RU81259U1

RU81259U1 - HEAT ELECTRIC STATION

Info

Publication number: RU81259U1
Application number: RU2007119246/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Ефимов; Игорь Александрович Лапин; Павел Александрович Малышев; Роман Викторович Попов; Павел Николаевич Радаев; Александр Вячеславович Черьни; Анатолий Александрович Лемешев; Геннадий Борисович Каратаев; Сергей Витальевич Скубиенко; Андрей Сергеевич Ощепков
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2009-03-10

Abstract

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электрических станциях.The invention relates to a power system and can be used in thermal and nuclear power plants.

Тепловая электрическая станция, состоит из паровой турбины, конденсатора со встроенным в нем пакетом труб, конденсатного насоса, системы подогревателей низкого и высокого давлений, деаэратора, питательного насоса, котла, теплового насоса, состоящего из теплообменника-испарителя, теплообменника-конденсатора, компрессора и дросселя, причем теплообменник-испаритель теплового насоса подключен к пучку труб или ко всему пакету труб конденсатора паровой турбины. 1 ил.The thermal power station consists of a steam turbine, a condenser with an integrated tube package, a condensate pump, a system of low and high pressure heaters, a deaerator, a feed pump, a boiler, a heat pump, consisting of a heat exchanger-evaporator, a heat exchanger-condenser, a compressor and a choke moreover, the heat exchanger-evaporator of the heat pump is connected to the tube bundle or to the entire tube bundle of the condenser of the steam turbine. 1 ill.

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электрических станциях для повышения эффективности работы конденсатора паровой турбинной установки.The invention relates to a power system and can be used in thermal and nuclear power plants to increase the efficiency of a condenser of a steam turbine installation.

Известна тепловая электрическая станция, состоящая из паровой турбины, установленного после нее конденсатора, имеющего систему труб, внутри которых проходит охлаждающая вода. За конденсатором по схеме установлен конденсатный насос, а затем система регенеративных подогревателей низкого давления, деаэратор, питательный насос, система регенеративных подогревателей высокого давления, котел. В регенеративных подогревателях происходит нагрев конденсата и питательной воды паром регенеративных отборов турбины (см. книгу: Рыжкин В.Я Тепловые электрические станции: Учебник для вузов / Под ред. В.Я.Гиршфельда. - 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 328 с.:илл.).A thermal power plant is known, consisting of a steam turbine, a condenser installed after it, having a pipe system inside which cooling water passes. Behind the condenser, a condensate pump is installed according to the scheme, and then a system of regenerative low-pressure heaters, a deaerator, a feed pump, a system of regenerative high-pressure heaters, a boiler. In regenerative heaters, condensate and feed water are heated by steam of regenerative turbine extraction (see book: V. Ryzhkin. Thermal Power Plants: Textbook for High Schools / Ed. By V.Ya. Girshfeld. - 3rd ed., Revised. And additional - M.: Energoatomizdat, 1987 .-- 328 p.: Ill.).

Основным недостатком прототипа является малая экономичность такой электростанции. Основные потери тепла на тепловой и атомной электростанции - это потери в конденсаторе.The main disadvantage of the prototype is the low cost of such a power plant. The main heat losses at a thermal and nuclear power plant are losses in a condenser.

Прототипом является тепловая электрическая станция, которая состоит из паровой турбины, конденсатора с пакетом труб, конденсатного насоса, подогревателей низкого давления, деаэратора, подогревателей высокого давления, котла, теплового насоса, состоящего из теплообменника-испарителя, теплообменника-конденсатора, компрессора и дросселя. Часть полностью отработавшего в турбине водяного пара поступает в конденсатор паровой турбины, а часть - в дополнительный подогреватель-конденсатор турбины. Конденсат турбины до регенеративных подогревателей и сетевая вода, поступающая от потребителей, поступает в конденсатор теплового насоса. (№2247840 С1. Устройство тепловой электрической станции МПК F01K 13/00, 2005).The prototype is a thermal power station, which consists of a steam turbine, a condenser with a tube package, a condensate pump, low pressure heaters, a deaerator, high pressure heaters, a boiler, a heat pump consisting of a heat exchanger-evaporator, heat exchanger-condenser, compressor and throttle. Part of the water vapor completely exhausted in the turbine enters the condenser of the steam turbine, and part to the additional heater-condenser of the turbine. The condensate of the turbine to the regenerative heaters and the mains water from the consumers enters the heat pump condenser. (No. 22787840 C1. Design of thermal power station MPK F01K 13/00, 2005).

Недостатками данной станции являются сложность конструкции и низкая экономичность установки.The disadvantages of this station are the complexity of the design and low efficiency of the installation.

Задачей изобретения является упрощение конструкции при увеличении температуры подогрева сетевой или подпиточной воды при теплофикационном потреблении, за счет чего повышается экономичность тепловой электростанции.The objective of the invention is to simplify the design by increasing the heating temperature of the network or make-up water during heating consumption, thereby increasing the efficiency of the thermal power plant.

Задача изобретения решается тем, что тепловая электрическая станция, состоит из паровой турбины, конденсатора со встроенным в нем пакетом труб, конденсатного насоса, системы подогревателей низкого и высокого давлений, деаэратора, питательного насоса, котла, теплового насоса, состоящего из теплообменника-испарителя, теплообменника-конденсатора, компрессора и дросселя, причем теплообменник-испаритель теплового насоса подключен к пучку труб или ко всему пакету труб конденсатора паровой турбины.The objective of the invention is solved in that the thermal power plant consists of a steam turbine, a condenser with an integrated tube package, a condensate pump, a system of low and high pressure heaters, a deaerator, a feed pump, a boiler, a heat pump consisting of a heat exchanger-evaporator, heat exchanger -condenser, compressor and throttle, and the heat exchanger-evaporator of the heat pump is connected to the tube bundle or to the entire package of pipes of the condenser of the steam turbine.

На рис.1 показана схема тепловой электрической станции. Тепловая электрическая станция состоит из паровой турбины 1, конденсатора 2, пакета труб подвода охлаждающей воды 3, теплообменника-испарителя теплового насоса 4, компрессора теплового насоса 5, трубопровода подачи тепла к тепловому потребителю 6, теплообменника-конденсатора теплового насоса 7, дросселя 8, конденсатного насоса 9, системы подогревателей низкого давления 10, деаэратора 11, питательного насоса 12, системы подогревателей высокого давления 13, котла 14, электрического генератора 15.Fig. 1 shows a diagram of a thermal power plant. The thermal power station consists of a steam turbine 1, a condenser 2, a package of cooling water supply pipes 3, a heat pump-heat exchanger-evaporator 4, a heat pump compressor 5, a heat supply pipe to the heat consumer 6, a heat pump-heat exchanger-condenser 7, a choke 8, a condensate pump 9, low pressure heater system 10, deaerator 11, feed pump 12, high pressure heater system 13, boiler 14, electric generator 15.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Отработавший в паровой турбине 1 пар поступает в конденсатор 2, у которого, встроенным пучком труб или всем пакетом труб, установлен теплообменник-испаритель 4 теплового насоса, работающего на низкокипящей жидкости. В конденсаторе 2 пар, выходящий из последних ступеней паровой турбины 1, конденсируется при температуре, задаваемой теплообменником-испарителем 4 теплового насоса. Низкокипящая жидкость с затратой необходимой работы в компрессоре 5 теплового насоса преобразуется в теплоту более высокой температуры. Низкокипящая жидкость в теплообменнике-конденсаторе 7 теплового насоса конденсируется, отдавая свое тепло потребителю по трубопроводу 6. После теплообменника-конденсатора 7 теплового насоса, образовавшийся конденсат низкокипящей жидкости направляется к дросселю 8, где происходит уменьшение давления и температуры. Потребителями тепла теплового насоса могут быть (как показано по схеме рис.1): тепловые сети отопления и горячего водоснабжения или различные подогреватели. Конденсат из конденсатора 2 отводится конденсатным насосом 9 и подается в систему подогревателей низкого давления 10, деаэрируется в деаэраторе 11, затем питательным насосом 12 подается в систему подогревателей высокого давления 13, котел 14 и возвращается в паровую турбину 1.Thermal power station operates as follows. The steam spent in the steam turbine 1 enters the condenser 2, for which, with an integrated tube bundle or the entire pipe stack, a heat exchanger-evaporator 4 of a low-boiling heat pump is installed. In the condenser 2, the steam leaving the last stages of the steam turbine 1 condenses at the temperature set by the heat exchanger-evaporator 4 of the heat pump. A low-boiling liquid with the expense of the necessary work in the compressor 5 of the heat pump is converted into heat of a higher temperature. The low-boiling liquid in the heat exchanger-condenser 7 of the heat pump condenses, transferring its heat to the consumer through the pipe 6. After the heat exchanger-condenser 7 of the heat pump, the formed condensate of the low-boiling liquid is directed to the choke 8, where pressure and temperature decrease. The heat pump heat consumers can be (as shown in the diagram in Fig. 1): heating and hot water networks or various heaters. The condensate from the condenser 2 is discharged by the condensate pump 9 and fed to the low-pressure heater system 10, deaerated in the deaerator 11, then by the feed pump 12 it is fed into the high-pressure heater system 13, boiler 14 and returned to the steam turbine 1.

Экономичность тепловой электрической станции при установке теплового насоса повышается за счет поддержания более низких температур конденсации пара в конденсаторе 2 и повышения температуры теплоносителя уходящего к потребителю 6, по сравнению с паровыми турбинами со встроенным теплофикационным пучком труб.The efficiency of a thermal power plant when installing a heat pump is increased by maintaining lower steam condensation temperatures in the condenser 2 and increasing the temperature of the heat carrier leaving to the consumer 6, in comparison with steam turbines with an integrated heating tube bundle.

Claims

A thermal power station, sequentially containing a steam turbine, a condenser with an integrated tube package, a condensate pump, a system of low and high pressure heaters, a deaerator, a feed pump, a boiler, a heat pump, consisting of a heat exchanger-evaporator, heat exchanger-condenser, compressor and choke characterized in that the heat exchanger-evaporator of the heat pump is connected to the tube bundle or to the entire tube bundle of the condenser of the steam turbine.