SU569734A1

SU569734A1 - Steam-powar plant

Info

Publication number: SU569734A1
Application number: SU7502198255A
Authority: SU
Inventors: Леонид Владимирович Гинзбург; Леонид Александрович Гудкевич
Priority date: 1975-12-09
Filing date: 1975-12-09
Publication date: 1977-08-25

Description

II

Изобретение касаетс ценграпизованного геппоснабжени городов и промышпенных центров, в частности паросиповых установок преимущественно дп электростанций с комбинированной выработкой электроэнергии и теппа, и может быть использовано дп привпечени действующих конденсационных электростанций (КЭС) к теппоснабжению потребителей , расположенных на значительном рассто нии от КЭС.The invention relates to priceless supplying of cities and industrial centers, in particular, steam-type plants, mainly dp power plants with combined generation of electricity and heat, and dp can be used to provide existing condensing power plants (KES) to the heat supply of consumers located at a considerable distance from KES.

Известны паросиловые теплофикационные турбоустановки расположенные на теплоэлектроцентрал х (ТЭЦ), содержащие теплофикационные турбины и сетевые подогреватели . Вода из общей дл всей ТЭЦ магистра пи распредел етс между турбоустановками, в каждой из которых осуществл етс ее симметричный ступенчатый подогрев-сначала в теплофикационных пучках конденсаторов, а Затем в нижних и верхних сетевых подогревател х l .Steam-power heat-generating turbine installations located on thermal power plants (CHP), containing heat-producing turbines and network heaters are known. The water from the common for the entire CHPP master PI is distributed between the turbines, each of which carries its symmetric step heating — first in the heating bundles of the condensers, and then in the lower and upper network heaters l.

Серьезным недостатком этих установок вл етс малоэффективна работа первой ступени подогрева (теплофикационных пучков конденсаторов).A serious disadvantage of these installations is the inefficient operation of the first heating stage (heat-generating capacitor beams).

Через части низкого давлени турбин (ЧНД) в конденсаторы поступает пар в количестве, значительно меньшем, чем расчетный расход пара. Из-за больших вентил ционных потерь ЧНД имеют очень низкий коэффициент полезного действи и, кроме того, снижаетс надежность работы лопаток последних ступеней турбин.Through parts of low pressure turbines (PND), steam is supplied to the condensers in an amount that is significantly less than the calculated steam consumption. Because of the large ventilation losses, PNDs have a very low efficiency and, in addition, the reliability of the blades of the final stages of the turbines decreases.

Известны также паросиловые установки со ступенчатым подогревом сетевой воды в теплообменниках разнотипных турбин ТЭЦAlso known steam power plants with a stepped heating network water in heat exchangers of different types of turbines CHP

И.AND.

Первой ступенью подогрева в них служит бойлер турбины с противодавлением, а второй ступенью - бойлер турбины с отбором пара. Установка предназначена дл покрыти пиковых электрических нагрузок путем подачи дросселированного выхлопного пара первой трубины в конденсатор второй турбины. Эта установка практически по схеме подогрева сетевой воды не отличаетс от ТЭЦ с многоиилиндровыми теплофикационными турби нами, однако, тепло низкого потенциала в ней совсем не используетс . Известны также паросиловые установки дл подогрева сетевой воды на конденсацио ных эпектростанци х (КЭС), содержащие конденсационные турбины с отборами, подключенные к поспедним /подогреватели,, сое диненные с сетевой магистралью, имеющей открытый водоразбор и к.онденсатор, включенный по воде перед подогревател ми Гз. В этих установках греющий пар к сетевым подогревател м подводитс из регенеративных отборов конденсационных турбин. Это позвол ет использовать K3G дл теплоснаб жени городов с применением экономичной многоступенча той системы подогрева сетевой воды. Недостатком этих установок также как и описанных выше, вл етс потребность вверки в -цилиндры турбин дополнительных патрубков отборов пара и необходимость размещени в машзале большого числ-э подогревателей {с соответствующей обв зкой по сетевой воде и пару). Поэтому такие установки можно применить только на внон проектируемых КЭС, но и это вр д ли целе сообразно из-за сложности тепловой схемы и оборудовани . Кроме того, параллельное распределение сетевой воды по всем конде саторам вли ет на степень использовани низкопотенциального тепла в такой установ , ке. Дл повышени экономичности паросило вых установок с конденсационными турбина ми при привлечении их к теплоснабжению потребителей с одновременным упрощением компоновки электростанции в предлагаемой паросиловой установке, содержащей конденсационные турбины с отборами пара, подключенные к отборам подогреватели воды, соединенные с сетевой магистралью теплового потребител , имеющего открытый водо разбор, и конденсаторы по меньшей мере двух трубин, включенные по воде перед подогревател ми, конденсаторы соединены между собой последовательно, подогреватели подключены по воде к последнему по ходу воды конденсатору, а по пару - к от борам нарастающего потенциала, различного по меньщей мере дл двух однотипных турбин. При последовательном включении конденсаторов турбин по сетевой воде давление пара во втором и последующих по ходу воды конденсаторах и соответственно в выхлопных патрубках турбин нарастает, что при переводе конденсационных турбин .на работу с отпуском тепла (в случае соответствующего режима работы КЭС) приводит к нерасчетным услови м работы последних ступеней этих турбин, привод щим к снижению экономичности и надежности . Во избежание этого лопатки поспених ступеней указанных турбин могут быть удалены. На чертеже схематически изображен один из вариантов предлагаемой ycTaiiOBKH. Паросилова установка, присЫоссрбпенна дл цбдогревд сетевой воды на конденсационных электростанци х (КЭС), содержит однотипные конденсационные турбины 1-4 с конденсаторами 5,6, отборами пара и подключенные к последним подогреватели 7-9 врды, соединенные с сетевой магистралью 10 теплового потребител 11, имеющего открытый водоразбор 12. Первой ступенью иодогрева служат последовательно включенные по воде конденсаторы 5 и 6 турбин 1 и 2, подогреватели 7-9 .последующих ступеней подключены к трубопроводам 13-15 отборов нарастающего потенциала различного дл трех однотипных турбин 2-4. После конденсатора 5 по ходу воды в рассматриваемом варианте включены химводоочистка 16 и деаэратор 17, необходимые дл защиты от коррозии теплообменников и теплосетей. В центре потреблени тепла имеетс пикова водогрейна котельна 18, используема дл регулировани отпуска тепла при переменной температуре наружного воздуха. При наличии у каждой из турбин 1 и 2 двух и более конденсаторов последние также включаютс по воде последовательно, что позвол ет повысить экономичность схемы за счет ступенчатой конденсации. Число турбин, конденсаторы которых используютс в качестве сетевых подогревателей, определ етс предельно допустимым разогревом выхлопной, части турбины , св занной с поспедним (по воде) конденсатором . . . Изображенна на чертеже установка служит дл дальнего однотрубного теплоснабжени и выполнена также однотрубной в пределах электростанции. Предлагаема установка работает следук щим образом. Подпиточна вода теплосети (ее количест во равно среднесуточному расходу водь на, гор чее водоснабжение) подогреваетс в конденсаторе 5 турбины 1 до 4Ос одновременно через конденсатор 5 пропускает некоторое количество циркул ционной воды, сбрасываемой в холодный источник по магистрали 19. Количество циркул ционной воды определ етс необходимой электрической нагрузкой турбины и температурой подпиточной воды на выходе из конденсатора, определ емой режимом работы установки химводоочистки (ХВО) 16. После ХВО подпиточна вода подвергаетс деаэрации. Вакуумный деаэратор 17 в описывае- (Мом варианте питаетс водой, отбираемой КЗ промежуточной ступени подогрева. Затем вода подогреваетс -в конденсаторе 6 и сетевом подогревателе 7 турбины 2, питаемом паром, например из перепускных труб перед цилиндром низкого давлени (ЦНД) турбины поступающим в подогреватель по трубопрово ду ЬЗ, Подогреватель 7 включаетс в работу только в случае недопустимого рааогре- ва выхлопного патрубка турбины 2. Далее вода прокачиваетс через подогреватель 8, питаемый паром, отбираемым перед ЦНД турбины 3 и поступающим в подогреватель догреватель по трубопроводу 14, а затем поступает в подогреватель 9, питаемый паром , отбираемым после части высокого давл ни (ЧВД) турбины 4;. Конечна температур подогрева подпигочной сетевой воды на электростанции в течение всего отопительного периода .посто нна:. .FI6: однотрубной магистрали l.O;B6|ta.H;anpaB,fiaetCH в..пиковую водогрейную -KOTenbHyp t.S, нахрд дауЮе в центре |Потреблени теппа к Потребителю теп па, а затем идет на открытый водозабор 12 В центре потреблени ал отоплени примен етс обычна двухтрубна схема с обратной магистралью 20. Изменение количества тепла, подводимого к воде при переменной температуре наружного воздуха, осущес вл етс в пиковой котельной 18. В неотопительный период подпиточна вода служит только дл целей открытого водоз бора. Ее подогрев при этом осуществл етс (ТОЛЬКО в конденсаторах 5 и 6 турбин 1 и 2; при этом турбины 3 и 4 работают по конденсационному циклу. Предлагаема установка позвол ет повысить эффективность работы .последних ступеней конденсационных турбин на теппофикационном режиме. Конструктивна простота предлагаемой установки открывает путь к привлечению крупных действуклцих электростанций с турбинами 16О, 2ОО и ЗОО Мвт к теплоснабжению городов ипромышленных центров расположенных от КЭС на рассто нии ; до 50-6О км. При этом расшир етс область комбинированной выработки электроэнергии и тепла, привод щей к значительной экономии топлива. Установка не требует дорогосто щей модернизации проточных частей турбин и допускает применение укрупненных подогревателей сетевой воды, Отключение последнего по ходу сетевой воды подогревател позвол ет получить дополнительную пиковую электрическую мощность КЭС. Недоотпуск тепла от КЭС потребителю может быть возмещен в пиковой Котельной. .. Ф .0 р м у л а и зобретени Паросилова ., установка преимущественно дл электростанций содержаща койденсационные турбины с отборами пара, подключенные к отборам подогреватели, соединенные ;с сетевой магистралью, имеющей открытыйводоразбор , и конденсаторы по меныЕей мере i двух турбин, включенные по воде перед по:догревател ми , отличающа с тем, что, с целью повышени экономичности, конденсаторы соединены между собой последовательно , подогреватели подключены по воде к последнему по ходу воды конденсатору , а по пару - к отборам нарастающего .потенциала, различного по меньшей мере дп двух однотипных турбин. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе: 1.Гирщфельд В. Я. и Морозов -Г. Н. Тепловые электрические станции , М., Энерги , 1973, с. 161. 2.Польский патент № 61365, hi 1/14, 1971. 3.Однотрубные системы теапоаых сетей. Сборник статей под редакцией Н. К. Громова, Энерги 1969, с. ЮЗ.The first stage of heating in them is the boiler of the turbine with back pressure, and the second stage is the boiler of the turbine with steam extraction. The installation is designed to cover peak electrical loads by supplying a throttled exhaust pair of the first pipe to the condenser of the second turbine. This installation practically doesn’t differ from the scheme of heating of the network water from the CHP plants with multi-cylinder heat-generating turbines, however, the low potential heat is not used at all. Also known are steam power plants for heating network water at condensation power plants (KES), which contain extraction condensation turbines that are connected to boarders / heaters that are connected to a power line that has an open outlet and a condenser connected to the water in front of the heaters. Gz. In these installations, heating steam to the network heaters is supplied from regenerative selections of condensing turbines. This makes it possible to use K3G for the heat supply of cities using an economical multistage heating system for network water. The disadvantage of these plants, as well as those described above, is the need to drill additional steam extraction pipes into the cylinders of the turbines and the need to accommodate a large number of heaters {with a corresponding binding over the network water and steam). Therefore, such installations can be applied only on external designed CESs, but this is hardly appropriate due to the complexity of the thermal circuit and equipment. In addition, the parallel distribution of mains water across all condensers affects the utilization of low-grade heat in such an installation. To increase the efficiency of steam plants with condensation turbines when they are attracted to heat supply of consumers while simplifying the layout of the power plant in the proposed steam-powered plant containing steam condensation turbines with steam tapping, water heaters connected to the outlet, having an open water distribution , and the capacitors of at least two tubes connected in water before the heaters, the capacitors are interconnected Consequently, the heaters are connected in water to the condenser last in the course of the water, and in a pair to the boilers of increasing potential, which are different at least for two turbines of the same type. When turbine condensers are switched on through network water, the vapor pressure in the second and subsequent along the water condensers and, accordingly, in the exhaust pipes of turbines increases, which, when converting condensation turbines to work with heat release (in the case of a corresponding KES operating mode), leads to non-calculated conditions the work of the final stages of these turbines, leading to a decrease in efficiency and reliability. In order to avoid this, the blades of the right stage of the indicated turbines can be removed. The drawing shows schematically one of the variants of the proposed ycTaiiOBKH. The steam-powered unit, attached to the central heating water network at condensing power plants (KES), contains similar condensing turbines 1-4 with condensers 5.6, steam extraction and connected to the latter heaters 7-9 of the VRD connected to the main line 10 of the heat consumer 11, having an open water pumping 12. The first stage of heating is the successively connected condensers 5 and 6 of turbines 1 and 2, the heaters 7–9 of the subsequent stages are connected to pipelines 13–15 of increasing potential personal to three identical turbines 2-4. After the condenser 5 in the course of the water in this embodiment, include water treatment 16 and deaerator 17, necessary for corrosion protection of heat exchangers and heating networks. In the center of the heat consumption there is a peak boiler house 18 used to control the heat supply at a variable outdoor temperature. If each of the turbines 1 and 2 has two or more condensers, the latter are also included in the water sequentially, which makes it possible to increase the efficiency of the circuit due to stepwise condensation. The number of turbines whose capacitors are used as mains heaters is determined by the maximum allowable heating of the exhaust, part of the turbine connected to the gradual (water) condenser. . . The installation depicted in the drawing serves for the distant one-pipe heat supply and is also made one-pipe within the power plant. The proposed installation works as follows. The make-up water of the heat supply network (its amount is equal to the average daily water consumption, hot water supply) is heated in the condenser 5 of the turbine 1 to 4 ° C. At the same time through the condenser 5 it passes a certain amount of circulating water discharged into the cold source through the line 19. The amount of circulating water is determined required electrical load of the turbine and the temperature of the make-up water at the outlet of the condenser, determined by the mode of operation of the chemical water treatment plant (CWW) 16. After the CWW, the make-up water is subjected to with de-aeration. The vacuum deaerator 17 is described in (Mom variant is supplied with water extracted by the short circuit of the intermediate heating stage. Then the water is heated in the condenser 6 and the network heater 7 of the turbine 2 fed by steam, for example from the overflow pipes in front of the turbine low pressure cylinder (LPC) of the turbine entering the heater Pipeline LZ, Heater 7 is put into operation only in case of unacceptable heating of the exhaust pipe of the turbine 2. Next, the water is pumped through the heater 8, fed by steam, taken before the low-pressure cylinder of the turbine 3 and fed it enters the preheater heater through pipeline 14, and then enters the preheater 9, fed by steam, taken after part of the high pressure (HPP) of the turbine 4. ;. The final heating temperatures of the subfog network water at the power plant during the entire heating period. FI6: single pipe line lO; B6 | ta.H; anpaB, fiaetCH to the peak water heating system -KOTenbHyp tS, fume heater in the center | Consumption of heat to the Consumer's heat, and then goes to the open water intake 12 In the center of the consumption of al heating applied the usual two-pipe scheme with reverse 20. agistralyu Changing the amount of heat supplied to the water at variable outdoor air temperature, osusches is at the peak boiler 18. The non-heating period makeup water serves only to open Vodoz boron purposes. It is heated at the same time (ONLY in condensers 5 and 6 of turbines 1 and 2; at the same time turbines 3 and 4 operate in a condensation cycle. The proposed installation improves the efficiency of the last stages of condensation turbines in the heating mode. The design simplicity of the proposed installation opens The path to attracting large operating power plants with 16O, 2OO and ZOO MW turbines to the heat supply of cities and industrial centers located from IES at a distance of up to 50-6 km. energy and heat generation, resulting in significant fuel savings. The installation does not require costly upgrading of turbine flow parts and allows the use of integrated network water heaters, disabling the latter along the network heater water, provides additional peak electrical power to the KES. can be reimbursed to the consumer in the Peak Kotelniy ... F .0 p p m u l a and Parosilov's inventions, the installation mainly for power stations containing coyde steam extraction turbines connected to the selection of heaters connected to a mains line having an open-water discharge and capacitors at least i of two turbines connected in water before: heaters, in order to increase efficiency, the capacitors they are interconnected in series, the heaters are connected in water to the condenser last in the course of the water, and in a couple to the outlets of the increasing potential that differ in at least dp of two turbines of the same type. Sources of information taken into account in the examination: 1. Girschfeld V. Ya. And Morozov -G. N. Thermal power plants, M., Energie, 1973, p. 161. 2.Polsky patent number 61365, hi 1/14, 1971. 3. Single-pipe systems of the network. Collection of articles edited by N. K. Gromova, Energie 1969, p. SW.