×
09.06.2019
219.017.788f

Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения тепловой энергии в паросиловой энергетической установке

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
02224118
Дата охранного документа
20.02.2004
Аннотация: Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано как при создании паросиловых энергетических установок, так и при модернизации уже действующих. Способ предусматривает пропускание рабочего пара через паровую турбину, от которой производят, по меньшей мере, один промежуточный отбор пара, конденсацию отработавшего пара с отдачей тепла, сжатие части отработавшего пара, при этом сжатие отработавшего пара с выхлопа турбины осуществляют при режимах эксплуатации, соответствующих 2-15% пропуску пара через часть низкого давления турбины, а конденсацию этого пара с отдачей тепла осуществляют после его сжатия. Изобретение позволяет повысить тепловой кпд паросиловой энергетической установки, а также улучшить ее экологические характеристики. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано как при создании паросиловых энергетических установок, так и при модернизации уже действующих.

Паросиловые установки, вырабатывающие электро- и тепло-энергию, снабжены промежуточными отборами пара для целей теплоснабжения. Для их эффективной работы в период максимальных тепловых нагрузок сброс пара в конденсатор ограничивается минимальной величиной (вентиляционный пропуск), а повышение тепловой нагрузки сверх наибольшей, обеспечиваемой промежуточными отборами, компенсируют дополнительным подключением пиковых водогрейных котлов.

Необходимость вентиляционного пропуска, который, как правило, составляет 5-8% от расхода свежего пара, подаваемого на вход турбины, понижает эффективность работы части низкого давления турбины, требуя, кроме того, прокачки большого количества воды через конденсатор. Подключение пиковых водогрейных котлов требует дополнительного расхода топлива. Таким образом, получение дополнительного тепла снижает кпд турбины, а также ухудшает экологические показатели ТЭЦ.

Известна теплосиловая установка (авт. свид. №800396, 3 МПК F 01 K 17/02, опубл. 30.01.81), реализующая способ получения тепловой энергии, согласно которому осуществляют пропускание рабочего пара через паровую турбину, от которой производят, по меньшей мере, один промежуточный отбор пара, конденсацию отработавшего пара с отдачей части тепла, сжатие части отработавшего пара с помощью пароструйного компрессора с последующей его подачей в одну из ступеней проточной части цилиндра низкого давления.

Однако отработавший пар, поступающий в пароструйный компрессор, забирается частично из промежуточного отбора, а сжатый пар вновь поступает в проточную часть турбины. Такой режим получения тепловой энергии создает дополнительную нагрузку на турбину, кроме того, пароструйный компрессор имеет низкий кпд.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения теплового кпд паросиловой энергетической установки, а также улучшения ее экологических характеристик.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе получения тепловой энергии в паросиловой энергетической установке, включающем пропускание рабочего пара через паровую турбину, от которой производят, по меньшей мере, один промежуточный отбор пара, конденсацию отработавшего пара с отдачей тепла, сжатие, по меньшей мере, части отработавшего пара, сжатие отработавшего пара с выхлопа турбины осуществляют при режимах эксплуатации, соответствующих 2-15% пропуску пара через часть низкого давления турбины, а конденсацию этого пара с отдачей тепла осуществляют после его сжатия.

Отличительные признаки предлагаемого способа получения тепловой энергии в паросиловой энергетической установке заключаются в том, что отбор отработавшего пара производят с выхлопа турбины при 2-15% пропуске пара через часть низкого давления турбины с последующим его сжатием и конденсацией.

Отработавший пар на выхлопе турбины имеет параметры: давление 0,03-0,04 кг/см2 и температуру 25-31°С. Когда требуется дополнительное тепло, большая часть пара направляется в отбор, а через часть низкого давления проходит всего 2-15% пара (от общего расхода свежего пара, подаваемого на вход турбины), последние ступени турбины, не рассчитанные на малые расходы пара, работают неэффективно, резко падает кпд установки. При таких расходах теплоотдача в конденсаторе будет крайне мала, требуя, тем не менее, постоянной циркуляции охлаждающей воды. В этом случае пар с выхлопа турбины направляют в компрессор, который обеспечивает отсасывание пара, осуществляя тем самым вентиляцию последних ступеней турбины, а затем сжимают. Температура сжатого пара, направляемого в конденсатор, составляет 55-240°С, таким образом, полученная в конденсаторе теплота будет больше, соответственно большее количество тепла может быть отдано потребителям. Вода, имеющая более высокую температуру, может быть использована промышленными потребителями тепла.

При увеличении количества пара, проходящего через часть низкого давления, свыше 15%, повышение кпд турбины не достигается, поскольку при данном режиме эксплуатации турбины нет необходимости в дополнительном отсосе пара с выхлопа турбины, а для сжатия такого количества пара требуется слишком большой расход мощности на привод компрессора. Нижний предел расхода пара через часть низкого давления, при котором достигается указанный технический результат, зависит от характеристик компрессора. Кроме того, при осуществлении способа уменьшается количество охлаждающей воды, прокачиваемой через теплообменный аппарат конденсатора, требующей сброса ее в естественные водоемы или выброса в атмосферу некоторого количества тепла, что приводит к улучшению экологических характеристик установки.

На чертеже изображена схема паросиловой энергетической установки, с помощью которой реализуется указанный способ. Установка включает набор типовых элементов принципиальной тепловой схемы электростанции. Установка содержит котел 1 с внешним подводом тепла Q; котел 1 соединен с паровой турбиной 2 с электрогенератором 3, имеющей промежуточный отбор 4 пара, соединенный через регулирующую задвижку 5 с конденсатором 6, теплообменный аппарат 7 которого соединен в общий контур с потребителем тепла 8 и циркуляционным насосом 9, выход конденсатора соединен с конденсатным насосом 10, выход которого соединен с блоком водоподготовки 11. Выход паровой турбины 2 соединен с конденсатором 12, теплообменный аппарат 13 которого соединен в общий контур с потребителем тепла 14 и циркуляционным насосом 15, выход конденсатора соединен с конденсатным насосом 16, выход которого соединен с блоком водоподготовки 11. Перед конденсатором 12 имеется отвод пара 17 с регулирующей задвижкой 5, соединенный с компрессором 18, который соединен с конденсатором 19, теплообменный аппарат 20 которого соединен в контур с потребителем тепла 21 и циркуляционным насосом 22, выход конденсатора соединен с конденсатным насосом 23, выход которого соединен с блоком водоподготовки 11, выход блока водоподготовки 11 соединен с питательным насосом 24, выход которого соединен с котлом 1.

Блок водоподготовки 11 паросиловой энергетической установки предусмотрен для удаления содержащихся в воде газов, а также солей хлоридов, сульфатов и железа. Конкретный тип блока водоподготовки выбирают в зависимости от химического состава воды и типа котла.

Способ осуществляется следующим образом.

В паросиловой энергетической установке, изображенной на чертеже, осуществляют пропускание пара, полученного в котле 1, через турбину 2, от которой производят промежуточный отбор пара 4, тепло которого отдается потребителю 8 посредством прокачки охлаждающей воды через теплообменный аппарат 7 конденсатора 6 с помощью циркуляционного насоса 9, полученный конденсат откачивается с помощью конденсатного насоса 10 и поступает в блок водоподготовки 11; отработавший пар с выхлопа турбины совершает работу, приводя во вращение турбогенератор 3, а затем его направляют в конденсатор 12, через теплообменный аппарат 13 которого с помощью циркуляционного насоса 15 прокачивается охлаждающая вода, посредством которой производится отдача тепла потребителю 14. Полученный в конденсаторе 12 конденсат откачивается с помощью конденсатного насоса 16 и направляется в блок водоподготовки 11. Расход пара через промежуточный отбор 4 регулируется с помощью задвижки 5, таким образом, когда будет осуществляться режим эксплуатации, при котором величина пропуска через часть низкого давления турбины будет соответствовать 2-15% от расхода свежего пара, отработавший пар с выхлопа турбины 2 будет направлен в компрессор 18, где осуществляют его сжатие с последующей его конденсацией и отдачей тепла потребителю 21 с помощью теплообменного аппарата 20 конденсатора 19, откачка конденсата производится с помощью конденсатного насоса 23 в блок водоподготовки 11. Количество пара, направляемого в компрессор 18, регулируется с помощью регулирующей задвижки 5. В блоке водоподготовки 11 осуществляют обессоливание и деаэрацию воды, которая затем с помощью питательного насоса 24 поступает в котел 1.

Данный способ был апробирован на ТЭЦ-28 МОСЭНЕРГО. Как показали расчеты, его использование дает термодинамические, экологические и эксплуатационные преимущества по сравнению с другими способами (например, использование водогрейных котлов) получения дополнительного тепла в период повышенных тепловых нагрузок, позволяя снизить стоимость 1 кВт приблизительно в 2 раза.

Способполучениятепловойэнергиивпаросиловойэнергетическойустановке,включающийпропусканиерабочегопарачерезпаровуютурбину,откоторойпроизводят,поменьшеймере,одинпромежуточныйотборпара,конденсациюотработавшегопарасотдачейтепла,сжатиечастиотработавшегопара,отличающийсятем,чтосжатиеотработавшегопарасвыхлопатурбиныосуществляютприрежимахэксплуатации,соответствующих2-15%пропускупарачерезчастьнизкогодавлениятурбины,аконденсациюэтогопарасотдачейтеплаосуществляютпослеегосжатия.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 52.
29.04.2019
№219.017.3ff7

Смазка для горячей обработки металлов давлением

Использование: в процессе обработки металлов давлением в качестве смазочного покрытия заготовки перед нагревом и при последующей горячей обработке давлением сталей и сплавов. Сущность: смазка содержит в мас.%: графит 7-12, по меньшей мере один оксид, выбранный из группы: оксид цинка, свинца,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02224008
Дата охранного документа: 20.02.2004
09.05.2019
№219.017.4c03

Состав литейного жаропрочного сплава на основе никеля

Изобретение относится к области металлургии. Состав литейного жаропрочного сплава на основе никеля содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: хром - 3,0-7,0, кобальт - 4,0-8,5, углерод - 0,1-0,2, вольфрам - 11,5-15,0, алюминий - 4,8-5,8, ниобий - 0,4-1,0, титан - 2,0-3,0, молибден -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002344190
Дата охранного документа: 20.01.2009
18.05.2019
№219.017.5570

Способ защиты участков поверхности детали

Изобретение относится к химико-термической обработке деталей и может быть использовано в авиакосмической технике, энергомашиностроении, электротехнике и других отраслях промышленности. Предложен способ защиты участков поверхности детали перед нанесением на деталь покрытия, включающий нанесение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02232205
Дата охранного документа: 10.07.2004
18.05.2019
№219.017.55be

Способ нанесения покрытий на сплавы

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, для увеличения долговечности лопаток турбин газотурбинных двигателей или стационарных газовых турбин. Техническим результатом изобретения является повышение прочности покрытий и их стабильности. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02213802
Дата охранного документа: 10.10.2003
18.05.2019
№219.017.55c0

Состав сплава для нанесения покрытий

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам, используемым для нанесения покрытий на изделия из металлов и сплавов, например жаропрочных сплавов, наносимых на лопатки турбин газотурбинных двигателей или стационарных газовых турбин. Техническим результатом изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02213807
Дата охранного документа: 10.10.2003
18.05.2019
№219.017.55c4

Способ нанесения покрытий на сплавы

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, для увеличения долговечности лопаток турбин газотурбинных двигателей или стационарных газовых турбин. Изобретение направлено на повышение жаростойкости покрытий к газовой коррозии и повышение жаропрочности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02213801
Дата охранного документа: 10.10.2003
18.05.2019
№219.017.583c

Устройство для литья в вакууме (варианты)

Изобретение может быть использовано для изготовления отливок с равноосной структурой точным литьем по выплавляемым моделям в вакууме. Устройство содержит плавильную камеру с крышками, плавильный тигель с индуктором, механизм загрузки - выгрузки тигля, индукционную печь нагрева формы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002305023
Дата охранного документа: 27.08.2007
29.05.2019
№219.017.63e6

Красящий состав для получения огнеупорной краски

Изобретение относится к технологии изготовления огнеупорных изделий (формованных и неформованных) с температурой обжига до 1550°С и может использоваться для маркировки заготовок из таких изделий как до термообработки, так и после нее. Описанный красящий состав для получения огнеупорной краски...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002268907
Дата охранного документа: 27.01.2006
29.05.2019
№219.017.6543

Трехконтурный турбореактивный двигатель

Трехконтурный турбореактивный двигатель содержит подключенный к соплу первый контур, подключенный к другому соплу второй контур и замкнутый третий контур, а также теплообменное устройство и переключатель потока. Все три контура выполнены газовоздушными. Первый контур снабжен двумя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02213876
Дата охранного документа: 10.10.2003
09.06.2019
№219.017.76d3

Броневая панель и способ ее изготовления

Изобретения относятся к средствам индивидуальной защиты, в частности к созданию броневых панелей для бронежилетов, а также для легкой защиты техники, вертолетов, кресел пилотов и бронемашин. Технический результат заключается в снижении запреградного смещения, повышении распределяющих и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002268453
Дата охранного документа: 20.01.2006
Показаны записи 1-5 из 5.
09.06.2019
№219.017.77e2

Несущий элемент ротора турбомашины

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к роторам турбомашин. Несущий элемент ротора турбомашины содержит оболочку вращения с криволинейной формой меридиана срединной поверхности и одним или несколькими кольцевыми поясами для крепления лопаточных венцов, а также осевым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209318
Дата охранного документа: 27.07.2003
09.06.2019
№219.017.77ea

Способ работы парогазовой установки

Способ относится к теплоэнергетике, в частности к парогазовым установкам, работающим на смеси пара и продуктов сгорания топлива, и позволяет уменьшить потери тепла и воды в окружающую среду. В способе работы парогазовой установки, включающем образование рабочей парогазовой смеси, расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02208684
Дата охранного документа: 20.07.2003
09.06.2019
№219.017.78d0

Энергетическая установка

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к энергетическим установкам, работающим на смеси пара и продуктов сгорания. Энергетическая установка, содержащая газотурбинный двигатель с турбиной, работающей на парогазовой смеси, первый конденсатор, имеющий два входа и два выхода, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02211342
Дата охранного документа: 27.08.2003
09.06.2019
№219.017.8072

Энергетическая установка

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к энергетическим установкам. Энергетическая установка, содержащая снабженную выходом на полезную нагрузку парогазовую установку с вводом пара, выход которой подключен к первому входу подогревателя, первый выход которого подключен к первому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02190104
Дата охранного документа: 27.09.2002
29.06.2019
№219.017.9b91

Способ получения карбамидоформальдегидной смолы

Изобретение относится к получению карбамидоформальдегидных клеящих смол. Смолу получают конденсацией карбамида с формальдегидом в среде с переменной кислотностью, с последующим концентрированием и доконденсацией с дополнительным количеством карбамида сначала в щелочной, а затем в кислой среде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02229481
Дата охранного документа: 27.05.2004
+ добавить свой РИД