RU2562745C1 - Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant - Google Patents
Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562745C1 RU2562745C1 RU2014115739/02A RU2014115739A RU2562745C1 RU 2562745 C1 RU2562745 C1 RU 2562745C1 RU 2014115739/02 A RU2014115739/02 A RU 2014115739/02A RU 2014115739 A RU2014115739 A RU 2014115739A RU 2562745 C1 RU2562745 C1 RU 2562745C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- steam turbine
- condenser
- bearings
- heat
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 12
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 7
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- 239000010729 system oil Substances 0.000 claims 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
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 системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки электрической энергии.The invention relates to the field of energy and can be used in thermal power plants (TPPs) for the utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings, the utilization of low-grade heat of the oil supply system of bearings of a steam turbine with production steam extraction and the utilization of high-grade heat of steam for industrial extraction for additional generation of electrical 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, а также систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом маслоснабжения подшипников паровой турбины (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 heaters, as well as an oil supply system for steam turbine bearings, comprising a steam supply line for oil supply of steam turbine bearings, an oil supply tank for steam turbine bearings, an oil supply pump for steam turbine bearings and an oil supply cooler for steam turbine bearings, the outlet of which is connected to a pressure medium through a heated medium the oil supply pipeline for bearings of a steam turbine (patent RU No. 2269014, IPC F01K 17/02, 01/27/2006).
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. В паровой турбине используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с охладителем масла.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. In a steam turbine, an oil supply system for bearings of a steam turbine with an oil cooler is used.
Таким образом, в известном способе работы тепловой электрической станции отработавший пар поступает из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, а конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации, причем в паровой турбине используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с охладителем масла.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 steam turbine condenser, and the steam bearing oil supply system is used in the steam turbine turbines with oil cooler.
Основным недостатком аналога и прототипа является относительно низкий коэффициент полезного действия ТЭС по выработке электрической энергии из-за отсутствия утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины для дополнительной выработки электроэнергии.The main disadvantage of the analogue and the prototype is the relatively low efficiency of TPPs for generating electric energy due to the lack of utilization of low-grade heat of the oil supply system of steam turbine bearings for additional electricity generation.
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 системы маслоснабжения подшипников 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 the oil supply system of bearings of a steam turbine for additional generation of electric energy.
Технический результат достигается тем, что в способе утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией (ТЭС), включающем поступление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора для конденсации на поверхности конденсаторных трубок, направление конденсата в систему регенерации с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины, в которой используют систему маслоснабжения подшипников с охладителем масла, согласно настоящему изобретению в тепловой электрической станции используют конденсационную установку, имеющую конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, и систему маслоснабжения ее подшипников с маслоохладителем, и дополнительно осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора, причем все указанные утилизации 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 конденсатномнасосе теплового двигателя, нагревают в охладителе масла, нагревают в маслоохладителе, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере 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 into the regeneration system using the condensate pump of the steam turbine condenser in which an oil supply system of bearings with an oil cooler according to the present invention is used in a thermal power plant they use a condensing unit having a steam turbine condenser with production steam extraction and an oil supply system for its bearings with an oil cooler, and additionally utilize the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings, utilize the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings with production steam extraction and utilize the high potential heat of steam production selection, and all of these disposal is carried out at the power of a closed-loop heat engine using the organic Rankine cycle, in which a low-boiling working fluid circulating in a closed loop is used as coolant, it is compressed in a heat pump condensate pump, heated in an oil cooler, heated in an oil cooler, evaporated and superheat in a condenser of a steam turbine with production steam extraction, expand in a turbine expander of a heat engine and condense in a heat exchanger-condenser of a heat engine spruce up.
В качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения.An air-cooled condenser, or a water-cooled condenser, or an air and water-cooled condenser are used as a heat exchanger-condenser of a heat engine.
В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан 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 системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара 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 охладителе маслоснабжения подшипников паровой турбины, маслоохладителе системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара и конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, низкокипящего рабочего тела (сжиженного пропана С3Н8) 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 oil supply system of the steam turbine bearings, utilizing the low potential heat of the oil supply system of the steam turbine bearings with production steam and utilizing the high potential heat of production steam from the steam turbine with production steam extraction for additional generation of electric energy, which carried out by sequential heating, respectively, in an oil cooler supplying the steam turbine bearings, oil cooler bearing oil supply system of a steam turbine with productive steam extraction and condenser of a steam turbine with productive steam extraction, low boiling working fluid (liquefied propane C 3 H 8) of the heat engine with closed-loop circulation operation in the organic Rankine cycle.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой представлена тепловая электрическая станция, имеющая тепловой двигатель с теплообменником-конденсатором и конденсационную установку.The invention is illustrated in figure 1, which presents a thermal power plant having a heat engine with a heat exchanger-condenser and a condensing unit.
На фиг.1 цифрами обозначены:In figure 1, the numbers denote:
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 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины,10 - oil supply system of bearings of a steam turbine,
11 - сливной трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины,11 - drain pipeline oil supply bearings of a steam turbine,
12 - бак маслоснабжения подшипников паровой турбины,12 - tank oil supply bearings of a steam turbine,
13 - насос маслоснабжения подшипников паровой турбины,13 - oil supply pump bearings of a steam turbine,
14 - охладитель маслоснабжения подшипников паровой турбины,14 - cooler oil supply bearings of a steam turbine,
15 - напорный трубопровод маслоснабжения подшипников паровой турбины,15 - pressure pipeline oil supply bearings of a steam turbine,
16 - конденсационная установка,16 - condensation installation,
17 - паровая турбина с производственным отбором пара,17 - steam turbine with production steam extraction,
18 - электрогенератор паровой турбины с производственным отбором пара,18 - electric generator of a steam turbine with production steam extraction,
19 - конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара,19 is a condenser of a steam turbine with production steam extraction,
20 - конденсатный насос конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара,20 - condensate pump of a condenser of a steam turbine with production steam extraction,
21 - система маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара,21 - oil supply system for bearings of a steam turbine with production steam extraction,
22 - сливной трубопровод,22 - drain pipe
23 - маслобак,23 - oil tank
24 - маслонасос,24 - oil pump
25 - маслоохладитель,25 - oil cooler
26 - напорный трубопровод.26 - pressure pipe.
Тепловая электрическая станция включает последовательно соединенные паровую турбину 1, конденсатор 2 паровой турбины и конденсатный насос 3 конденсатора паровой турбины, основной электрогенератор 4, соединенный с паровой турбиной 1, а также систему 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 11 маслоснабжения подшипников паровой турбины, бак 12 маслоснабжения подшипников паровой турбины, насос 13 маслоснабжения подшипников паровой турбины и охладитель 14 маслоснабжения подшипников паровой турбины, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 15 маслоснабжения подшипников паровой турбины.The thermal power plant includes a steam turbine 1 connected in series, a steam turbine condenser 2 and a steam turbine condenser pump 3, a main electric generator 4 connected to the steam turbine 1, and a steam supply system 10 for the bearings of the steam turbine 1, containing a drain pipe connected in series through a heating medium 11 oil supply bearings for a steam turbine, tank 12 oil supply bearings for a steam turbine, pump 13 oil supply bearings for a steam turbine and a cooler 14 oil equipping the bearings of the steam turbine, the output of which is heated via a medium connected to the pressure pipe 15 oil supply bearings of the steam turbine.
В тепловую электрическую станцию введены конденсационная установка 16 и тепловой двигатель 5 с замкнутым контуром циркуляции, работающий по органическому циклу Ренкина.A condensing unit 16 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 16 содержит последовательно соединенные паровую турбину 17 с производственным отбором пара, имеющую электрогенератор 18, конденсатор 19 паровой турбины с производственным отбором пара, конденсатный насос 20 конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара, и систему 21 маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, содержащую последовательно соединенные по греющей среде сливной трубопровод 22, маслобак 23, маслонасос 24 и маслоохладитель 25, выход которого по нагреваемой среде соединен с напорным трубопроводом 26. Замкнутый контур циркуляции теплового двигателя 5 выполнен в виде контура с низкокипящим рабочим телом, содержащим последовательно соединенные турбодетандер 6 с электрогенератором 7, теплообменник-конденсатор 8 и конденсатный насос 9, причем выход конденсатного насоса 9 соединен по нагреваемой среде с входом охладителя 14, выход охладителя 14 соединен по нагреваемой среде с входом маслоохладителя 25 системы 21 маслоснабжения подшипников паровой турбины 17 с производственным отбором пара, выход которого соединен по нагреваемой среде с входом конденсатора 19 паровой турбины с производственным отбором пара, выход конденсатора 19 паровой турбины с производственным отбором пара соединен по нагреваемой среде с входом турбодетандера 6, образуя замкнутый контур охлаждения.The condensing installation 16 comprises a steam production turbine 17 connected in series with a production steam having an electric generator 18, a steam turbine condenser 19 with a production steam extraction, a condenser pump 20 of a steam turbine condenser with a production steam extraction, and an oil supply system for bearings of a steam turbine with a production steam extraction, containing a drain pipe 22 connected in series through a heating medium, an oil tank 23, an oil pump 24 and an oil cooler 25, the output of which is via a heated medium e is connected to the pressure pipe 26. The closed circulation circuit of the heat engine 5 is made in the form of a circuit with a low-boiling working fluid containing a turboexpander 6 connected in series with an electric generator 7, 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 cooler inlet 14, cooler outlet 14 is connected via a heated medium to the oil cooler inlet 25 of the oil supply system of bearings of a steam turbine 17 with production steam extraction, the output of which connected via a heated medium to the inlet of a condenser 19 of a steam turbine with production steam extraction, the output of a condenser 19 of a steam turbine to a production steam extraction connected to a input of a turbine expander 6 via a heated medium, 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 в систему регенерации с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины 1, в которой используют систему 10 маслоснабжения подшипников с охладителем 14 масла.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 into the regeneration system using the condensate pump 3 of the condenser of the steam turbine 1, in which the oil supply system 10 of the bearings with oil cooler 14 is used.
Отличием предлагаемого способа является то, что в тепловой электрической станции используют конденсационную установку 16, имеющую конденсатор 19 паровой турбины 17 с производственным отбором пара и систему 21 маслоснабжения ее подшипников с маслоохладителем 25, и дополнительно осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1, утилизацию низкопотенциальной теплоты системы 21 маслоснабжения подшипников паровой турбины 17 с производственным отбором пара и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора, причем все указанные утилизации 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 охладителе 14 масла, нагревают в маслоохладителе 25, испаряют и перегревают в конденсаторе 19 паровой турбины 17 с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере 6 теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе 8 теплового двигателя.The difference of the proposed method is that a condensation unit 16 is used in the thermal power station, having a condenser 19 of the steam turbine 17 with production steam and an oil supply system 21 for its bearings with oil cooler 25, and additionally utilize the low-grade heat of the oil supply system 10 for the bearings of the steam turbine 1, utilization of low-grade heat of the system 21 of oil supply for bearings of a steam turbine 17 with production steam extraction and utilization of high potential heat of steam of production selection, and all these utilization is carried out using a closed-circuit heat engine 5 operating on the organic Rankine cycle, in which a low-boiling working fluid circulating in a closed circuit is used as coolant, and it is compressed in a condensate pump 9 of the heat engine 5, heated in an oil cooler 14, heated in an oil cooler 25, evaporated and overheated in a condenser 19 of a steam turbine 17 with production steam extraction, expanding they are located in the turbine expander 6 of the heat engine and are condensed 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 C3H8.As a low-boiling working fluid, liquefied propane C 3 H 8 is used .
Пример конкретного выполненияConcrete example
Отработавший пар, поступающий из паровой турбины 1 в паровое пространство конденсатора 2, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. При этом образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 3 конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. Мощность паровой турбины 1 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 4.The exhaust steam coming from the steam turbine 1 into the steam space of the condenser 2 is condensed on the surface of the condenser tubes. In this case, the condensate formed is sent via a condensate pump 3 of the steam turbine condenser to the regeneration system. The power of the steam turbine 1 is transmitted to the main generator 4 connected to one shaft.
Преобразование низкопотенциальной тепловой энергии системы 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1 и системы 21 маслоснабжения подшипников паровой турбины 17 с производственным отбором пара, а также высокопотенциальной тепловой энергии пара производственного отбора из паровой турбины 17 в механическую и далее в электрическую происходит в замкнутом контуре циркуляции теплового двигателя 5, работающего по органическому циклу Ренкина.The conversion of low-grade heat energy from the oil supply system 10 of the bearings of the steam turbine 1 and the oil-supply system 21 of the bearings of the steam turbine 17 with production steam, as well as the high-potential heat energy from production steam from the steam turbine 17 into mechanical and then into electric energy, takes place in a closed loop of the heat engine 5 working on the organic Rankine cycle.
Таким образом, утилизацию низкопотенциальной теплоты системы 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1, утилизацию низкопотенциальной теплоты системы 21 маслоснабжения подшипников паровой турбины 17 с производственным отбором пара и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора из паровой турбины 17 с производственным отбором пара осуществляют путем последовательного нагрева, соответственно, в охладителе 14 маслоснабжения подшипников паровой турбины, маслоохладителе 25 системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара и конденсаторе 19 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 the low-grade heat of the oil supply system 10 of the bearings of the steam turbine 1, the utilization of the low-grade heat of the oil supply system 21 of the bearings of the steam turbine 17 with production steam extraction and the utilization of the high-grade heat of the production steam from steam turbine 17 with production steam extraction is carried out by sequential heating, respectively, in a cooler 14 oil supply bearings of a steam turbine, oil cooler 25 oil supply systems of bearings a steam turbine with production steam extraction and a condenser 19 of a steam turbine with production steam extraction, 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 со сжатия в конденсатном насосе 9 сжиженного пропана С3Н8, который последовательно направляют на нагрев вначале в охладитель 14, куда поступает нагретое масло системы 10 маслоснабжения подшипников паровой турбины 1, а затем в маслоохладитель 25, куда поступает нагретое масло системы 21 маслоснабжения подшипников паровой турбины 17. При этом в охладителе 14 и маслоохладителе 25 циркулирует масло с температурой в интервале от 313,15 К до 348,15 К.The whole process begins with compression in a condensate pump 9 of liquefied propane C 3 H 8 , which is subsequently directed for heating first to a cooler 14, where the heated oil of the oil supply system 10 of the bearings of the steam turbine 1 enters, and then to the oil cooler 25, where the heated oil of the system 21 enters oil supply bearings of a steam turbine 17. In this case, oil is circulated in the cooler 14 and the oil cooler 25 with a temperature in the range from 313.15 K to 348.15 K.
В процессе теплообмена нагретого масла со сжиженным пропаном C3H8 в охладителе 14 и маслоохладителе 25 происходит нагрев сжиженного пропана C3H8 в пределах критической температуры в интервале от 308,15 К до 338,15 К при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 13 МПа, и далее его направляют на испарение и перегрев в конденсатор 19 паровой турбины с производственным отбором пара, куда поступает пар производственного отбора из паровой турбины 17 при температуре около 573 К.In the process of heat exchange of heated oil with liquefied propane C 3 H 8 in cooler 14 and oil cooler 25, liquefied propane C 3 H 8 is heated at a critical temperature in the range from 308.15 K to 338.15 K with supercritical pressure from 4.2512 MPa up to 13 MPa, and then it is directed to evaporation and overheating in the condenser 19 of the steam turbine with production steam extraction, where the production steam from the steam turbine 17 enters at a temperature of about 573 K.
Пар, поступающий из производственного отбора паровой турбины 17 в паровое пространство конденсатора 19, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость (сжиженный пропан C3H8). Мощность паровой турбины 17 передается соединенному на одном валу основному электрогенератору 18.The steam coming from the production selection of the steam turbine 17 into the steam space of the condenser 19 is condensed on the surface of the condenser tubes, inside which coolant flows (liquefied propane C 3 H 8 ). The power of the steam turbine 17 is transmitted to the main electric generator 18 connected to one shaft.
Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости. Образующийся конденсат с помощью конденсатного насоса 20 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 resulting condensate is sent via a condensate pump 20 of a steam turbine condenser with production steam extraction to a regeneration system.
В процессе конденсации пара производственного отбора в конденсаторе 19 паровой турбины происходит нагрев сжиженного пропана C3H8 до критической температуры 369,89 К с последующим его испарением и перегревом до сверхкритической температуры от 369,89 К до 420 К при сверхкритическом давлении от 4,2512 МПа до 13 МПа, который направляют в турбодетандер 6.In the process of production steam condensation in the condenser 19 of the steam turbine, the liquefied propane C 3 H 8 is heated to a critical temperature of 369.89 K, followed by its evaporation and overheating to a supercritical temperature of 369.89 K to 420 K at a supercritical pressure of 4.2512 MPa up to 13 MPa, which is sent to a turboexpander 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 имеет температуру около 288 К с влажностью, не превышающей 12%.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 has a temperature of about 288 K with a humidity not exceeding 12%.
Далее при снижении температуры газообразного пропана C3H8 происходит его сжижение в теплообменнике-конденсаторе 8, выполненном, например, в виде конденсатора воздушного охлаждения, охлаждаемого воздухом окружающей среды в температурном диапазоне от 223,15 К до 283,15 К.Further, when the temperature of the propane gas C 3 H 8 decreases, it is liquefied in the heat exchanger-condenser 8, made, for example, in the form of an air-cooled condenser cooled by ambient air in the temperature range from 223.15 K to 283.15 K.
После теплообменника-конденсатора 8 в сжиженном состоянии пропан С3Н8 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 16 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 16 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 turbine expander 6.
Использование предлагаемого способа работы тепловой электрической станции позволит по сравнению с прототипом повысить коэффициент полезного действия ТЭС за счет утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки электрической энергии.Using the proposed method of operation of a thermal power plant will allow, in comparison with the prototype, to increase the efficiency of TPPs by utilizing the low-grade heat of the oil supply system of the steam turbine bearings, utilizing the low-grade heat of the oil supply system of the steam turbine bearings with production steam extraction and utilizing the high-potential heat of the steam production selection for additional generation electrical energy.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115739/02A RU2562745C1 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115739/02A RU2562745C1 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2562745C1 true RU2562745C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014115739/02A RU2562745C1 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2562745C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108603418A (en) * | 2016-01-20 | 2018-09-28 | 克里米昂股份公司 | Heat recovery system and using heat recovery system by hot-cast socket at the method for electric energy |
Citations (4)
| 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 |
| RU2007110245A (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образовани "Уль новский государственный технический университет" (RU) | METHOD OF WORK OF THE HEAT ELECTRIC STATION |
| 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
- 2014-04-18 RU RU2014115739/02A patent/RU2562745C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| 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 |
| RU2007110245A (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образовани "Уль новский государственный технический университет" (RU) | METHOD OF WORK OF THE HEAT ELECTRIC STATION |
| 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 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108603418A (en) * | 2016-01-20 | 2018-09-28 | 克里米昂股份公司 | Heat recovery system and using heat recovery system by hot-cast socket at the method for electric energy |
| CN108603418B (en) * | 2016-01-20 | 2019-07-02 | 克里米昂股份公司 | Heat recovery system and method of converting heat into electrical energy using heat recovery system |
| US10400634B2 (en) | 2016-01-20 | 2019-09-03 | Climeon Ab | Heat recovery system and a method using a heat recovery system to convert heat into electrical energy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2560606C1 (en) | Heat power plant heat utilisation method | |
| RU2559655C1 (en) | Method of operation of thermal power plant | |
| RU2560503C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562745C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2562730C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560622C1 (en) | Method of utilisation of low-grade heat of oil supply system of steam turbine bearings of heat power plant | |
| RU2560624C1 (en) | Heat power plant heat utilisation method | |
| RU2560615C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562736C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2562735C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2560607C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562738C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560605C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2560617C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562728C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2566249C1 (en) | Method of heat recycling of thermal power plant | |
| RU2562724C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2570132C2 (en) | Recovery of heat power generated by thermal electric station | |
| RU2560613C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562741C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2562737C1 (en) | Method of recovery of heat energy generated by thermal power station | |
| RU2562743C1 (en) | Method of recovery of heat energy generated by thermal power station | |
| RU2560496C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2555600C1 (en) | Operating method of thermal power plant | |
| RU2562727C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power station |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160419 |