Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ

Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали может быть применена в энергетике на теплоэлектроцентралях с открытой системой теплоснабжения.

Типовая установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали предусматривает подогрев сырой подпиточной воды перед химводоочисткой в конденсаторе паровой турбины с последующей ее деаэрацией в вакуумном деаэраторе подпиточной воды теплосети. Греющей средой в вакуумном деаэраторе подпиточной воды является горячая сетевая вода после верхнего сетевого подогревателя теплоэлектроцентрали. Эта установка имеет сравнительно невысокую термодинамическую эффективность (Л.А.Рихтер, Д.П.Елизаров, В.М.Лавыгин «Вспомогательное оборудование тепловых электростанций», Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат,1987. Рис.3.15, стр.65).

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является паросиловая установка с дополнительными паровыми турбинами, установленная на теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой (Патент РФ №2261338, МПК F01K 23/10, 17/02). Теплоэлектроцентраль содержит теплофикационную паровую турбину с конденсатором, снабженным встроенным пучком, химводоочистку, трубопровод сырой воды, трубопроводы прямой и обратной линии теплосети, трубопровод подпиточной умягченной и деаэрированной воды, сетевые подогреватели. Теплоэлектроцентраль надстроена энергетической газовой турбиной с паровым котлом-утилизатором. Выход котла-утилизатора соединен паропроводом с входом дополнительных паровых турбин. Выход дополнительных паровых турбин соединен по отработавшему пару с контактными конденсаторами. По умягченной подпиточной воде контактные конденсаторы соединены на входе трубопроводом подпиточной воды с химводоочисткой, а на выходе - с трубопроводом обратной линии теплосети.

Описанная установка теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой с дополнительными паровыми турбинами принята за прототип изобретения. Применение в этой установке дополнительных паровых турбин, в контактных конденсаторах которых производится подогрев подпиточной воды теплосети, повышает тепловую экономичность теплоэлектроцентрали.

В то же время ей присущи некоторые недостатки. Применение газотурбинной установки с паровым котлом-утилизатором на действующих ТЭЦ часто затруднено по компоновочным соображениям. В установке-прототипе на дополнительные паровые турбины поступает пар высокого качества, в то же время конденсат этого пара смешивается в контактных конденсаторах с подпиточной водой и используется для подпитки теплосети.

При этом происходит безвозвратная потеря высококачественного конденсата, что экономически нецелесообразно.

Целью предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, повышение термодинамической эффективности теплоэлектроцентрали и увеличение выработки электроэнергии на тепловом потреблении.

Поставленная цель достигается за счет того, что установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, содержащей: паровую турбину с конденсатором, снабженным встроенным пучком, дополнительную конденсационную паровую турбину, химводоочистку, декарбонизатор, вакуумный деаэратор, трубопровод сырой подпиточной воды, трубопровод умягченной подпиточной воды, трубопровод обратной линии теплосети, причем паровая турбина с конденсатором имеет промышленный отбор пара, дополнительная конденсационная паровая турбина имеет поверхностный конденсатор с последовательно размещенными в нем по ходу отработавшего пара первой и второй поверхностями нагрева; паропровод промышленного отбора пара паровой турбины связывает ее промышленный отбор с дополнительной конденсационной паровой турбиной, трубопровод сырой подпиточной воды через встроенный пучок конденсатора паровой турбины с промышленным отбором пара, подогреватель расширителя непрерывной продувки, первую поверхность нагрева конденсатора дополнительной конденсационной паровой турбины и трубопровод подогретой сырой подпиточной воды связан с входом химводоочистки, выход которой через декарбонизатор, трубопровод декарбонизированной подпиточной воды, вторую поверхность нагрева конденсатора и трубопровод умягченной подпиточной воды связан с входом вакуумного деаэратора, выход которого через бак-аккумулятор и трубопровод подпиточной воды связан с трубопроводом обратной линии теплосети.

Применение в установке для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой дополнительной конденсационной паровой турбины с поверхностным конденсатором, включающим первую и вторую ступени нагрева, используемые для подогрева сырой подпиточной воды, позволяет:

-увеличить электрическую мощность, выработку электроэнергии на тепловом потреблении и повысить тепловую экономичность теплоэлектроцентрали;

-произвести подогрев декарбонизированной подпиточной воды перед вакуумным деаэратором, повысить эффективность ее деаэрации, снизить расход греющей воды на вакуумный деаэратор и повысить тепловую экономичность теплоэлектроцентрали.

На фиг.1 показана блок-схема теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, снабженной установкой для подготовки подпиточной воды. Она состоит из блока теплоэлектроцентрали 1 и блока дополнительной паровой турбины 2.

На фиг.2 приведена тепловая схема теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой и установкой для подготовки подпиточной воды.

Блок теплоэлектроцентрали 1 содержит: паровую турбину 3 с промышленным отборами пара, электрогенератор 4, трубопровод сырой подпиточной воды 5, конденсатор со встроенным пучком 6, паропровод 7, подогреватель расширителя непрерывной продувки 8, трубопровод подогретой сырой подпиточной воды 11, химводоочистку 14, декарбонизатор 17, вакуумный деаэратор 18, трубопровод умягченной подпиточной воды 19, бак-аккумулятор 20, трубопровод подпиточной воды 21, трубопровод обратной сетевой воды 22.

Блок дополнительной паровой турбины 2 содержит: дополнительную конденсационную паровую турбину 9 с электрогенератором, конденсатор 10, первую поверхность нагрева конденсатора 12, вторую поверхность нагрева конденсатора 13, трубопровод декарбонизированной воды 16.

Паропровод 7 связывает промышленный отбор паровой турбины 3 с дополнительной конденсационной паровой турбиной 9. Трубопровод сырой подпиточной воды 5 через встроенный пучок конденсатора 6, подогреватель расширителя непрерывной продувки 8, первую поверхность нагрева конденсатора 12 и трубопровод подогретой сырой подпиточной воды 11 связан с входом химводоочистки 14. Выход которой через декарбонизатор 17, трубопровод декарбонизированной подпиточной воды 16, вторую поверхность нагрева конденсатора 13 и трубопровод умягченной подпиточной воды 19 связан с входом вакуумного деаэратора 18. Его выход через бак-аккумулятор 20 и трубопровод подпиточной воды 21 связан с трубопроводом обратной линии теплосети 22.

По паропроводу 7 пар из промышленного отбора паровой турбины 3 подают в дополнительную конденсационную паровую турбину 9. Ее полезная работа используется для привода электрогенератора и выработки электроэнергии. Пар, отработавшей в этой турбине, поступает в конденсатор 10, где он конденсируется. По трубопроводу сырой подпиточной воды 5 сырая подпиточная вода подается во встроенный пучок 6 конденсатора паровой турбины 3 и подогревается в нем за счет теплоты конденсирующегося пара, затем она нагревается в подогревателе расширителя непрерывной продувки 8 парового котла и поступает в первую поверхность нагрева конденсатора 12, дополнительно нагревается в ней за счет теплоты конденсации пара и по трубопроводу подогретой сырой подпиточной воды 11 направляется в химводоочистку 14. Умягченная в ней подпиточная вода по трубопроводу умягченной подпиточной воды 19 поступает в декарбонизатор 17, декарбонизируется и по трубопроводу декарбонизированной подпиточной воды 16 подается во вторую поверхность нагрева конденсатора 13. Здесь она дополнительно подогревается теплотой конденсации пара и по трубопроводу умягченной подпиточной воды 19 подается в вакуумный деаэратор 18, где производится ее деаэрация. Деаэрированная подпиточная вода далее поступает в бак-аккумулятор 20, из которого по трубопроводу подпиточной воды 21 подается в трубопровод обратной линии теплосети 22 и производит подпитку сетевой воды теплоэлектроцентрали.