей, внутри которых протекает охлаждающая жидкость, при этом утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины осуществляют при конденсации пара отопительных отборов при помощи охлаждающей жидкости, согласно настоящему изобретению, в тепловой электрической станции используют конденсационную установку, имеющую конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, и дополнительно осуществляют утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора, при этом утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора 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, нагревают в нижнем сетевом подогревателе паровой турбины, нагревают в верхнем сетевом подогревателе паровой турбины, 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 by the fact that in the method of utilization of thermal energy generated by a thermal power plant (TPP), which includes the flow of exhaust steam from a steam turbine into the steam space of the condenser for condensation on the surface of the condenser tubes, the direction of the condensate by means of the condensate pump of the steam turbine condenser into the regeneration system and steam of heating parameters from the steam turbine offsets is fed into the steam space of the upper and lower network heaters for condensation and on the surface of the heated tubes of the network heaters, inside which coolant flows, while the low-grade heat of the steam of the heating taps from the steam turbine is utilized by condensing the steam of the heating taps with the coolant, according to the present invention, a condensing unit having a condenser is used in the thermal power station steam turbines with production steam extraction, and additionally utilize high potential heat production steam, while utilizing low potential heat of steam from heating steam from a steam turbine and utilizing high potential heat of production steam is carried out using a closed-circuit heat engine operating on the organic Rankine cycle, in which a low-boiling working fluid circulating is used as a cooling liquid in a closed circuit, while it is compressed in a condensate pump of a heat engine, heated in a heat exchanger-recuperator of a heat engine, heated in the lower network heater of a steam turbine, heated in the upper network heater of a steam turbine, evaporated and superheated in a condenser of a steam turbine with production steam extraction, expanded in a turbine expander of a heat engine, reduced its temperature in a heat engine heat exchanger-recuperator and condensed in a heat exchanger -condenser of a heat engine.
В качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения.An air cooling condenser or a water cooling condenser, or an air and water cooling condenser are used as a heat exchanger-condenser of a heat engine.
В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан С3Н8.As a low-boiling working fluid, liquefied propane C 3 H 8 is used .
Таким образом, технический результат достигается за счет утилизации низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины 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 сетевых подогревателях 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 low potential heat of the steam from the heating taps from the steam turbine and utilizing the high potential heat of the steam from the production tapping from the steam turbine with the production tapping of steam for additional generation of electric energy, which is carried out by sequential heating, respectively, in network heaters and a condenser steam turbine with productive steam extraction, low boiling working fluid (liquefied propane c 3 H 8), heat th engine with closed-loop circulation of working on an organic Rankine cycle.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена тепловая электрическая станция, имеющая тепловой двигатель с теплообменником-конденсатором, теплообменником-рекуператором, сетевые подогреватели 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, network heaters 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 - конденсационная установка,12 - condensation installation
13 - паровая турбина с производственным отбором пара,13 - steam turbine with production steam extraction,
14 - электрогенератор паровой турбины с производственным отбором пара,14 - electric generator of a steam turbine with production steam extraction,
15 - конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара,15 is a condenser of a steam turbine with production steam extraction,
16 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара,16 - condensate pump of a condenser of a steam turbine with production steam extraction,
17 - теплообменник-рекуператор.17 - 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, которые между собой соединены по нагреваемой среде.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, which are between connected by a heated medium.
В тепловую электрическую станцию введены конденсационная установка 12 и тепловой двигатель 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина.A condensing unit 12 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 12 содержит последовательно соединенные паровую турбину 13 с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор 14, конденсатор 15 паровой турбины с производственным отбором пара и конденсатный насос 16 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара.The condensing unit 12 comprises a steam turbine 13 with production steam extraction connected in series with an electric generator 14, a steam turbine condenser 15 with production steam and a condensate pump 16 of a 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 17, теплообменник-конденсатор 8 и конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом теплообменника-рекуператора 17, который соединен по нагреваемой среде с входом нижнего сетевого подогревателя 11, а выход верхнего сетевого подогревателя 10 соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 15 паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора 15 паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, выход которого соединен по греющей среде с теплообменником-рекуператором 17, выход теплообменника-рекуператора 17 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 circuit of the circulation 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 17, 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 17, which is connected through a heated medium to the input of the lower network heater 11, and the output of the upper network heater 10 is connected through a heated medium to the input of the condenser 15 of the steam turbine steam extraction, the output of the condenser 15 of a steam turbine with production steam extraction is connected via a heated medium to the inlet of the turbo expander 6, the output of which is connected via a heating medium to a heat exchanger-recuperator 17, the output of a heat exchanger-recuperator 17 is connected via a heating medium to a heat exchanger-condenser 8, output which is connected via a heated medium to the inlet of the condensate pump 9, forming a closed cooling circuit.
Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией, осуществляют следующим образом.A method of utilizing thermal energy generated by a thermal power plant is as follows.
Способ включает в себя поступление отработавшего пара из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2 для конденсации на поверхности конденсаторных трубок, направление конденсата с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины 1 в систему регенерации, а пар отопительных параметров из отборов паровой турбины 1 подают в паровое пространство верхнего 10 и нижнего 11 сетевых подогревателей для конденсации на поверхности подогреваемых трубок сетевых подогревателей 10 и 11, внутри которых протекает охлаждающая жидкость, при этом утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины 1 осуществляют при конденсации пара отопительных отборов при помощи охлаждающей жидкости.The method includes the flow of exhaust steam from the steam turbine 1 into the steam space of the condenser 2 for condensation on the surface of the condenser tubes, the direction of the condensate using the condensate pump 3 of the condenser of the steam turbine 1 into the regeneration system, and the steam of heating parameters from the steam turbine 1 is taken to the steam the space of the upper 10 and lower 11 network heaters for condensation on the surface of the heated tubes of the network heaters 10 and 11, inside which coolant flows, while the utilization of low-grade heat of the steam of the heating taps from the steam turbine 1 is carried out when the steam of the heating taps is condensed with a coolant.
Отличием предлагаемого способа является то, что в тепловой электрической станции используют конденсационную установку 12, имеющую конденсатор 15 паровой турбины 13 с производственным отбором пара, и дополнительно осуществляют утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора, при этом утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины 1 и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины 13 конденсационной установки 12 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 5, нагревают в теплообменнике-рекуператоре 17 теплового двигателя, нагревают в нижнем 11 сетевом подогревателе паровой турбины 1, нагревают в верхнем 10 сетевом подогревателе паровой турбины 1, испаряют и перегревают в конденсаторе 15 паровой турбины 13 с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере 6 теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре 17 теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе 8 теплового двигателя.The difference of the proposed method is that a condensing unit 12 is used in a thermal power station, having a condenser 15 of a steam turbine 13 with production steam extraction, and additionally, high potential heat of steam of production selection is utilized, while low potential heat of steam of heating samples is utilized from steam turbine 1 and the recovery of high potential heat of the steam of production selection from the steam turbine 13 of the condensing unit 12 is carried out using a closed-circuit fusion engine 5 operating on the Rankine organic cycle, in which a low-boiling working fluid circulating in a closed circuit is used as coolant, while it is compressed in the condensate pump 9 of the heat engine 5, heated in a heat engine heat exchanger-recuperator 17 , heated in the lower 11 network heater of the steam turbine 1, heated in the upper 10 network heater of the steam turbine 1, evaporated and overheated in the condenser 15 of the steam turbine 13 s m steam extraction, expand in the turbine expander 6 of the heat engine, lower its temperature in the heat exchanger-recuperator 17 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 или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения.As the heat exchanger-condenser 8 of the heat engine, an air-cooled condenser or a water-cooled condenser, or an air and water-cooled condenser are used.
В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан С3Н8.As a low-boiling working fluid, liquefied propane C 3 H 8 is used .
Пример конкретного выполнения Concrete 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 низкопотенциальной тепловой энергии пара отопительных отборов из паровой турбины 1 и высокопотенциальной тепловой энергии пара производственного отбора из паровой турбины 13 в механическую и, далее, в электрическую происходит в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя 5, работающего по органическому циклу Ренкина.The conversion of low-grade thermal energy from the steam of heating taps from the steam turbine 1 and high-potential heat from the steam from the production taps from the steam turbine 13 into mechanical and, further, into electric energy takes place in a closed loop of the heat engine 5 operating on the organic Rankine cycle.
Таким образом, утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины 1 и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины 13 с производственным отбором пара осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в сетевых подогревателях 11, 10 и конденсаторе 15 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 low-grade heat of steam from heating taps from a steam turbine 1 and the utilization of high-grade heat of steam from production taps from a steam turbine 13 with production tapping are carried out by sequential heating, respectively, in network heaters 11, 10 and condenser 15 of a steam turbine with production tapping , a low-boiling working fluid (liquefied propane C 3 H 8 ) of a closed-circuit heat engine 5 operating on the organic Rankine cycle.
Весь процесс начинается с сжатия в конденсатном насосе 9 сжиженного пропана C3H8, который последовательно направляют на нагрев в начале в теплообменник-рекуператор 17, куда поступает перегретый газообразный пропан C3H8 из турбодетандера 6, далее в нижний сетевой подогреватель 11, куда поступает пар отопительного отбора из паровой турбины 1 при температуре около 365 K, а затем в верхний сетевой подогреватель 10, куда поступает пар отопительного отбора из паровой турбины 1 при температуре около 400 K.The whole process begins with compression in a condensate pump 9 of liquefied propane C 3 H 8 , which is subsequently sent for heating at the beginning to a heat exchanger-recuperator 17, where superheated gaseous propane C 3 H 8 from the turbine expander 6 enters, then to the lower network heater 11, where steam of heating selection from steam turbine 1 is supplied at a temperature of about 365 K, and then to the upper network heater 10, where steam of heating selection from steam turbine 1 is supplied at a temperature of about 400 K.
Пар, поступающий из отопительных отборов паровой турбины 1 в паровое пространство верхнего 10 и нижнего 11 сетевых подогревателей, конденсируется на поверхности подогреваемых трубок, внутри которых протекает сжиженный пропан C3H8.The steam coming from the heating taps of the steam turbine 1 into the steam space of the upper 10 and lower 11 network heaters condenses on the surface of the heated tubes, inside which liquefied propane C 3 H 8 flows.
В процессе теплообмена перегретого газообразного пропана C3H8 с сжиженным пропаном C3H8 в теплообменнике-рекуператоре 17, а также в процессе конденсации пара отопительных отборов в нижнем сетевом подогревателе 11 и в верхнем сетевом подогревателе 10 паровой турбины 1, происходит нагрев сжиженного пропана C3H8 до критической температуры 369,89 K при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, и далее его направляют на испарение и перегрев в конденсатор 15 паровой турбины с производственным отбором пара, куда поступает пар производственного отбора из паровой турбины 13 при температуре около 573 K.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 17, as well as in the process of condensation of a pair of heating taps in the lower network heater 11 and in the upper network heater 10 of the steam turbine 1, the liquefied propane is heated c 3 H 8 to 369,89 K critical temperature at the supercritical pressure of from 4.2512 MPa to about 8 MPa, and then it is sent to evaporation and superheating to the steam turbine condenser 15 with process steam extraction, steam production which receives from ora from the steam turbine 13 at a temperature of about 573 K.
Пар, поступающий из производственного отбора паровой турбины 13 в паровое пространство конденсатора 15, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный пропан C3H8). Мощность паровой турбины 13 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 14.The steam coming from the production selection of the steam turbine 13 into the steam space of the condenser 15 condenses on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied propane C 3 H 8 ). The power of the steam turbine 13 is transmitted to the main electric generator 14 connected to one shaft.
Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 16 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 16 of a steam turbine condenser with production steam extraction is sent to a regeneration system.
В процессе конденсации пара производственного отбора в конденсаторе 15 паровой турбины происходит испарение сжиженного пропана C3H8 и дальнейший его перегрев до сверхкритической температуры от 369,89 K до 420 K при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 8 МПа, который направляют на расширение в турбодетандер 6.During the condensation of production steam in the condenser 15 of the steam turbine, the liquefied propane C 3 H 8 evaporates and then overheats to a supercritical temperature of 369.89 K to 420 K at a supercritical pressure of 4.2512 MPa to 8 MPa, which is directed to expansion to 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 K, направляют в теплообменник-рекуператор 17 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 17 to reduce the temperature.
В теплообменнике-рекуператоре 17 в процессе отвода теплоты на нагрев сжиженного пропана C3H8 снижается нагрузка на теплообменник-конденсатор 8, выполненного, например, в виде конденсатора воздушного охлаждения, и затраты мощности на привод вентиляторов воздушного охлаждения.In the heat exchanger-recuperator 17 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, охлаждаемого воздухом окружающей среды в температурном диапазоне от 223,15 K до 283,15 K.Further, with a decrease in the temperature of gaseous propane C 3 H 8 , 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 12 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 12 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 низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов из паровой турбины и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины с производственным отбором пара 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 low-grade heat of steam from heating steam from a steam turbine and utilizing high-potential heat of steam from production steam from a steam turbine with production steam extraction for additional generation of electric energy.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118440/02A RU2562725C1 (en) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118440/02A RU2562725C1 (en) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2562725C1 true RU2562725C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014118440/02A RU2562725C1 (en) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2562725C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1451290A1 (en) * | 1987-04-20 | 1989-01-15 | Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина | Steam power and central heating unit |
| RU2269014C2 (en) * | 2004-03-05 | 2006-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Thermal power station |
| RU2296232C2 (en) * | 2001-02-12 | 2007-03-27 | Ормат Текнолоджиз Инк. | Method of and plant for continuous power supply |
| US8357961B2 (en) * | 2008-10-03 | 2013-01-22 | Japan Display Central Inc. | Organic EL device |
| RU2012121950A (en) * | 2009-11-30 | 2014-01-10 | Нуово Пиньоне С.п.А. | DIRECT EVAPORATION SYSTEM AND METHOD FOR SYSTEMS WITH THE RENKIN CYCLE ON THE ORGANIC COOLANT |
-
2014
- 2014-05-06 RU RU2014118440/02A patent/RU2562725C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1451290A1 (en) * | 1987-04-20 | 1989-01-15 | Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина | Steam power and central heating unit |
| RU2296232C2 (en) * | 2001-02-12 | 2007-03-27 | Ормат Текнолоджиз Инк. | Method of and plant for continuous power supply |
| RU2269014C2 (en) * | 2004-03-05 | 2006-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Thermal power station |
| US8357961B2 (en) * | 2008-10-03 | 2013-01-22 | Japan Display Central Inc. | Organic EL device |
| RU2012121950A (en) * | 2009-11-30 | 2014-01-10 | Нуово Пиньоне С.п.А. | DIRECT EVAPORATION SYSTEM AND METHOD FOR SYSTEMS WITH THE RENKIN CYCLE ON THE ORGANIC COOLANT |
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 | |
| RU2562735C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2562745C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2562725C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560505C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562741C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560612C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562727C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power station | |
| RU2562733C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2562731C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2566249C1 (en) | Method of heat recycling of thermal power plant | |
| RU2562738C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2569292C1 (en) | Method of recovery of heat energy generated by thermal power station | |
| RU2560608C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562724C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2562743C1 (en) | Method of recovery of heat energy generated by thermal power station | |
| RU2562728C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560617C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562737C1 (en) | Method of recovery of heat energy generated by thermal power station | |
| RU2560605C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2560624C1 (en) | Heat power plant heat utilisation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160507 |