Результат интеллектуальной деятельности: ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЬ С ОТКРЫТОЙ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ

Изобретение относится к области энергетики, а точнее к теплоэлектроцентралям с открытой теплофикационной системой.

Известна теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой, снабженная установкой подогрева «сырой» подпиточной воды, подаваемой на химводоочистку. Эта установка состоит из последовательно включенных по ходу воды встроенных пучков конденсаторов теплофикационных паровых турбин, охладителя расширителя непрерывной продувки паровых котлов и подогревателя сырой воды (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).

Указанная теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой, снабженная установкой подогрева сырой воды, принята за прототип предлагаемого изобретения. Использование теплоты отработавшего пара для подогрева сырой воды во встроенном пучке конденсатора турбины позволяет повысить тепловую экономичность теплоэлектроцентрали. Но при большинстве режимов работы теплоэлектроцентрали часть низкого давления теплофикационной паровой турбины из-за небольшого расхода пара имеет низкий и даже отрицательный КПД, практически не вырабатывает дополнительную мощность, что приводит к снижению экономичности теплоэлектроцентрали.

Техническим результатом изобретения является устранение указанного недостатка прототипа, повышение электрической мощности и экономичности теплоэлектроцентрали с увеличением выработки электроэнергии на тепловом потреблении.

Технический результат достигается за счет того, что теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой, содержащая паровой котел, главный паропровод, теплофикационную паровую турбину, турбину с промышленным и теплофикационным отборами, трубопровод холодной сырой воды, трубопровод подогретой сырой воды, установку подогрева сырой воды, химводоочистку; установка подогрева сырой воды включает встроенный пучок конденсатора теплофикационной паровой турбины, охладитель расширителя непрерывной продувки котла и подогреватель сырой воды; трубопровод холодной сырой воды связан с химводоочисткой через установку подогрева сырой воды, подогреватель сырой воды соединен паропроводом с теплофикационным отбором теплофикационной паровой турбины, причем она дополнительно снабжена системой подогрева сырой воды в конденсаторе турбины с промышленным и теплофикационным отборами, содержащей регулятор рециркуляции, клапан рециркуляции с входным и двумя выходными патрубками, линию рециркуляции с трубопроводом и насосом рециркуляции, выход конденсатора турбины с промышленным и теплофикационным отборами связан трубопроводом подогретой сырой воды через первый выходной патрубок клапана рециркуляции с установкой подогрева сырой воды, а через его второй выходной патрубок соединен трубопроводом рециркуляции с трубопроводом холодной сырой воды и с входом этого конденсатора, регулятор рециркуляции соединен импульсными линиями с клапаном рециркуляции, с датчиками расхода и температуры холодной сырой воды.

Расход сырой воды на большинстве мощных ТЭЦ с открытой теплофикационной системой составляет от 3000 до 6000 т/ч. Подогрев сырой воды в конденсаторе турбины с промышленным и теплофикационными отборами пара, снабженном дополнительными клапаном рециркуляции, трубопроводом рециркуляции и насосом рециркуляции, позволяет:

- с помощью регулятора рециркуляции поддерживать при различных режимах работы теплоэлектроцентрали номинальный расход воды 8000 т/ч через конденсатор турбины ПТ-65/75-130/13;

- повысить до 20-35°С подогрев сырой воды в конденсаторе, в зависимости от расхода и температуры сырой воды;

- повысить электрическую мощность части низкого давления этой турбины, увеличить выработку электроэнергии на тепловом потреблении и тепловую экономичность теплоэлектроцентрали.

На чертеже фиг.1 приведена тепловая схема теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой.

Она содержит паровой котел 1, главный паропровод 2, теплофикационную паровую турбину 3, имеющую конденсатор со встроенным пучком 6, электрогенераторы 4, паровую турбину с промышленным и теплофикационными отборами пара 5, трубопровод подогретой воды 7, клапан рециркуляции 8, конденсатор турбины с промышленным и теплофикационными отборами пара 9, трубопровод рециркуляции 10, трубопровод сырой воды 11, охладитель расширителя продувки котла 12, насос рециркуляции 13, подогреватель сырой воды 14, паропровод 15, регулятор рециркуляции 16, химводоочистку 17, декарбонизатор 18, трубопровод декарбонизированной подпиточной воды 19, вакуумный деаэратор 20, трубопровод подпитки теплосети 21.

Паровой котел 1 соединен главным паропроводом 2 с теплофикационной паровой турбиной 3 и с паровой турбиной с промышленным и теплофикационными отборами пара 5. Трубопровод сырой воды 11 подключен через трубопровод рециркуляции 10 с насосом рециркуляции 13 к входу конденсатора турбины с промышленным и теплофикационными отборами пара 9. Его выход через первый выход клапана рециркуляции 8 трубопроводом подогретой воды 7 последовательно соединен со встроенным пучком 6 конденсатора теплофикационной паровой турбины 3, с охладителем расширителя продувки котла 12, с подогревателем сырой воды 14 и с химводоочисткой 17. Подогреватель сырой воды 14 соединен паропроводом 15 с теплофикационным отбором пара турбины 5. Второй выход клапана рециркуляции 8 связан трубопроводом рециркуляции 10 с входом конденсатора турбины с промышленным и теплофикационными отборами пара 9 и с трубопроводом сырой воды 11. Химводоочистка 17 через декарбонизатор 18 трубопроводом декарбонизированной подпиточной воды 19 соединена с вакуумным деаэратором 20, соединенным с трубопроводом подпитки теплосети 21. Регулятор рециркуляции 16 соединен импульсными линиями с датчиками расхода и температуры, установленными на трубопроводе сырой воды 11, и с клапаном рециркуляции 8.

Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой работает следующим образом. Острый пар из парового котла 1 по главному паропроводу 2 подается в теплофикационную паровую турбину 3 и в паровую турбину с промышленным и теплофикационным отборами 5. Полезная работа расширения пара используется для выработки электроэнергии в их электрогенераторах 4. Сырая вода по трубопроводу сырой воды 11 подается во входной патрубок конденсатора 9, где теплота конденсации пара используется для подогрева сырой воды. Вышедшая из конденсатора подогретая сырая вода клапаном рециркуляции 8 разделяется на два потока - первый поток по трубопроводу рециркуляции 10 с помощью насоса рециркуляции 13 подается к входному патрубку конденсатора, где он смешивается и подогревает холодную сырую воду, подводимую в конденсатор 9 по трубопроводу сырой воды 11. Положением клапана рециркуляции 8, изменяющим величину кратности рециркуляции и устанавливающим при различных режимах работы теплоэлектроцентрали номинальный расход сырой воды через конденсатор 9, управляет регулятор рециркуляции 16, в соответствии с расходом и температурой холодной сырой воды в трубопроводе сырой воды 11. Рециркуляция сырой воды позволяет увеличить расход пара в конденсатор 9, обеспечить в нем дополнительный подогрев сырой воды с увеличением мощности паровой турбины 5 с промышленным и теплофикационным отборами. Второй поток сырой воды, подогретой в конденсаторе 9, через клапан рециркуляции 8 подается по трубопроводу подогретой воды 7 через встроенный пучок 6 теплофикационной паровой турбины 3, где подгревается теплотой конденсирующегося пара этой турбины, дополнительно подогревается в охладителе расширителя продувки котла 12, теплотой концентрата продувки расширителя и в сетевом подогревателе сырой воды 14, за счет теплоты пара, подводимого из теплофикационного отбора турбины 5 по паропроводу 15, и поступает на химводоочистку 17. Умягченная в ней сырая вода и затем декарбонизированная в декарбонизаторе 18 по трубопроводу декарбонизированной подпиточной воды 19 подается в вакуумный деаэратор 20, деаэрируется в нем и по трубопроводу подпиточной воды 21 направляется на подпитку теплосети. Положением клапана рециркуляции 8, устанавливающего при различных режимах работы теплоэлектроцентрали заданный расход воды сырой воды через конденсатор 9 и кратность рециркуляции, управляет регулятор рециркуляции 17, связанный с датчиками расхода и температуры сырой воды, установленными на трубопроводе сырой воды 11.