Способ работы тепловой электрической станции

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях. Предложен способ работы тепловой электрической станции, по которому поступающую от потребителей системы теплоснабжения сетевую воду нагревают в сетевых подогревателях теплофикационных турбин и водогрейных котлах, тепловую нагрузку Q системы теплоснабжения регулируют в соответствии с температурой наружного воздуха th по графику зависимости Q = f (th). Особенность предложенного способа заключается в том, что в базовой части графика Q = f (th) осуществляют центральное качественное регулирование тепловой нагрузки путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей только через сетевые подогреватели, а после полной загрузки сетевых подогревателей, в пиковой части графика Q = f (th), осуществляют количественно-качественное регулирование тепловой нагрузки, для чего увеличивают расход сетевой воды за счет подачи ее в водогрейные котлы, включенные параллельно сетевым подогревателям, и изменение тепловой нагрузки производят путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей через водогрейные котлы. Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность работы тепловой электрической станции. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях.

Известен способ работы тепловой электрической станции - аналог, по которому поступающую от потребителей системы теплоснабжения сетевую воду нагревают в сетевых подогревателях теплофикационных турбин и водогрейных котлах, тепловую нагрузку Q системы теплоснабжения регулируют в соответствии с температурой наружного воздуха _н по графику зависимости Q=f(t_н) (см. кн. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. - М. : Энергия, 1975, рис. 3.1, 3.2, с.52-58, рис. 4.34, 4.36, с. 143-145). Данный аналог принят в качестве прототипа изобретения.

Недостатками аналогов и прототипа являются пониженная надежность и экономичность работы тепловой электрической станции при качественном регулировании тепловой нагрузки в течение всего года, осуществляемом при последовательном включении сетевых подогревателей и пиковых водогрейных котлов. Подогрев воды в расчетном температурном режиме при стандартном температурном графике теплосети 150/70^oC с 70 до 110^oC производится в сетевых подогревателях и до 150^oC - в водогрейных котлах. На многих тепловых электрических станциях стандартный температурный график не выдерживается по различным причинам, например, из-за интенсивного накипеобразования в поверхностях нагрева водогрейных котлов при температурах 140-150^oC, поэтому вынужденно ограничивается температура воды на выходе из них до 120-130^oC или используется дорогостоящее ионообменное умягчение подпиточной воды, связанное с образованием сильно минерализованных сточных вод, требующих утилизации. Применение дорогостоящего ионообменного умягчения воды, которой подпитывают теплосеть, не всегда оправдано по экономическим и экологическим соображениям, а ограничение температуры сетевой воды за водогрейными котлами приводит к недоиспользованию их тепловой мощности из-за снижения температурного перепада на входе и выходе котлов, что приводит к снижению экономичности станции.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности и экономичности работы тепловой электрической станции за счет более полного использования тепловой мощности сетевых подогревателей и водогрейных котлов.

Для достижения этого результата предложен способ работы тепловой электрической станции, по которому поступающую от потребителей системы теплоснабжения сетевую воду нагревают в сетевых подогревателях теплофикационных турбин и водогрейных котлах, тепловую нагрузку Q системы теплоснабжения регулируют в соответствии с температурой наружного воздуха t_н по графику зависимости Q= f(t_н).

Отличием заявленного способа является то, что в базовой части графика Q= f(t_н) осуществляют центральное качественное регулирование тепловой нагрузки путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей только через сетевые подогреватели, а после полной загрузки сетевых подогревателей, в пиковой части графика Q=f(t_н), осуществляют количественно-качественное регулирование тепловой нагрузки, для чего увеличивают расход сетевой воды за счет подачи ее в водогрейные котлы, включенные параллельно сетевым подогревателям, и изменение тепловой нагрузки производят путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей через водогрейные котлы.

Проведение количественно-качественного регулирования тепловой нагрузки в пиковой части графика при параллельном включении сетевых подогревателей и пиковых водогрейных котлов позволяет повысить надежность работы водогрейных котлов и более полно использовать тепловую мощность водогрейных котлов за счет увеличения температурного перепада на их входе и выходе.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными воем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к достигаемому техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусмотрено дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений. Так, к такому преобразованию не может быть отнесено включение в способ работы тепловой электрической станции операции количественно-качественного регулирования тепловой нагрузки, поскольку эта операция в заявленном способе осуществляется в другой совокупности существенных признаков способа и по другим правилам по сравнению с известными способами, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема тепловой электрической станции, поясняющая предложенный способ.

Станция содержит теплофикационную турбину 1 с отопительными отборами пара 2, к которым подключены сетевые подогреватели 3, водогрейный котел 4, включенный в трубопроводы теплосети 5 параллельно сетевым подогревателям 3, сетевой насос первой ступени 6, сетевые насосы второй ступени 7. К трубопроводам теплосети 5 подключен трубопровод подпиточной воды 8, в который включены химводоочистка 9 и вакуумный деаэратор 10.

Рассмотрим конкретный пример реализации заявленного способа работы тепловой электрической станции.

Способ состоит ив следующих операций. Поступающую от потребителей системы теплоснабжения сетевую воду нагревают в сетевых подогревателях 3 теплофикационной турбины Т-100-130 и водогрейных котлах 4 типа ПТВМ-180, тепловую нагрузку Q системы теплоснабжения регулируют в соответствии с температурой наружного воздуха t_н по графику зависимости Q=f(t_н). В базовой части графика Q=f(t_н) осуществляют центральное качественное регулирование тепловой нагрузки путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей только через сетевые подогреватели 3 в количестве 3600 т/ч, а после полной загрузки сетевых подогревателей, в пиковой части графика Q=f(t_н), осуществляют количественно-качественное регулирование тепловой нагрузки, для чего увеличивают на 3600 т/ч расход сетевой воды за счет подачи ее в водогрейные котлы 4, включенные параллельно сетевым подогревателям, и изменение тепловой нагрузки производят путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей через водогрейные котлы. Регулирование температуры общего потока сетевой воды, подаваемой потребителям, производят по пониженному температурному графику теплосети 110/70^oC (вместо традиционно применяемого в известных способах графика 150/70^oC) в первую очередь за счет изменения тепловой нагрузки водогрейных котлов 4 и во вторую очередь - за счет изменения нагрузки сетевых подогревателей 3. Благодаря пониженному температурному графику теплосети, при котором максимальная температура сетевой воды составляет 110^oC (вместо стандартной 150^oC) существенно снижается интенсивность накипеобразования в водогрейных котлах. Кроме того, работа станции с пониженной температурой сетевой воды позволяет применить для противонакипной обработки подпиточной воды упрощенную, более дешевую технологию, не связанную с образованием сильно минерализованных сточных вод, например, дозирование в тракт подпиточной воды ингибитора отложений минеральных солей (ИОМС-1). Увеличение разности температур на входе и выходе водогрейных котлов до 40^oC при параллельном включении водогрейных котлов и сетевых подогревателей позволяет более полно использовать тепловую мощность водогрейных котлов. Таким образом, повышается надежность и экономичность тепловой электрической станции.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленный способ, предназначено для использования в промышленности в области теплоэнергетики; - для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов; - способ работы тепловой электрической станции, воплощающий заявленное изобретение, при его осуществлении способен обеспечить достижение искомого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость ".

Формула изобретения

Способ работы тепловой электрической станции, по которому поступающую от потребителей системы теплоснабжения сетевую воду нагревают в сетевых подогревателях теплофикационных турбин и водогрейных котлах, тепловую нагрузку Q системы теплоснабжения регулируют в соответствии с температурой наружного воздуха tн по графику зависимости Q = f (tн), отличающийся тем, что в базовой части графика Q = f (tн) осуществляют центральное качественное регулирование тепловой нагрузки путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей только через сетевые подогреватели, а после полной загрузки сетевых подогревателей, в пиковой части графика Q = f (tн), осуществляют количественно-качественное регулирование тепловой нагрузки, для чего увеличивают расход сетевой воды за счет подачи ее в водогрейные котлы, включенные параллельно сетевым подогревателям, и изменение нагрузки производят путем изменения температуры сетевой воды, циркулирующей через водогрейные котлы.

РИСУНКИ

Рисунок 1