Тепловая электрическая станция

 

И.Л. Шешеловский, И.Г. Левит, В.А. Бонес (72) Авторы изобретения

Харьковский филиал Центрального конструкторского

1 бюро Главэнергоремонта

f (7I) Заявитель (5") ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплофикационным паротурбинным установкам с комбинированной выработкой электроэнергии и тепла.

Известна тепловая электрическая станция (ТЭС), содержащая теплофикационные турбины, к теплофикационным отборам которых подключены сетевые подогреватели.. Вода из общей для всей станции магистрали распределяется между турбоустановками, в каждой из которых осуществляется ее симметричный ступенчатый подогрев сначала в теплофикационных пучках конденсаторов, а затем в нижних и верхних сетевых подогревателях $ 1).

Недостатком этой ТЭС является малоэффективная работа первой ступени подогрева в теплофикационных пучках конденсаторов. При этом через части

zo низкого давления (ЧНД) турбин в конденсаторы поступает пар в количестве, значительно меньшем, чем расчетный расход пара. Из-за больших вентиляционных потерь ЧНД имеют низкий коэффициент полезного действия и, кроме того, снижается надежность работы лопаток последних ступеней турбин.

Известна также тепловая электрическая станция, содержащая конденса-. ционные турбины с регулируемыми и не" регулируемыми отборами пара, магистраль сетевой воды с открытым водоразбором и линию теплового потребителя, между которыми включены по сетевой воде конденсаторы, состоящие из двух половин по меньшей мере двух турбин и подогреватели, каждый последующий из которых подключен трубопроводом подвода пара к отборам нарастающего давления 2).

Недостатком известной ТЭС является последовательное соединение конденсаторов двух турбин для подогрева сетевой воды, приводящее к дополнительным потерям тепла и электрической энергии. Соединение всех сетевых

3 10026 подогревателей электростанции по воде последовательно при питании их нерегулируемыми отборами пара от разных турбин приводит к перегрузке проточной части, расположенной перед камерой отбора в последующей турбине, при аварийном останове предыдущей турбины. Учитывая, что использование отборов конденсационных турбин для целей теплофикации, из-за увеличенных 1р расходов пара, само по себе приводит к перегрузке проточной части турбин, то дополнительная перегрузка чревата аварийной ситуацией каждой последующей турбины. В итоге такая схема ведет к срыву теплоснабжения.

Из участия в регулировочном режиме энергосистемы исключаются все конденсационные турбины, задействован ные в схеме теплоснабжения, т.е. резко уменьшается маневренность электростанции, так как снижение электрической нагрузки приведет к снижению давления пара в камерах отборов конденсационных турбин и соответствующему недогреву сетевой воды, т.е. к недоотпуску тепла.. При аварийном останове турбины, питающей последний по ходу воды подогреватель, и сохранении допущенного уровня надежности проточных частей предыдущих турбин будет иметь место недоотпуск тепла.

Увеличение расхода пара из отборов конденсационнь х турбин для целей теплофикации приводит к необходимости работы проточной части турбины как до, так и после камеры отбора в нерасчетном режиме, т.е. с более низким КПД. При подключении сетевых подогревателей к последнему по ходу воды конденсатору сетевая вода распределяется между годогревателями и нагревается в каждом подогревателе до разной конечной температуры, так как на подогреватели подается пар нарастающего давления потенциала ). Это приводит, во-первых, к перегрузке по теплу сетевых подогревателей, в которые поступает пар наибольшего потенциала, и снижению экономичности их работы в связи с ростом недогрева пара, во-вторых, снижению экономичности в связи с процессом смещения параллельных потоков сетевой воды разной температуры и несоответствия 55 потенциалов греющего пара результирующей температуре сетевой воды после ее смещения.

20 4

Цель изобретения - повышение надежности теплоснабжения, маневренности и экономичности электростанции.

Указанная цель достигается тем, что ТЭС, содержащая конденсационные турбины с регулируемыми и нерегулируемыми отборами пара, половины конденсаторов по меньшей мере двух турбин подключены к магистрали сетевой воды с открытым водоразбором параллельно, подогреватели объединены в группы и включены по воде параллельно, а по пару — к регулируемым отборам.

При этом подогреватели одной группы подключены к регулируемым отборам равного давления различных турбин, а трубопроводы подвода пара одной группы подогревателей сообщены между собой перемычками с запорным органом, На чертеже представлена схема предлагаемой тепловой электрической станции, Теплофикационная паротурбинная установка содержит конденсациснную турбину 1 с конденсатором 2, конденсационные турбины 3-8 с одним регулируемым теплофикационным отбором нарастающего давления и конденсаторами 9.

Группы 10-12 сетевых подогревателей с подогревателями 13-18 в соответствующей группе подключены к магистрали 19 сетевой воды с открытым водоразбором, сообщенной с линией 20 теплового потребителя.

Половина 21 конденсатора 2 турбины 1 и половина 22 конденсатора 9, например, турбины 3 соединены с магистралью 19 сетевой воды трубопроводами 23 и 24 параллельно, а вторые половины 25 конденсаторов 2 и 9 так же,как и конденсаторы 9 остальных турбин 3-8,соединены с циркуляционной системой 26. Группы 10-12 сетевых подогревателей соединены с магистралью 19 сетевой воды последовательно, s пределах каждой группы 1012 подогреватели 13-18 соединены по воде параллельно, а по пару трубопроводами 27-32 соответственно — с камерами 33-38 регулируемых отборов нарастающего давления от турбин 3 и

4 к турбинам 5 и 6, а от последних— к турбинам 7 и 8.

Тепловая электрическая станция содержит также трубопроводы 39-41 с запорными органами 42-44, соединяющие соответственно трубопроводы 2732 подвода пара к подогревателям, со5 1002620 d ставляющим группы 10-12 а также хим- четов связанных с отпуском макси-!

46 мального количества тепла при миниводоочистку 45 и деаэратор, намальном снижен ии электрическои мощпример, вакуумный, Работа тепловой электрической стан- ности. ции осуществляется следующим об- Р Р

П и аварийном же останове, напри-! мер, двух турбин 3 и 4 надежность

Сетевая вода по магистрали 19 се- теплоснабжения обеспечивается паром более высокого потенциала тур инатевои воды с откры трубопроводами 23 и 24 подается на ми 5 и и частично и половины и ! 21 и 22 конденсатора 2 тур- 1о личения расхода пара в регулируемые бины l и конденсатора 9, например, отборы соответственно тур ин 5 и и турбины 3. Причем основное количест- 7 и 8. одается на полови- Наличие трубопроводов 39 -41 с эаво сетевои воды и да ну 21 конденсатора 2 турбины 1, а на порными органами 42-44 позволяет исполовину 22 конденсатора 9 турбины 3 1ь пользовать сетевые подогреватели 13а ьный .расход так как 18 аварийно либо в период ночных про-! эта половина конденсатора предназна- валов электрическои нагрузки !! ленных турбин и за счет увеличения чается для работы в режиме горячего в ег ли емый отбор раеэе ва, т.е. через нее пропускается расхода пара в регулируемый от ор работающей турбины обеспечить необходивесь расход сетевой воды только при 2О т в т бины 1. В ука- мый нагрев сетевой воды на этои стуаварийном останове тур ины . Укад . обеспечивается занных половинах 21 и 22 конденса- пени подогрева, т.е. бдополнительная надежность теплоснаторов 2 и 9 осуществляется начальныи жения ну-.ем использования низкопотенподогрев сетевой воды до необходимои ж об аботки р циального пара этой гРУппы. температуры для дальнейшей о ра отки 25 .к 4 и еаэ ато- Таким образом, предлагае

6 агаемая тепее в химводоочистке 5 и деаэратоловая электрическа кая станция осущест ре 46. вляя способ многоступенчатого подогреЧерез вторые половины 25 конденса ва сетевой воды магистрали с открыторов 2 и 9 турбин 1 и 3, равно как тым водоразбором, позволяет сущести через конденсаторы 9 всех осталь- венно повысить надежность отпуска зо ных турбин 4-8, пропускается охлажда- тепловой энергии, маневренность и ющаЯ вода циркулЯционной системы 26, экономичность электростанции при раэчто обеспечивает воэможность увели- личных режимах ее работы. чить электрическую мощность турбины.

Дальнейший подогрев сетевой воды З1 Повышение надежности теплосна жеосуществляют последовательно в груп- ния и маневренности электростанции пах 10-12 подогревателеи 31 -18 достигается за счет использования для

Причем подогреватели 13 и 14 (вто- первой ступени подогрева сетевои воды аТо ов по меньшей мере рая ступень подогрева) питают паром половин конденсаторов соответственно по трубопроводам 27 и go до,х ур т бин подключенных по воде параллельно, что обеспечивает надеж28 от тур ин 3 и, в камерах б и и ава ийной ос34 регулируемых отборов которых под- ность теплоснабжения при а р держивают одинаковое давление. Подо- тановке одной из турбин.

Использование в качестве источника греватели 15 и 16 третья ступень подогрева1 питают паром соответственно тепла пар р у а па а ег лируемого отбора, вмеспо трубопроводам 29 и 3 от тур ин

30 5 то нерегулируемого, во-первых, праки 6, в камерах 35 и 36 регулируемых тически сохраняет маневренность т.е. отборов которых поддерживают одинако- воэможность участия турбоустановки и электростанции в целом в регулировое давление, но более высокое, чем в . и 4. Подогреватели 7 и

17 7 вочном режиме энергосистемы, особенно и и гл боких разгрузках, во-вторых, 18 (четвертая ступень подогрева1 пи- при глу оких р р не ве ет к перегрузке элементов протают паром соответственно по трубо- A

2 от т бин 7 и 8 в точной части предотборных ступенеи камерах 37 и 38 которых поддерживают турбины при авариинои остановке одинаковое давление, но более высо- дущ ( ей (по ходу воды ) турбины, в-третьих, обеспечивается надежное тепло-. кое, чем в камерах 35

Максимальная температура подогре- снабжение тепловой нагрузки за счет ва сетевой воды выбирается из соот- увеличения отвода пара из камеры регубо а т бин оставшихся ветствующих технико-экономических рас- лируемого от ора тур ин, 7 1002620 8 в работе при аварийном останове одной- ры, состоящие из двух половин, по двух турбин. меньшей мере двух турбин, и подогреПрименение дополнительного трубо- ватели, каждый последующий из которых провода с запорным органом между тру- подключен трубопроводом подвода пара бопроводами подвода пара к сетевым 5 к отборам нарастающего давления, о тподогревателям, образующим группу, л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепозволяет также подключить сетевые лью повышения надежности теплоснабподогреватели остановленной турбины жения, маневренности и экономичности, к линии регулируемого отбора того же половины конденсаторов по меньшей медавления работающей турбины, что по- lo ре двух турбин подключены к магистравышает маневренность и надежность ли сетевой воды с открытым водоразтеплоснабжения, особенно для тепловых бором параллельно, подогреватели объ потребителей первой категории. единены в группы и включены по воде

Повышение экономичности работы,параллельно, а по пару - к регулируевсей станции достигается за счет íà- >5 мым отборам. дежности теплоснабжения и меньшего в 2. Станция по и. 1, о т л и ч à юсвязи с этим недоотпуска тепла лотре- щ а я с я тем, что подогреватели одбителю, сохранения расчетных или близ- ной группы подключены к регулируемым ких к расчетным .условий работы проточ- отборам равного давления различных ной части предотборных ступеней при щ турбин. работе на теплофикационном и конденсационном режимах.

Формула изобретения 25

1. Тепловая электрическая станция, содержащая конденсвционные турбины с регулируемыми и нерегулируемыми отборами. пара, магистраль сетевой во- о ды с открытым водоразбором и линию теплового потребителя, между которыми включены по сетевой воде конденсато3. Станция по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что трубопроводы подвода пара одной группы подогревателей сообщены между собой перемычками с запорным органом..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гришфельд В.Я. и Морозов Г.Н.

Тепловые электрические станции. И,, "Энергия", 1973, с, 161..

2. Авторское свидетельство СССР

N 569734, кл. F01 K 17/02, 1975.

1002620

Соста витель В. Гуторов

Редактор А. Химчук Техреду м.Крестик Корректор С. 0екмар

Заказ 1491/9 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ, Иосква Ж-) Раушская наб. 8. 4/g

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4