RU2778190C1 - Method for improving the energy efficiency of a steam power plant and a device for its implementation - Google Patents

Method for improving the energy efficiency of a steam power plant and a device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2778190C1
RU2778190C1 RU2021118771A RU2021118771A RU2778190C1 RU 2778190 C1 RU2778190 C1 RU 2778190C1 RU 2021118771 A RU2021118771 A RU 2021118771A RU 2021118771 A RU2021118771 A RU 2021118771A RU 2778190 C1 RU2778190 C1 RU 2778190C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
condenser
steam
heat pump
low
Prior art date
Application number
RU2021118771A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Викторович Стерлигов
Владислав Константинович Дробышев
Марк Владиславович Стерлигов
Павел Сергеевич Пуликов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (ФГБОУ ВО "СибГИУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (ФГБОУ ВО "СибГИУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (ФГБОУ ВО "СибГИУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2778190C1 publication Critical patent/RU2778190C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: thermal power engineering.
SUBSTANCE: invention can be used in the field of energy at thermal power plants in the utilization of low-potential heat of circulating water by a heat pump in order to increase energy efficiency. Utilization of low-potential heat from the cooling water of the steam turbine condenser is carried out by heat extraction using a heat pump evaporator, which is connected to the discharge path of the condenser water cooling, followed by the transfer of the selected heat to the water of the intermediate circuit, and then to low-pressure heaters for heating the condensate, while the existing regenerative steam supply will be disconnected by installing shut-off devices. To implement the method, the heat pump evaporator is connected to the water cooling outlet of the steam turbine condenser, and the heat pump condenser is connected to the receiving heat exchanger of the intermediate circuit.
EFFECT: due to the installation of this device on the cooling water discharge path, the condensation temperature decreases to the design level and the power of the electric generator increases, therefore, the energy efficiency of the steam power plant increases.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) и атомных электрических станциях (АЭС) при утилизации низкопотенциальной теплоты циркуляционной воды тепловым насосом с целью повышения энергоэффективности ТЭС.The invention relates to the field of energy and can be used at thermal power plants (TPP) and nuclear power plants (NPP) when utilizing low-grade heat of circulating water by a heat pump in order to improve the energy efficiency of TPP.

В современных паротурбинных установках в выпускном патрубке поддерживается давление 0,004 МН/м2. Для каждой турбинной установки устанавливается вакуум, который обычно не превышает 95-97%, так как дальнейшее углубление вакуума приводит к значительному увеличению размеров конденсатора. Поэтому дальнейшее понижение давления в конденсаторе является технически недостижимо.In modern steam turbine plants, a pressure of 0.004 MN/m 2 is maintained in the outlet pipe. A vacuum is set for each turbine unit, which usually does not exceed 95-97%, since further vacuum deepening leads to a significant increase in the size of the condenser. Therefore, further pressure reduction in the condenser is technically unattainable.

Для организации замкнутого цикла охлаждающей воды во избежание "тепловых выбросов" и снижения разрушительного влияния на биосферу организуется охлаждение, в виде фонтанирующих бассейнов, градирен или охладительных прудов, как на Западно-Сибирской ТЭЦ, филиала АО «ЕВРАЗ ЗСМК»). Создание охладительных устройств требует больших производственных, капитальных затрат, и они мало управляемы по основному показателю - «температура охлаждающей воды», что является узким местом в работе паросиловой установки (ПСУ).To organize a closed cycle of cooling water in order to avoid "thermal emissions" and reduce the destructive impact on the biosphere, cooling is organized in the form of gushing pools, cooling towers or cooling ponds, as at the West Siberian CHPP, a branch of EVRAZ ZSMK JSC). The creation of cooling devices requires large production, capital costs, and they are little controllable in terms of the main indicator - "cooling water temperature", which is a bottleneck in the operation of a steam power plant (SPU).

Для точного регулирования процессов в ПСУ предлагается использование тепловых насосов (ТН), которые уже достаточно широко применяются в теплоэнергетике. В большинстве случаев речь идет об использовании для нужд теплоснабжения «бросового» тепла, отводимого в конденсаторе от пара.For precise control of processes in the PSU, it is proposed to use heat pumps (HP), which are already quite widely used in thermal power engineering. In most cases, we are talking about the use for heat supply needs of "waste" heat removed from the steam in the condenser.

Следует отметить, что использование тепловых насосов будет осуществляться в летних условиях, когда ПСУ "задыхается" от недостаточного охлаждения конденсатора. Расчеты на Западно-Сибирской ТЭЦ по устройству градирни показали большую затратность этой меры, а расчеты по использованию ТН показали рациональность их установки.It should be noted that the use of heat pumps will be carried out in summer conditions, when the CSU "suffocates" from insufficient cooling of the condenser. Calculations at the Zapadno-Sibirskaya CHPP for the installation of a cooling tower showed that this measure was very expensive, and calculations for the use of heat pumps showed the rationality of their installation.

Известен 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 (патент RU №2275512, МПК F01K 17/02, опубл. 11.10.2004).There is a known method of operation of a thermal power plant, in which the entire flow of return network water returned from consumers is heated by steam from the turbine extractions in the lower and upper network heaters, as well as in the condenser of the heat pump installation, with the heat removed from the return network water in the evaporator of the heat pump installation, after which is sent to consumers (patent RU No. 2275512, IPC F01K 17/02, publ. 11.10.2004).

Известно также устройство для утилизации энергии низкотемпературных теплоносителей (RU 32578, МПК F03G 7/00, опубл. 2003), содержащее турбину с электрогенератором и теплопотребитель. Устройство снабжено тепловым насосом, конденсатор приемного теплообменника которого включен в паросиловой контур на выходе отработанного пара из турбины, а нагреватель выходного теплообменника - на теплопотребитель.It is also known a device for utilizing the energy of low-temperature coolants (RU 32578, IPC F03G 7/00, publ. 2003), containing a turbine with an electric generator and a heat consumer. The device is equipped with a heat pump, the condenser of the receiving heat exchanger of which is connected to the steam-power circuit at the outlet of the exhaust steam from the turbine, and the heater of the outlet heat exchanger is connected to the heat consumer.

Недостатком способа и устройства является то, что получаемое с их помощью низкопотенциальное тепло не может быть использовано непосредственно в основной технологической схеме АЭС или ТЭС.The disadvantage of the method and device is that the low-grade heat obtained with their help cannot be used directly in the main technological scheme of a nuclear power plant or thermal power plant.

Для работы конденсатора паровой турбины создается система его охлаждения, в которой вода подается от насосной станции, отбирая тепло от рабочего тела, переводя пар в жидкость и возвращается в водоем - пруд-охладитель. Поскольку вода, является важным, с позиции стоимости и экологии веществом, поэтому организуется замкнутый цикл, в котором водоем является элементом системы охлаждения, где должно быть отведено тепло, получаемое охлаждающей водой от пара в конденсаторе. Следует отметить, что существующие оборотные циклы на ТЭС (ТЭЦ) в настоящее время не имеют эффективно действующих охладительных элементов, будь то пруд, фонтанирующий бассейн или градирня.For the operation of the steam turbine condenser, a cooling system is created in which water is supplied from the pumping station, taking heat from the working fluid, converting steam into liquid and returning to the reservoir - the cooling pond. Since water is an important substance from the standpoint of cost and ecology, therefore, a closed cycle is organized in which the reservoir is an element of the cooling system, where the heat received by the cooling water from the steam in the condenser must be removed. It should be noted that the existing circulation cycles at thermal power plants (CHP) currently do not have effective cooling elements, whether it be a pond, a gushing pool or a cooling tower.

Известна принципиальная тепловая схема ТЭЦ, включающая 7 отборов пара, предназначенные для регенеративного подогрева питательной воды до 230°С. Схема содержит котельную установку, цилиндры высокого давления (ЦВД), цилиндры низкого давления (ЦНД), электрический генератор, конденсатор, конденсатный насос, подогреватели низкого давления, деаэратор, подогреватели высокого давления. Пар, сгенерированный в котле, по паропроводам направляется в цилиндр высокого давления турбины, отработав на всех ступенях ЦВД, поступает в ЦНД, после чего поступает в конденсатор. В конденсаторе отработавший пар конденсируется за счет тепла отданного охлаждающей воде, которая имеет свой циркуляционный контур, далее, при помощи конденсатных насосов, основной конденсат направляется в систему регенерации. В эту систему входят 4 ПНД, 3 ПВД и деаэратор. Система регенерации предназначена для подогрева питательной воды на входе в котел до определенной температуры («Теплотехника» под общей редакцией И.Н. Сушкина, М, Металлургия, 1973 г. (рис. 35, 2, стр. 449).Known thermal scheme CHP, including 7 steam extraction, designed for regenerative heating of feed water up to 230°C. The scheme contains a boiler plant, high pressure cylinders (HPC), low pressure cylinders (LPC), an electric generator, a condenser, a condensate pump, low pressure heaters, a deaerator, high pressure heaters. The steam generated in the boiler is sent to the high-pressure cylinder of the turbine through steam pipelines, having worked out at all stages of the HPC, it enters the LPC, after which it enters the condenser. In the condenser, the exhaust steam is condensed due to the heat given off to the cooling water, which has its own circulation circuit, then, using condensate pumps, the main condensate is sent to the regeneration system. This system includes 4 HDPE, 3 HPH and a deaerator. The regeneration system is designed to heat the feed water at the boiler inlet to a certain temperature (“Heat Engineering” under the general editorship of I.N. Sushkin, M, Metallurgy, 1973 (Fig. 35, 2, p. 449).

Известен способ для утилизации тепловой энергии воды, охлаждающей конденсатор паровой турбины с помощью устройства, содержащего первый тепловой насос с приемным и выходным теплообменниками, компрессором и дросселем, образующими испарительно-конденсационный контур, второй тепловой насос со своим испарительно-конденсационным контуром заполненным теплоносителем с температурой кипения выше температуры кипения теплоносителя первого теплового насоса при рабочих условиях, при этом приемный теплообменник второго теплового насоса является одновременно выходным теплообменником первого теплового насоса, выходной теплообменник второго теплового насоса соединен с теплопотребителем - трубопроводом конденсата паровой турбины, а приемный теплообменник первого теплового насоса установлен на трубопроводе сбросной линии охлаждения конденсатора, или в паровом пространстве конденсатора турбины (патент RU 79431 МПК А62В 27/00, опубл. 04.09.2008).A known method for utilizing the thermal energy of water cooling the condenser of a steam turbine using a device containing a first heat pump with intake and output heat exchangers, a compressor and a throttle, forming an evaporation-condensation circuit, a second heat pump with its evaporation-condensation circuit filled with a coolant with a boiling point above the boiling point of the heat carrier of the first heat pump under operating conditions, while the receiving heat exchanger of the second heat pump is simultaneously the outlet heat exchanger of the first heat pump, the outlet heat exchanger of the second heat pump is connected to the heat consumer - the steam turbine condensate pipeline, and the receiving heat exchanger of the first heat pump is installed on the discharge pipeline condenser cooling line, or in the steam space of the turbine condenser (patent RU 79431 IPC A62V 27/00, publ. 04.09.2008).

Недостатком способа является невозможность управления работой конденсатора паровой турбины за счет температуры охлаждающей воды.The disadvantage of this method is the inability to control the operation of the steam turbine condenser due to the temperature of the cooling water.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является повышение энергоэффективности работы ТЭС выработкой электроэнергии на тепловом потреблении.The technical problem solved by the invention is to increase the energy efficiency of TPP operation by generating electricity from heat consumption.

Данная техническая проблема решается тем, что в способе повышения энергоэффективности паросиловой установки, включающем преобразование тепловой энергии пара в электрическую на турбогенераторе, охлаждение отработанного пара в конденсаторе паровой турбины охлаждающей водой, осуществление отбора тепла на отводящей линии охлаждающей воды конденсатора паровой турбины испарителем теплового насоса, согласно изобретению тепло, отобранное испарителем теплового насоса, через конденсатор-теплообменник теплового насоса, передают воде промежуточного контура, идущей в подогреватели низкого давления для подогрева конденсата, при этом отключают регенеративный подвод пара к подогревателям низкого давления и один из подогревателей низкого давления, который используют в качестве резервного.This technical problem is solved by the fact that in a method for improving the energy efficiency of a steam power plant, including the conversion of steam thermal energy into electrical energy at a turbogenerator, cooling the exhaust steam in the steam turbine condenser with cooling water, and extracting heat from the outlet line of the steam turbine condenser cooling water by the heat pump evaporator, according to According to the invention, the heat extracted by the heat pump evaporator is transferred through the heat pump condenser-heat exchanger to the water of the intermediate circuit going to the low-pressure heaters for heating the condensate, while the regenerative steam supply to the low-pressure heaters and one of the low-pressure heaters, which is used as reserve.

Данная техническая проблема также решается тем, что устройство для повышения энергоэффективности паросиловой установки, включающее испаритель теплового насоса, подключенный к отводящему трубопроводу охлаждающей воды конденсатора паровой турбины, конденсатор-теплообменник теплового насоса, компрессор и дроссель, образующие испарительно-конденсационный контур, заполненный теплоносителем, согласно изобретению конденсатор-теплообменник теплового насоса подключен к промежуточному контуру, включающему приемный теплообменник, насос, систему подводящих и отводящих трубопроводов с перепускными и запорными клапанами, подводящие и отводящие трубопроводы соединены с подогревателями низкого давления, причем каждый подогреватель низкого давления имеет обводной трубопровод, при этом обводные трубопроводы и трубопроводы, соединяющие каждый подогреватель низкого давления с цилиндрами среднего давления паросиловой установки, оснащены запорными устройствами.This technical problem is also solved by the fact that a device for improving the energy efficiency of a steam power plant, including a heat pump evaporator connected to the outlet pipeline of the cooling water of the steam turbine condenser, a heat pump condenser-heat exchanger, a compressor and a throttle, forming an evaporative-condensing circuit filled with a coolant, according to of the invention, the condenser-heat exchanger of the heat pump is connected to an intermediate circuit, including a receiving heat exchanger, a pump, a system of inlet and outlet pipelines with bypass and shut-off valves, the inlet and outlet pipelines are connected to low-pressure heaters, each low-pressure heater has a bypass pipeline, while bypass pipelines and pipelines connecting each low pressure heater with the medium pressure cylinders of the steam power plant are equipped with locking devices.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в том, что предлагаемый способ увеличения энергоэффективности работы паросиловой установки и устройство для его осуществления, предусматривает подключение испарителя теплового насоса к отводящей линии охлаждающей воды для отбора тепла и стабилизации технических параметров работы конденсатора, а конденсатор теплового насоса подключен к промежуточному контуру, передающему отобранное тепло воде, идущей в подогреватели низкого давления для подогрева конденсата. Таким образом, за счет установки данного устройства на тракте отвода охлаждающей воды, снижается температура конденсации до проектного уровня и увеличивается мощность электрогенератора, следовательно повышается энергоэффективность работы паросиловой установки.The technical result obtained by using the proposed invention lies in the fact that the proposed method for increasing the energy efficiency of the steam power plant and a device for its implementation, provides for connecting the heat pump evaporator to the cooling water outlet line to extract heat and stabilize the technical parameters of the condenser, and the heat pump condenser The pump is connected to an intermediate circuit that transfers the extracted heat to the water going to the low-pressure heaters to heat the condensate. Thus, due to the installation of this device on the cooling water discharge path, the condensation temperature is reduced to the design level and the power of the electric generator is increased, therefore, the energy efficiency of the steam power plant is increased.

В настоящее время мощные паросиловые установки запроектированы на давление в конденсаторе Ρ=0,004 МПа, чему соответствует температура насыщения tH=28,6°С. Это может быть обеспечено за счет температуры воды 20-22°С. Но летом это практически недостижимо, температура охлаждающей воды достигает 28-30°С, с соответствующим повышением температуры в конденсаторе до 45-49°С (по данным Западно-Сибирской ТЭЦ, филиал АО «ЕВРАЗ ЗСМК»). Давление возрастает до уровня Ρ=0,012 МПа, что дает снижение КПД паросиловой установки.At present, powerful steam power plants are designed for the pressure in the condenser Ρ=0.004 MPa, which corresponds to the saturation temperature t H =28.6°C. This can be ensured by a water temperature of 20-22°C. But in summer this is practically unattainable, the temperature of the cooling water reaches 28-30°C, with a corresponding increase in the temperature in the condenser to 45-49°C (according to the data of the Zapadno-Sibirskaya CHPP, a branch of EVRAZ ZSMK JSC). The pressure increases to the level of Ρ=0.012 MPa, which reduces the efficiency of the steam power plant.

Предлагаемое изобретение проиллюстрировано схемой, на которой изображена паросиловая установка.The present invention is illustrated by a diagram showing a steam power plant.

Паросиловая установка содержит турбоагрегат, состоящий из цилиндра высокого давления 1, цилиндра среднего давления 2, цилиндра низкого давления 3, электрогенератора 4; конденсатор 5, конденсатный насос 6, подогреватели низкого давления 7, деаэратор 8, питательный электронасос 9, подогреватели высокого давления 10; паровой котел 11 с пароперегревателем 12; систему охлаждения отработанного пара, которая включает в себя береговую насосную станцию 13, пруд-охладитель 14, холодный канал 15; насосную станцию 16; систему химводоочистки, включающую насосную станцию подпитки теплосети 17 и химводоочистку 18; тепловой насос 19, содержащий: испаритель 20, циркуляционный насос (компрессор) 21, конденсатор-теплообменник 22 и дроссельный клапан 23; промежуточный контур 24, включающий в себя приемный теплообменник 25, насос 26, перепускные и запорные клапаны промежуточного контура 27 и 28 соответственно; также установка включает перепускные клапаны 29 на трубопроводе конденсата паровой турбины и запорные клапаны 30 на обводных трубопроводах подогревателей низкого давления 7 и задвижки 31 на трубопроводах, соединяющих каждый подогреватель низкого давления 7 с цилиндрами среднего давления 2 паросиловой установки.The steam power plant contains a turbine unit consisting of a high pressure cylinder 1, a medium pressure cylinder 2, a low pressure cylinder 3, an electric generator 4; condenser 5, condensate pump 6, low pressure heaters 7, deaerator 8, electric feed pump 9, high pressure heaters 10; steam boiler 11 with superheater 12; exhaust steam cooling system, which includes a coastal pumping station 13, a cooling pond 14, a cold channel 15; pumping station 16; a chemical water treatment system, including a pumping station for feeding the heating network 17 and a chemical water treatment 18; heat pump 19, containing: evaporator 20, circulation pump (compressor) 21, condenser-heat exchanger 22 and throttle valve 23; intermediate circuit 24, which includes a receiving heat exchanger 25, a pump 26, bypass and shut-off valves of the intermediate circuit 27 and 28, respectively; the installation also includes bypass valves 29 on the steam turbine condensate pipeline and shut-off valves 30 on the bypass pipelines of the low pressure heaters 7 and valves 31 on the pipelines connecting each low pressure heater 7 with the medium pressure cylinders 2 of the steam power plant.

Установка работает следующим образом.The installation works as follows.

В турбину паросиловой установки подается пар, который проходя последовательно через цилиндр высокого давления 1, среднего давления 2 и низкого давления 3 отдает свою энергию, которая используется для электрогенератора 4.Steam is supplied to the turbine of the steam power plant, which, passing sequentially through the cylinder of high pressure 1, medium pressure 2 and low pressure 3, gives off its energy, which is used for the electric generator 4.

После этого пар проходит в конденсатор 5, где поддерживается пониженное давление (вакуум), что обеспечивает заданную температуру насыщения, необходимую для превращения пара в конденсат, имеющего жидкое состояние. Далее конденсат идет через систему устройств - конденсатный насос 6, подогреватели низкого давления 7. Затем конденсат поступает в деаэратор 8 для удаления растворенных газов, питательным электронасосом 9 перекачивается через элементы подогревателей высокого давления 10 и после подается в котел 11 с пароперегревателем 12.After that, the steam passes into the condenser 5, where a reduced pressure (vacuum) is maintained, which provides a predetermined saturation temperature necessary for the transformation of the steam into condensate, which has a liquid state. Next, the condensate goes through a system of devices - a condensate pump 6, low pressure heaters 7. Then the condensate enters the deaerator 8 to remove dissolved gases, is pumped by a feed electric pump 9 through the elements of high pressure heaters 10 and then fed into the boiler 11 with a superheater 12.

Для создания системы охлаждения воды, обеспечивающей конденсацию, устанавливается береговая насосная станция 13, пруд-охладитель 14, холодный канал 15, насосная станция 16 и 17, и отдельная линия подпитки котла через установки химводоочистки 18.To create a water cooling system that provides condensation, a coastal pumping station 13, a cooling pond 14, a cold channel 15, a pumping station 16 and 17, and a separate feed line for the boiler through chemical water treatment plants 18 are installed.

На отводящей линии охлаждающей воды конденсатора 5 устанавливается испаритель 20 теплового насоса, доводящий температуру охлаждающей воды в конденсаторе 5 до проектной. После сжатия в компрессоре 21 теплового насоса 19 рабочий агент повышает свою температуру до 130-140°С и подается в конденсатор-теплообменник 22, где при конденсации передает тепло воде промежуточного контура 24, состоящего из приемного теплообменника 25, насоса 26, системы отводящих и подводящих трубопроводов с перепускными клапанами 27 и запорными клапанами 28. Подачу горячей воды из теплового насоса 19 в любой из подогревателей низкого давления 7 для подогрева конденсата осуществляют с использованием перепускных клапанов 27, 29 и запорных клапанов 28, 30. Регенеративный подвод пара к подогревателям низкого давления отключают при помощи задвижек 31. В тепловом насосе 19 рабочее тело (хладон) после конденсации в конденсаторе-теплообменнике 22 проходит через дроссельный клапан 23, затем в испаритель 20 и цикл теплового насоса 19 повторяется.The evaporator 20 of the heat pump is installed on the outlet line of the cooling water of the condenser 5, bringing the temperature of the cooling water in the condenser 5 to the design one. After compression in the compressor 21 of the heat pump 19, the working agent raises its temperature to 130-140 ° C and is fed into the condenser-heat exchanger 22, where, during condensation, it transfers heat to the water of the intermediate circuit 24, consisting of a receiving heat exchanger 25, a pump 26, a system of exhaust and supply pipelines with bypass valves 27 and shut-off valves 28. Hot water is supplied from the heat pump 19 to any of the low-pressure heaters 7 for heating condensate using bypass valves 27, 29 and shut-off valves 28, 30. The regenerative steam supply to the low-pressure heaters is turned off using valves 31. In the heat pump 19, the working fluid (freon) after condensation in the condenser-heat exchanger 22 passes through the throttle valve 23, then into the evaporator 20 and the cycle of the heat pump 19 is repeated.

Положительным эффектом при использовании предлагаемого изобретения является конструктивный отказ от регенеративного отбора пара с последующим сохранением подогревателей низкого давления, что снижает затраты на реконструкцию установки. Эти подогреватели имеют трубчатую конструкцию, как у конденсатора, поскольку вместо пара в них греющей средой будет горячая вода из ТН t=140°С, то теплообмен в них будет выше, чем в настоящее время. По нашим расчетам, можно будет уменьшить общую площадь теплообмена и использовать не все четыре подогревателя низкого давления. Обвязка их трубами для нагреваемого конденсата и греющей воды и системой отключающих задвижек позволит отключить один из подогревателей низкого давления для профилактики и ремонта. Схема движения "конденсат - греющая вода" выполнена по противотоку для достижения более высокой температуры подогрева конденсата.A positive effect when using the proposed invention is the constructive rejection of regenerative steam extraction with the subsequent preservation of low-pressure heaters, which reduces the cost of reconstructing the plant. These heaters have a tubular design, like a condenser, since instead of steam in them, the heating medium will be hot water from HP t = 140 ° C, then the heat exchange in them will be higher than at present. According to our calculations, it will be possible to reduce the total heat exchange area and not use all four low pressure heaters. Tying them with pipes for heated condensate and heating water and a system of shut-off valves will make it possible to turn off one of the low-pressure heaters for maintenance and repair. The scheme of movement "condensate - heating water" is made in countercurrent to achieve a higher temperature of condensate heating.

Claims (2)

1. Способ повышения энергоэффективности паросиловой установки, включающий преобразование тепловой энергии пара в электрическую на турбогенераторе, охлаждение отработанного пара в конденсаторе паровой турбины охлаждающей водой, осуществление отбора тепла на отводящей линии охлаждающей воды конденсатора паровой турбины испарителем теплового насоса, отличающийся тем, что тепло, отобранное испарителем теплового насоса, через конденсатор-теплообменник теплового насоса, передают воде промежуточного контура, идущей в подогреватели низкого давления для подогрева конденсата, при этом отключают регенеративный подвод пара к подогревателям низкого давления и один из подогревателей низкого давления, который используют в качестве резервного.1. A method for improving the energy efficiency of a steam power plant, which includes converting the thermal energy of steam into electrical energy at a turbogenerator, cooling the exhaust steam in the steam turbine condenser with cooling water, and extracting heat from the outlet line of the cooling water of the steam turbine condenser by the heat pump evaporator, characterized in that the heat extracted The heat pump evaporator, through the heat pump condenser-heat exchanger, transfers the water of the intermediate circuit going to the low-pressure heaters for heating the condensate, while turning off the regenerative steam supply to the low-pressure heaters and one of the low-pressure heaters, which is used as a backup. 2. Устройство для повышения энергоэффективности паросиловой установки, включающее испаритель теплового насоса, подключенный к отводящему трубопроводу охлаждающей воды конденсатора паровой турбины, конденсатор-теплообменник теплового насоса, компрессор и дроссель, образующие испарительно-конденсационный контур, заполненный теплоносителем, отличающийся тем, что конденсатор-теплообменник теплового насоса подключен к промежуточному контуру, включающему приемный теплообменник, насос, систему подводящих и отводящих трубопроводов с перепускными и запорными клапанами, подводящие и отводящие трубопроводы соединены с подогревателями низкого давления, причём каждый подогреватель низкого давления имеет обводной трубопровод, при этом обводные трубопроводы и трубопроводы, соединяющие каждый подогреватель низкого давления с цилиндрами среднего давления паросиловой установки, оснащены запорными устройствами.2. A device for improving the energy efficiency of a steam power plant, including a heat pump evaporator connected to the outlet pipeline of the cooling water of the steam turbine condenser, a condenser-heat exchanger of the heat pump, a compressor and a throttle, forming an evaporative-condensation circuit filled with a heat carrier, characterized in that the condenser-heat exchanger of the heat pump is connected to an intermediate circuit that includes a receiving heat exchanger, a pump, a system of inlet and outlet pipelines with bypass and shut-off valves, inlet and outlet pipelines are connected to low pressure heaters, and each low pressure heater has a bypass pipeline, while bypass pipelines and pipelines, connecting each low-pressure heater to the medium-pressure cylinders of the steam power plant are equipped with locking devices.
RU2021118771A 2021-06-28 Method for improving the energy efficiency of a steam power plant and a device for its implementation RU2778190C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2778190C1 true RU2778190C1 (en) 2022-08-15

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796032C1 (en) * 2022-10-13 2023-05-16 Николай Геннадьевич Кириллов Energy refrigeration system for operation of an underground facility

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU29751U1 (en) * 2002-11-10 2003-05-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" POWER UNIT OF HEAT POWER PLANT
RU79431U1 (en) * 2008-09-04 2009-01-10 Закрытое акционерное общество "Совасатом-М" DEVICE FOR DISPOSAL OF THERMAL ENERGY OF WATER COOLING A STEAM TURBINE CONDENSER
RU2689233C1 (en) * 2018-06-21 2019-05-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Method for increasing energy efficiency of a power plant and device for its implementation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU29751U1 (en) * 2002-11-10 2003-05-27 Открытое акционерное общество "Северсталь" POWER UNIT OF HEAT POWER PLANT
RU79431U1 (en) * 2008-09-04 2009-01-10 Закрытое акционерное общество "Совасатом-М" DEVICE FOR DISPOSAL OF THERMAL ENERGY OF WATER COOLING A STEAM TURBINE CONDENSER
RU2689233C1 (en) * 2018-06-21 2019-05-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Method for increasing energy efficiency of a power plant and device for its implementation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796032C1 (en) * 2022-10-13 2023-05-16 Николай Геннадьевич Кириллов Energy refrigeration system for operation of an underground facility
RU2816927C1 (en) * 2023-05-02 2024-04-08 Даниил Михайлович Аношин Method of operating phase transition accumulator as part of double-circuit nuclear power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111022137B (en) Waste heat recovery system and method based on organic Rankine cycle and organic flash cycle
CN108561282B (en) Trough type direct steam and molten salt combined thermal power generation system
CN108443906B (en) Flue gas waste heat utilization system and method based on multi-energy level and recirculated heating cold air
CN102116469A (en) Water supply and drainage system for medium-pressure heater of power plant
CN103477150A (en) Generation of steam for use in an industrial process
CN101769222B (en) Thermal hydro-turbine power generating device
CN112303610A (en) Operation system and method for recovering high-energy water in shutdown and non-shutdown operation mode
US7827792B2 (en) Refrigerant cooled main steam condenser binary cycle
CN210267441U (en) Recycling device for waste heat of periodic blowdown and continuous blowdown of power plant boiler
CN206037003U (en) Secondary reheating unit EC BEST steam turbine steam exhaust heating deoxidization boiler feed water's thermodynamic system
CN109296413B (en) Bypass secondary reheating power generation device and method cooled by deep seawater
CN110259531B (en) Combined power generation system based on waste incineration waste heat and photo-thermal and operation method thereof
RU2778190C1 (en) Method for improving the energy efficiency of a steam power plant and a device for its implementation
CN112178620A (en) Condensed water energy utilization device of high-pressure heater of thermal power plant
CN110318961B (en) Steam turbine set of power station and power generation method thereof
CN107270373A (en) One kind is classified cascade utilization heating system of drawing gas
RU2124641C1 (en) Steam power plant and its operation process
CN115031563A (en) Thermal power plant coupling step heat storage peak regulation system and heat storage peak regulation method thereof
CN216077238U (en) Energy-saving steam turbine power generation device
CN203978523U (en) The high temperature steam-extracting cooling system of Double reheat steam turbine thermodynamic system
CN109404070B (en) Bypass turbine power generation device and method cooled by deep seawater
CN110966798A (en) Novel power plant energy comprehensive utilization non-temperature drainage thermodynamic system
RU2689233C1 (en) Method for increasing energy efficiency of a power plant and device for its implementation
RU2420664C2 (en) Multi-mode heat extraction plant
CN217107139U (en) Power plant cylinder cutting system without modifying middle-low pressure communicating pipe