Многоступенчатая испарительная установка парогазового утилизационного типа

 

Установка предназначена для восполнения потерь рабочего тела и упаривания стоков с помощью испарительных установок в парогазовых установках утилизационного типа. В качестве греющей среды используются пар контура низкого давления котла-утилизатора, а избыточный пар последней ступени установки направляется в часть низкого давления паровой турбины. Многоступенчатая испарительная установка содержит ступени испарения, последовательно соединенные трубопроводами вторичного пара. Выход всех греющих секций ступеней испарения, кроме первой, присоединен ко входу в расширитель дистиллята, выход из которого по пару подключен к трубопроводу вторичного пара последней ступени установки, а по воде - к деаэратору паротурбинной установки, к которому присоединен конденсатопровод греющего пара первой ступени испарения. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для парогазовых блоков утилизационного типа, где для восполнения потерь рабочего тепла и упаривания стоков применяют испарительные установки.

Известна многоступенчатая испарительная установка (МИУ) промышленной теплоэнергоцентрали, содержащая ступень испарения с паропроводами вторичного пара, соединенными с регенеративными подогревателями питательной воды, подогревателями дистиллята и греющими секциями последующих ступеней [1]. Установка включена на промышленный отбор пара турбины "Р" или "ПТ".

Недостатком этой МИУ является потребность конденсации вторичного пара потоком дистиллята, получаемого в установке, и высокая экономичность только для ТЭЦ с турбинами типа "Р".

Известна также многоступенчатая испарительная установка парогазовой ТЭЦ, содержащая ступени испарения с греющими секциями, последовательно соединенными между собой и с регенеративными подогревателями с помощью трубопроводов вторичного пара, регенеративные подогреватели, которые по воде на входе присоединены к установке химической обработки воды, а на выходе - к прямой магистрали тепловой сети [2].

Недостатком установки является зависимость ее производительности и тепловой экономичности от расхода подпиточной воды теплосети через регенеративные подогреватели.

Задача изобретения состоит в создании многоступенчатой испарительной установки парогазового блока утилизационного типа двух давлений, в которой в качестве греющей среды используется пар контура низкого давления, избыточный пар последней ступени направляется через сепаратор влаги в часть низкого давления паровой турбины, а конденсат греющего пара из первой ступени испарения и дистиллят из расширителя отводится в деаэратор парогазовой установки. Техническим результатом изобретения является низкий выход избыточного пара, высокая тепловая экономичность при обеспечении заданной производительности установки в любых режимах работы ПГУ.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в многоступенчатой испарительной установке парогазового блока утилизационного типа, содержащей ступени испарения с последовательно соединенными между собой трубопроводами вторичного пара греющими секциями, которые соединены трубами с расширителем дистиллята, а вход греющей секции каждой ступени присоединен к трубопроводу питательной воды, вход греющей секции первой ступени по пару присоединен к выходу из контура низкого давления котла утилизатора, а выход из нее (по конденсату этого пара) - к деаэратору ПГУ, паропровод избыточного пара последней ступени установки подключен через сепаратор влаги к части низкого давления паровой турбины. Кроме того, расширитель по воде присоединен через насос к деаэратору ПГУ.

Технический результат обеспечивается тем, что конденсат греющего пара первой ступени и дистиллят из расширителя отводятся в деаэратор ПГУ, греющий пар на установку подается из паропровода свежего пара контура низкого давления котла-утилизатора, а избыточный пар последней ступени установки отводится в часть низкого давления паровой турбины, вырабатывая дополнительно электрическую энергию.

На чертеже представлена схема многоступенчатой испарительной установки ПГУ утилизационного типа.

Она содержит ступени 1 испарения, трубопроводы 2 вторичного пара, каждый из которых подключен к следующей ступени испарения. Все ступени конденсата вторичного пара (дистиллята) соединены трубопроводами 3 с расширителем 4 дистиллята. Трубопровод 5 греющего пара первой ступени 1 испарения присоединен к выходу из контура низкого давления 6 котла-утилизатора 7 двух давлений. Трубопровод 8 конденсата греющего пара первой ступени 1 испарения присоединен к деаэратору 9 ПГУ. Расширитель 4 дистиллята через насос 10 трубопроводом 11 присоединен к деаэратору 9 ПГУ, а по пару к трубопроводу 12 избыточного пара последней ступени 1 испарения, который через сепаратор влаги 13 подключен к входу в часть низкого давления 14 паровой турбины 15.

Трубопровод 16 питательной (исходной) воды через подогреватель 17, деаэратор 18 и насос 19 присоединен к входам в водяной объем ступеней 1 испарения. Подогреватель 17 и деаэратор 18 по пару присоединены трубопроводами 20 и 21 к трубопроводу 12 избыточного пара.

Котел-утилизатор 7 присоединен к выхлопу газовой турбины 22 и содержит последовательно расположенные друг за другом (по ходу газов) поверхности теплообмена контура высокого давления 23, контура низкого давления 6 и экономайзер 24, контур высокого давления 23 подключен по пару к входу паровой турбины 15, а контур низкого давления 6 к промежуточной ступени части высокого давления турбины 25, к деаэратору 9 ПГУ и первой ступени 1 испарения.

Многоступенчатая испарительная установка работает следующим образом.

Исходная вода (стоки) проходит нагрев в подогревателе 17 и деаэраторе 18 и насосом 19 подается по трубопроводу 16 в водяной объем ступеней 1 испарения, в которых из нее генерируется вторичный пар, отводимый по трубопроводу 2 в следующие ступени испарения, где он конденсируется, отдавая свое тепло воде. Конденсат вторичного пара (дистиллят) отводится по трубопроводам 3 в расширитель 4 дистиллята. Греющий пар первой ступени испарения подводится по трубопроводу 8 в деаэратор 9 ПГУ. Дистиллят из расширителя 4 откачивается насосом 10 и по трубопроводам 11 подается в деаэратор 9 ПГУ. Вторичный пар последней ступени испарения и выпар расширителя 4 подается по трубопроводам 20 и 21 к подогревателю 17 исходной воды и деаэратору 18, а оставшаяся часть (избыточная часть) отводится по трубопроводу 12 в сепаратор влаги 13, где из пара удаляется влага, сухой пар подается в часть низкого давления 14 паровой турбины 15, где его энергия используется для получения дополнительной электрической мощности.

Таким образом, включение испарительной установки на пар низкого давления позволяет снизить расход электроэнергии на питательный насос ПГУ, отвод конденсата греющего пара из первой ступени и дистиллята из расширителя в деаэратор ПГУ ведет к сокращению величины выхода избыточного пара, а отвод избыточного пара в часть низкого давления позволяет получать дополнительную электроэнергию.

Использование изобретения позволяет обеспечить высокую тепловую экономичность и устойчивую производительность испарительной установки ПГУ утилизационного типа.

Источники информации.

1. А.с. СССР N 964200, кл. F 01 K 7/40, 1982 (аналог).

2. Заявка на выдачу патента на изобретение N 94020621/06 с решением о выдаче патента от 19 июня 1995 г. (прототип).

Формула изобретения

Многоступенчатая испарительная установка парогазового блока утилизационного типа, содержащая последовательно соединенные паропроводами ступени испарения, трубопровод дистиллята и трубопровод конденсата греющего пара первой ступени, присоединенные к деаэратору паровой турбины, отличающаяся тем, что греющая секция первой ступени подключена по пару к контуру низкого давления котла-утилизатора двух давлений, расширитель дистиллята присоединен через сепаратор влаги в часть низкого давления турбины.

РИСУНКИ

Рисунок 1