Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой
Владельцы патента RU 2412358:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)
Изобретение относится к энергетике. Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой содержит паровую турбину с двумя теплофикационными отборами пара, связанными паропроводами с нижним и верхним сетевыми подогревателями и конденсатором, паровую турбину с теплофикационным и промышленным отборами пара, водо-водяной подогреватель, подогреватель греющей воды, декарбонизатор, вакуумный деаэратор, бак-аккумулятор, трубопровод сырой подпиточной воды, трубопровод умягченной подпиточной воды, трубопровод деаэрированной воды, трубопровод греющей воды, трубопровод обратной сетевой воды, трубопровод прямой сетевой воды, химводоочистку, эжектор, при этом она дополнительно снабжена расширителем непрерывной продувки парового котла, охладителем непрерывной продувки, подогревателем, трубопроводом подогретой сетевой воды, трубопроводом продувочной воды, трубопроводом охлажденной сетевой воды. Изобретение позволяет повысить термодинамическую эффективность и увеличить выработку электроэнергии на тепловом потреблении в теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой. 1 ил.
Изобретение относится к промышленной энергетике и может быть применено в энергетике на теплоэлектроцентралях с открытой теплофикационной системой.
В типовой установке для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой подогрев сырой подпиточной воды перед химводоочисткой производится в конденсаторе паровой турбины с последующей ее деаэрацией в вакуумном деаэраторе. Греющей средой в вакуумном деаэраторе является горячая сетевая вода после верхнего сетевого подогревателя теплоэлектроцентрали. (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).
Недостатками этой установки являются переменная во времени года температура сырой подпиточной воды (10-25°С), недостаточная для нормальной работы химводоочистки (28-30°С) и пониженная тепловая экономичность теплоэлектроцентрали.
Наиболее близкой по технической сущности к предполагаемому изобретению является установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали, предусматривающая подогрев сырой воды перед химводоочисткой - вначале в конденсаторе паровой турбины с двумя теплофикационными отборами пара, а затем в водо-водяном подогревателе за счет теплоты сетевой воды теплосети, подводимой из трубопровода прямой сетевой воды после верхнего сетевого подогревателя паровой турбины. Сетевая вода, охлажденная в водо-водяном подогревателе, подается в трубопровод подпитки тепловой сети. (Шарапов В.И. «Подготовка подпиточной воды систем теплоснабжения с применением вакуумных деаэраторов».-М.: Энергоатомиздат, 1996. Рис.8.4, стр.133).
Недостатком описанной установки, принятой за прототип изобретения, является недостаточная эффективность использования в ней низкопотенциальных отопительных отборов пара турбины с двумя теплофикационными отборами.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение отмеченного недостатка, повышение термодинамической эффективности и увеличение выработки электроэнергии на тепловом потреблении в теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой.
Технический результат достигается за счет того, что установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой содержит паровую турбину с двумя теплофикационными отборами пара, связанными паропроводами с нижним и верхним сетевыми подогревателями и конденсатором, паровую турбину с теплофикационным и промышленным отборами пара, водо-водяной подогреватель, подогреватель греющей воды, декарбонизатор, вакуумный деаэратор, бак-аккумулятор, трубопровод сырой подпиточной воды, трубопровод умягченной подпиточной воды, трубопровод деаэрированной воды, трубопровод греющей воды, трубопровод обратной сетевой воды, трубопровод прямой сетевой воды; в трубопровод сырой подпиточной воды теплосети включены конденсатор паровой турбины с двумя теплофикационными отборами пара, водо-водяной подогреватель, химводоочистка; химводоочистка трубопроводом умягченной подпиточной воды соединена через декарбонизатор с первым входом вакуумного деаэратора, его второй вход связан трубопроводом греющей воды через подогреватель греющей воды с трубопроводом прямой сетевой воды, первый выход вакуумного деаэратора соединен трубопроводом деаэрированной через бак - аккумулятор и трубопровод продпиточной воды с трубопроводом обратной сетевой воды, а его второй выход - через эжектор с атмосферой, причем она дополнительно снабжена расширителем непрерывной продувки парового котла, охладителем непрерывной продувки, подогревателем, трубопроводом подогретой сетевой воды, трубопроводом продувочной воды, трубопроводом охлажденной сетевой воды; в трубопровод сырой подпиточной воды параллельно включены конденсатор паровой турбины с двумя теплофикационными отборами пара и водо-водяной подогреватель, с последующим объединением потоков сырой подпиточной воды, прошедших конденсатор и водо-водяной подогреватель с их последовательной подачей в подогреватель сырой воды и в охладитель непрерывной продувки; вход водо-водяного подогревателя связан трубопроводом подогретой сетевой воды с выходом нижнего сетевого подогревателя, а выход водо-водяного подогревателя соединен трубопроводом охлажденной сетевой воды с трубопроводом подпиточной воды, расширитель непрерывной продувки парового котла соединен трубопроводом продувочной воды через охладитель непрерывной продувки с третьим входом вакуумного деаэратора.
На чертеже показана принципиальная схема установки для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой. Она включает: паровую турбину 1 с двумя теплофикационными отборами пара и конденсатором 6, паровую турбину 2 с теплофикационным и промышленным отборами пара, расширитель непрерывной продувки 3 парового котла, трубопровод продувочной воды 4, трубопровод сырой воды 5, водо-водяной подогреватель 7, подогреватель греющей воды 8, трубопровод прямой сетевой воды 9, охладитель продувки 10, трубопровод подогретой сетевой воды 11, верхний сетевой подогреватель 12, подогреватель 13, химводоочистку 14, трубопровод умягченной воды 15, декарбонизатор 16, вакуумный деаэратор 17, трубопровод греющей воды 18, нижний сетевой подогреватель 19, бак-аккумулятор 20, трубопровод подпиточной воды 21, трубопровод обратной сетевой воды 22, трубопровод охлажденной сетевой воды 23.
Параллельное включение в трубопровод сырой подпиточной воды 5 конденсатора 6 и водо-водяного подогревателя 7 позволяет эффективно использовать для подогрева сырой подпиточной воды как вентиляционный поток пара, отработавшего в паровой турбине 1, так и сетевую воду, подогретую в нижнем сетевом подогревателе 19, увеличить отбор пара из нижнего теплофикационного отбора паровой турбины 1, повысить выработку электроэнергии на тепловом потреблении и тепловую экономичность теплоэлектроцентрали. Применение охладителя продувки 10 и подогревателя 13 позволяет утилизировать теплоту продувочной воды расширителя непрерывной продувки 3 парового котла и поддерживать на оптимальном уровне температуру сырой воды перед химводоочисткой при изменении климатических условий и режимов работы теплоэлектроцентрали.
Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой работает следующим образом. Сырая вода, подводимая в установку по трубопроводу сырой воды 5, двумя параллельными потоками поступает в поверхности нагрева конденсатора 6 паровой турбины 1 и водо-водяного подогревателя 7, подогревается в них теплом конденсирующегося пара и теплом сетевой воды, подаваемой в водо-водяной подогреватель 7 из нижнего сетевого подогревателя 19 по трубопроводу подогретой сетевой воды 11. Далее сырая вода подогревается в охладителе продувки 10 теплотой продувочной воды расширителя непрерывной продувки 3 парового котла подводимой по трубопроводу продувочной воды 4. Охлажденная в охладителе продувки 10 продувочная вода подается по трубопроводу продувочной воды 4 в третий вход вакуумного деаэратора 17. После охладителя продувки 10 сырая вода нагревается в подогревателе 13 за счет теплоты теплофикационного отбора пара паровой турбины 2 и поступает на химводоочистку 14. Из нее по трубопроводу умягченной воды 15 подпиточная вода направляется в декарбонизатор 16, где из нее удаляется углекислота. Из него декарбонизированная подпиточная вода подается на первый вход вакуумного деаэратора 17. Греющим агентом в вакуумном деаэраторе 17 служит горячая сетевая вода, подаваемая во второй вход вакуумного деаэратора 17 из трубопровода прямой сетевой воды 9 по трубопроводу греющей воды 18, предварительно подогретая в нижнем 19, верхнем 12 сетевых подогревателях и в подогревателе греющей воды 8, греющая вода в подогревателе греющей воды 8 нагревается за счет тепла промышленного отбора пара паровой турбины 2.
Деаэрированная подпиточная вода теплосети поступает в бак-аккумулятор 20 и по трубопроводу подпиточной воды 21 подается в трубопровод обратной сетевой воды 22. Сюда же по трубопроводу охлажденной сетевой воды 23 поступает вода из водо-водяного подогревателя 7.
Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, содержащая паровую турбину с двумя теплофикационными отборами пара, связанными паропроводами с нижним и верхним сетевыми подогревателями и конденсатором, паровую турбину с теплофикационным и промышленным отборами пара, водо-водяной подогреватель, подогреватель греющей воды, декарбонизатор, вакуумный деаэратор, бак-аккумулятор, трубопровод сырой подпиточной воды, трубопровод умягченной подпиточной воды, трубопровод деаэрированной воды, трубопровод греющей воды, трубопровод обратной сетевой воды, трубопровод прямой сетевой воды; в трубопровод сырой подпиточной воды теплосети включены конденсатор паровой турбины с двумя теплофикационными отборами пара, водо-водяной подогреватель, химводоочистка; химводоочистка трубопроводом умягченной подпиточной воды соединена через декарбонизатор с первым входом вакуумного деаэратора, его второй вход связан трубопроводом греющей воды через подогреватель греющей воды с трубопроводом прямой сетевой воды, первый выход вакуумного деаэратора соединен трубопроводом деаэрированной через бак-аккумулятор и трубопроводом подпиточной воды с трубопроводом обратной сетевой воды, а его второй выход - через эжектор с атмосферой, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена расширителем непрерывной продувки парового котла, охладителем непрерывной продувки, подогревателем, трубопроводом подогретой сетевой воды, трубопроводом продувочной воды, трубопроводом охлажденной сетевой воды; в трубопровод сырой подпиточной воды параллельно включены конденсатор паровой турбины с двумя теплофикационными отборами пара и водо-водяной подогреватель с последующим объединением потоков сырой подпиточной воды, прошедших конденсатор и водо-водяной подогреватель, с их последовательной подачей в подогреватель сырой воды и в охладитель непрерывной продувки; вход водо-водяного подогревателя связан трубопроводом подогретой сетевой воды с выходом нижнего сетевого подогревателя, а выход водо-водяного подогревателя соединен трубопроводом охлажденной сетевой воды с трубопроводом подпиточной воды, расширитель непрерывной продувки парового котла соединен трубопроводом продувочной воды через охладитель непрерывной продувки с третьим входом вакуумного деаэратора.
