RU57365U1 - Энергетическая установка - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к паротурбинным энергетическим установкам, и может быть использована на тепловых электрических станциях (ТЭС) и газорегуляторных пунктах (ГРП) газопроводов подачи газа к горелкам паровых котлов. Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в повышении экономических и экологических показателей энергетической установки. Поставленная техническая задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем циркуляционный контур, газовый паровой котел, магистраль подачи газа в газоредуцирующее устройство (ГРУ), газовую магистраль подачи газа в котел, паротурбинную установку кинематически связанную с электрогенератором, конденсатор пара, детандер-генератор вход которого соединен с газовой магистралью до ГРУ, а выход с газовой магистралью за ГРУ, подогреватели газа до и после детандера в которых в качестве греющего теплоносителя используется циркуляционная вода паротурбинной установки, дополнительно устанавливается теплообменник догрева циркуляционной воды, греющим теплоносителем в котором является технологическая вода и теплообменник догрева технологической воды, греющим теплоносителем в котором является пар из отбора паротурбинной установки. Благодаря этому достигается эффект снижения колебаний выходной мощности из-за сезонных изменений температуры циркуляционной воды, что дает возможность получения дополнительной электрической мощности, а также дополнительный подогрев газа перед горелками котлов. Уменьшается расход газа на единицу вырабатываемой установкой мощности.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к паротурбинным энергетическим установкам, и может быть использована на тепловых электрических станциях (ТЭС) и газорегуляторных пунктах (ГРП) газопроводов подачи газа к горелкам паровых котлов.

Известна энергетическая установка (Архаров Ю.М., Уклечев О.Ю., Костюков И.С., Архарова А.Ю. патент на полезную модель №50604 от 20.01.2006 г.), содержащая циркуляционный контур, газовый паровой котел, магистраль подачи газа в газоредуцирующее устройство (ГРУ), газовую магистраль подачи газа в котел, паротурбинную установку кинематически связанную с электрогенератором, конденсатор пара, детандер-генератор вход которого соединен с газовой магистралью до ГРУ, а выход с газовой магистралью за ГРУ, подогреватели газа до и после детандера, в которых в качестве греющего теплоносителя используется циркуляционная вода паротурбинной установки.

Недостатком этой установки является недостаточная стабильность выходной мощности из-за сезонных и суточных изменений температуры циркуляционной воды, поступающей в подогреватели газа и как следствие возможное снижение температуры газа сбрасываемого в газопровод за ГРУ ниже допустимой.

Указанные недостатки устраняются предлагаемой полезной моделью. Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в повышении экономических и экологических показателей энергетической установки.

Техническая задача, решается тем, что в известном устройстве, содержащем циркуляционный водяной контур, газовый паровой котел, магистраль подачи газа в газоредуцирующее устройство (ГРУ), газовую магистраль подачи газа в котел, паротурбинную установку (ПТУ) кинематически связанную с электрогенератором, конденсатор пара, детандер-генератор

вход которого соединен с газовой магистралью до ГРУ, а выход с газовой магистралью за ГРУ, подогреватели газа до и после детандера в которых в качестве греющего теплоносителя используется циркуляционная вода ПТУ дополнительно устанавливается теплообменник догрева циркуляционной воды, подаваемой в подогреватели газа, греющим теплоносителем которого является технологическая (например сетевая) вода, нагреваемая в итоге паром из отбора ПТУ.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит газовую магистраль 1 подачи газа, снабженную газоредуцирующим устройством (ГРУ) 2, паровой котел 3, в котором тепловая энергия от сжигания газового топлива подводится к воде, превращая ее в пар, который подается в паротурбинную установку (ПТУ) 4, кинематически связанную с электрогенератором 5, конденсатор 6, в котором происходит конденсация пара за счет прокачки по контуру 7 циркуляционной воды, полученный конденсат поступает в котел, где превращается в пар, далее цикл повторяется. Циркуляционная вода по контуру прокачивается циркуляционным насосом 8, установленным перед конденсатором 6. Для уменьшения потерь энергии параллельно газоредуцирующему устройству 2 устанавливается детандер 9 кинематически связанный с генератором 10, причем в линии 11 подачи газа на детандер и в линии, соединяющей выход детандера с газопроводом 12 за ГРУ установлены подогреватели газа 13 и 14, связанные по линии греющего теплоносителя трубопроводами 15, 16, 17, 18с контуром циркуляционной воды 7 ПТУ. Отбор циркуляционной воды на подогреватели газа 13 и 14 производится с помощью насоса 19. Догрев циркуляционной воды, подаваемой в подогреватели газа 13 и 14, осуществляется в теплообменнике 20. Греющим теплоносителем циркуляционной воды является технологическая вода, поступающая по трубопроводу 22. Подогрев технологической (например сетевой) воды осуществляется в итоге паром из отбора ПТУ, например в теплообменнике 21, связанном с ПТУ посредством трубопровода 23. Применение

догревающего теплообменника 20 позволяет обеспечить требуемую температуру газа за ГРУ, и перед горелками котла 3.

Устройство работает следующим образом.

При работе детандера 9 газ, подаваемый по газопроводу 11, подогревается перед детандером в подогревателе газа 13, а после детандера в подогревателе газа 14, за счет греющего теплоносителя циркуляционной воды, подаваемой и отводимой по трубопроводам 15, 16, 17, 18. Отбор циркуляционной воды производится с помощью насоса 19. При снижении температуры циркуляционной воды производится ее догрев посредством теплообменника 20, за счет греющего теплоносителя - технологической воды (например сетевой). Теплообменник 20 связан с теплообменником 21 трубопроводом 22. В теплообменнике 21 подогрев технологической воды осуществляется в итоге паром отбора ПТУ, подаваемым по трубопроводу 23. Нагретый до требуемой температуры газ по газопроводу 12 сбрасывается в магистраль за ГРУ 2 и далее подается в горелки парового котла 3, в котором тепловая энергия получаемая при сжигании газового топлива подводится к воде, превращая ее в пар, подаваемый в ПТУ 4, кинематически связанную с электрогенератором 5. Пар с выхода ПТУ отводится в конденсатор 6, в котором происходит конденсация пара за счет прокачки с помощью циркуляционного насоса 8 по контуру 7 циркуляционной воды. Полученный конденсат поступает в котел 3, где превращается в пар, далее цикл повторяется. Нагретый газ расширяется в детандере 9 с совершением механической работы и преобразованием ее в электрическую энергию в генераторе 10.

Благодаря применению догревающего теплообменника 20 достигается эффект стабилизации параметров на входе детандера при суточно-сезонных изменениях температуры циркуляционной воды поступающей в подогреватели газа, а также требуемый уровень температуры газа сбрасываемой из детандера в газопровод за ГРУ. При этом обеспечивается выработка дополнительной электрической мощности, а также

дополнительного подогрева газа перед горелками котлов, что благоприятно для работы котлов 3 и уменьшается расход газа на единицу вырабатываемой установкой мощности.

Claims (1)

1. Энергетическая установка, содержащая газовую магистраль подачи газа в котел, снабженную газоредуцирующим устройством (ГРУ), паровой котел, паротурбинную установку (ПТУ), конденсатор пара на выходе ПТУ, включенный по охлаждающему теплоносителю в контур циркуляционной воды, детандер, кинематически связанный с электрогенератором, причем вход детандера соединен с газовой магистралью до ГРУ, выход - с магистралью за ГРУ, подогреватели газа включенные по контуру греющего теплоносителя с циркуляционным контуром паротурбинной установки, причем отбор циркуляционной воды в подогревателе газа производится за конденсатором пара с помощью дополнительного насоса, а сброс этой воды после подогревателей в линию подачи циркуляционной воды в конденсатор на входе циркуляционного насоса, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена теплообменником догрева циркуляционной воды, подаваемой в подогреватели газа, установленном в линии подачи циркуляционной воды в подогреватели газа, греющим теплоносителем в котором является вода, подогреваемая в итоге паром из отбора паротурбинной установки.