Теплофикационная турбинная установка



Теплофикационная турбинная установка
Теплофикационная турбинная установка

 


Владельцы патента RU 2470163:

Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" (RU)

Теплофикационная турбинная установка с производственным и отопительными отборами пара включает в себя турбину. Турбина состоит из части высокого, части среднего и части низкого давления с выхлопным патрубком. Выхлопной патрубок соединен с пароприемным патрубком конденсатора с трубопроводами подвода и отвода охлаждающей воды. Трубопровод верхнего отопительного отбора пара и расположенный запорный орган на нем соединяют часть низкого давления с подогревателем сетевой воды с трубопроводами подвода и отвода сетевой воды с расположенными на них запорными органами. Выхлопной патрубок турбины или пароприемный патрубок конденсатора соединен трубопроводом с расположенным на нем запорным органом с трубопроводом верхнего отопительного отбора пара на участке между расположенным на нем запорным органом и подогревателем сетевой воды. Участки трубопроводов подвода и отвода сетевой воды подогревателя сетевой воды между запорными органами и подогревателем сетевой воды верхнего отопительного отбора пара соединены с соответственно трубопроводами подвода и отвода охлаждающей воды конденсатора. Достигается повышение электрической мощности турбин на величину до 15% при полном или частичном отсутствии отбора пара на производство. 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при модернизации теплофикационных турбинных установок.

Ряд теплофикационных турбинных установок с производственным и отопительными отборами пара (турбоустановки типа ПТ) могут вырабатывать максимальную электрическую мощность только при условии их полной загрузки по производственному отбору пара (например, турбоустановка ПТ-140/165-130/15 производства УТЗ). Такие турбоустановки разрабатывались под объекты с гарантированным потреблением значительных расходов производственного пара, например, для ТЭЦ, обеспечивающих паром металлургические, химические производства.

В настоящее время из-за закрытия, перепрофилирования ряда таких производств или из-за перевода их на технологии, не требующие совсем или требующие весьма ограниченные расходы пара на производство, эти турбоустановки недовырабатывают электрическую мощность.

Объясняется это тем, что конструкция таких турбоустановок:

проточная часть за камерой отбора пара на производство, поверхность охлаждения конденсатора и расход через него охлаждающей воды не рассчитаны на пропуск через части среднего и низкого давлений турбины и прием в конденсатор полного расхода пара, поступающего в голову турбоустановки (см., например, Е.И.Бененсон, Л.С.Иоффе. Теплофикационные паровые турбины. М., Энергоатомиздат, 1986, с.140). В результате в случае полного прекращения отпуска пара из производственного отбора недовыработка электрической мощности на одной турбине ПТ-140/165-130/15 составляет около 20 МВт.

Известны решения, обеспечивающие получение максимальной электрической мощности на таких турбинах при отсутствии потребности в производственном паре по его прямому назначению, но посредством подачи пара из производственного отбора на общестанционный коллектор, из которого этот пар питает специальную приключенную турбину (см., например, Баринберг Г.Д., Валамин А.Е., Сахнин Ю.А. Приключенные паровые турбины ЗАО УТЗ. Теплоэнергетика, 2008, №8, с.34-40). В этом случае появляется возможность полностью загрузить турбоустановку типа ПТ, добиваясь на ней максимальной выработки электрической мощности, и получить дополнительную мощность на приключенной турбине. Недостатком такого решения является его высокая затратность, так как требуется разработка и строительство по сути нового турбоагрегата (приключенной турбины и генератора) со своим фундаментом, со вспомогательным оборудованием и коммуникациями. Часто такое решение просто невозможно реализовать в условиях конкретных ТЭЦ из-за отсутствия свободного места в машинном зале для такого строительства. Возведение специального пристроя к машинному залу и размещение в нем приключенной турбоустановки делает такой проект еще более затратным и практически не окупаемым.

Известны решения по реконструкции проточной части среднего и низкого давлений паровых турбин типа ПТ для обеспечения полного пропуска через них пара, поступающего в голову турбины (см., например, патент №2131978, Способ эксплуатации паровой турбины, F01K 17/02). В ряде случаев, если позволяет фундамент турбоагрегата, возможна замена всего ЦНД турбины. Однако в этих случаях «узким местом» в турбоустановке, не позволяющим максимально повысить ее мощность, остается конденсатор с ограниченной поверхностью охлаждения и недостаточным расходом охлаждающей воды. Реконструкция собственно конденсатора или его замена с целью увеличения его поверхности охлаждения также весьма затратив либо, что чаще всего бывает, в условиях существующего фундамента турбоагрегата невозможна.

Задачей заявленного изобретения является повышение электрической мощности турбин типа ПТ на величину до 15% при полном или частичном отсутствии отбора пара на производство.

Указанная задача достигается тем, что производится реконструкция проточной части среднего и низкого давления турбины, а необходимое увеличение поверхности охлаждения конденсатора достигается подключением к его пароприемному патрубку или к выхлопному патрубку турбины парового пространства подогревателя сетевой воды верхнего отопительного отбора и пропуском через водяное пространство этого подогревателя охлаждающей водой.

На фиг.1 приведена схема предложенной турбинной установки. Условно не показана система регенерации турбоустановки и другие ее элементы, принципиально не влияющие на суть изобретения.

Теплофикационная турбинная установка состоит из турбины 7, включающей в себя части высокого 2, среднего 3 и низкого 4 давлений (в дальнейшем соответственно ЧВД, ЧСД и ЧНД), выхлопного патрубка 5, соединенного с пароприемным патрубком 6 конденсатора 7, подогревателя сетевой воды 8 нижнего отопительного отбора, соединенного трубопроводом отбора пара 9 с ЧНД 4, подогревателя сетевой воды 10 верхнего отопительного отбора, соединенного трубопроводом отбора пара 11 с ЧНД 4 с расположенным на трубопроводе запорным органом 12. Перед ЧСД 3 имеется трубопровод производственного отбора пара 13, соединяющий турбину 1 непосредственно с потребителем этого пара или с общестанционным коллектором производственного пара, откуда последний направляется потребителю. На трубопроводе производственного отбора пара 13 имеется запорный орган 14. Подогреватели сетевой воды 8 и 10 последовательно соединены между собой по сетевой воде. Подогреватель сетевой воды 10 верхнего отопительного отбора имеет на подводе и отводе сетевой воды запорную арматуру 15, 16 и обводную линию 17 с установленным на ней запорным органом 18. Выхлопной патрубок 5 турбины 1 соединен трубопроводом 19 с установленным на нем запорным органом 20 с трубопроводом отбора пара 11 за запорным органом 12.

Возможен вариант фиг.2, когда трубопровод 19 с установленным на нем запорным органом 20 соединяет с трубопроводом отбора пара 11 за. запорным органом 12 пароприемный патрубок 6 конденсатора 7. К последнему присоединены подводящий трубопровод 21 и отводящий трубопровод 22 охлаждающей воды с установленными на них запорными органами 23. Подводящий трубопровод 21 охлаждающей воды соединен трубопроводом 24 с установленном на нем запорным органом 25 с трубопроводом сетевой воды в рассечку между запорным органом 75 и входной водяной камерой подогревателя сетевой воды 10 верхнего отопительного отбора. Отводящий трубопровод 22 охлаждающей воды соединен трубопроводом 26 с установленном на нем запорным органом 27 с трубопроводом сетевой воды в рассечку между запорным органом 16 и выходной водяной камерой подогревателя сетевой воды 10 верхнего отопительного отбора.

Теплофикационная турбинная установка работает следующим образом. В ЧВД 2 поступает свежий пар. Часть пара поступает в систему регенерации высокого давления (условно не показана). Пройдя ЧВД 2, часть пара поступает по трубопроводу производственного отбора пара 13 через открытый запорный орган 14 потребителю этого пара или в общестанционный коллектор. Оставшаяся часть пара направляется в ЧСД 3, откуда часть пара поступает в систему регенерации низкого давления (условно не показана), часть - в ЧНД 4, откуда по трубопроводу отбора пара 11 при открытом запорном органе 12 направляется в подогреватель сетевой воды 10 верхнего отопительного отбора, часть пара по трубопроводу 9 в подогреватель сетевой воды 8 нижнего отопительного отбора. Из ЧНД 4 остатки пара через выхлопную часть 5 турбины 1 поступают в пароприемный патрубок 6 конденсатора 7, где через трубы поверхности охлаждения прокачивается охлаждающая вода, поступающая в конденсатор по трубопроводу 21 через открытый запорный орган 23 и отводящаяся из конденсатора 7 по трубопроводу охлаждающей воды 22 через открытый запорный орган 23. Сетевая вода нагревается, последовательно проходя через подогреватели 8 и 10. Запорные органы 15 и 16 на линии сетевой воды находятся в открытом состоянии. Обводная линия 17 на обводе по сетевой воде подогревателя сетевой воды 10 перекрыта запорным органом 18. Такая работа турбоустановки считается работой на номинальном режиме. На таком режиме или других подобных режимах, когда задействованы отборы пара на отопление и на производство, трубопровод 19, соединяющий выхлопной патрубок 5 турбины 1 (или пароприемный патрубок 6 конденсатора 7) с трубопроводом верхнего отопительного отбора 11 перекрыт запорным органом 20, а трубопроводы 24 и 26, соединяющие подводящий трубопровод 21 и отводящий трубопровод 22 охлаждающей воды конденсатора с трубопроводом сетевой воды, перекрыты соответственно запорными органами 25 и 27. При одноступенчатом подогреве сетевой воды нагрев последней происходит только в подогревателе 8 нижнего отопительного отбора. При этом запорные органы 15 и 16 закрыты, а запорный орган 18 на байпасе 17 открыт.

При отсутствии в потребности производственного пара запорный орган 14 на трубопроводе производственного пара 13 закрыт. При этом турбоустановка может работать как без подогрева сетевой воды, так и с одноступенчатым подогревом сетевой воды в подогревателе сетевой воды 8. С целью получения максимальной электрической мощности при отсутствии потребления пара производственного отбора к паровому патрубку 5 турбины 1 или к пароприемному патрубку 6 конденсатора 7 подключают паровое пространство подогревателя сетевой воды 10 верхнего отопительного отбора путем открытия запорного органа 20 на трубопроводе 19. Запорный орган 12 на трубопроводе отбора пара 11 должен быть закрыт. Для пропуска охлаждающей воды через подогреватель сетевой воды 10 открывают запорные органы 25 и 27 на трубопроводах 24 и 26 соответственно. Запорные органы 15 и 16 по сетевой воде должны быть закрыты. При подогреве сетевой воды в подогревателе сетевой воды 8 запорный орган 18 на байпасе 17 должен быть открыт. При отсутствии необходимости в подогреве сетевой воды запорный орган 18 на обводной линии 17 может находиться как в открытом, так и закрытом положении.

Теплофикационная турбинная установка с производственным и отопительными отборами пара, включающая в себя турбину, состоящую из части высокого, части среднего и части низкого давления с выхлопным патрубком, соединенным с пароприемным патрубком конденсатора с трубопроводами подвода и отвода охлаждающей воды, с трубопроводом верхнего отопительного отбора пара и расположенным запорным органом на нем, соединяющим часть низкого давления с подогревателем сетевой воды с трубопроводами подвода и отвода сетевой воды с расположенными на них запорными органами, отличающаяся тем, что выхлопной патрубок турбины или пароприемный патрубок конденсатора соединен трубопроводом с расположенным на нем запорным органом с трубопроводом верхнего отопительного отбора пара на участке между расположенным на нем запорным органом и подогревателем сетевой воды, а участки трубопроводов подвода и отвода сетевой воды подогревателя сетевой воды между запорными органами и подогревателем сетевой верхнего отопительного отбора пара соединены с соответственно трубопроводами подвода и отвода охлаждающей воды конденсатора.



 

Похожие патенты:

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

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

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

Изобретение относится к области теплоэнергетики. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для использования на тепловых электростанциях. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для использования на тепловых электростанциях. .

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

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для использования на тепловых электростанциях. .

Изобретение относится к теплоэнергетике

Изобретение относится к области энергетики, а именно к парогазовым энергоустановкам

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях

Изобретение относится к турбиностроению и теплоэнергетике и может быть использовано при разработке и эксплуатации паровых турбин для парогазовых установок (ПГУ) бинарного типа с котлами-утилизаторами

Изобретение относится к области теплоэнергетики

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях. В котле вырабатывают пар и направляют в турбину, затем пар конденсируют в конденсаторе, основной конденсат турбины удаляют из конденсатора по трубопроводу основного конденсата конденсатным насосом и направляют в регенеративные подогреватели низкого давления. Паровоздушную смесь удаляют по трубопроводу отвода паровоздушной смеси пароструйным эжектором в охладитель пара, где охлаждают исходной обессоленной водой, которую затем по трубопроводу исходной обессоленной воды отводят для деаэрации в вакуумный деаэратор добавочной питательной воды. Выделившийся из паровоздушной смеси воздух из охладителя пара удаляют в атмосферу. Конденсат отработавшего пара пароструйного эжектора из охладителя пара направляют по конденсатопроводу в вакуумный деаэратор добавочной питательной воды. Добавочную питательную воду деаэрируют в вакуумном деаэраторе добавочной питательной воды и подают насосом по трубопроводу добавочной питательной воды в трубопровод основного конденсата, например, за конденсатным насосом. Изобретение позволяет повысить экономичность работы тепловой электрической станции. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях. В котле вырабатывают пар и направляют в турбину, затем пар конденсируют в конденсаторе, основной конденсат турбины удаляют из конденсатора по трубопроводу основного конденсата конденсатным насосом и направляют в регенеративные подогреватели низкого давления. Паровоздушную смесь удаляют по трубопроводу отвода паровоздушной смеси в охладитель паровоздушной смеси, а затем пароструйным эжектором отводят в охладитель пара, где охлаждают исходной обессоленной водой, которую затем по трубопроводу исходной обессоленной воды отводят для деаэрации в вакуумный деаэратор добавочной питательной воды. Выделившийся из паровоздушной смеси воздух из охладителя пара удаляют в атмосферу. Конденсат отработавшего пара пароструйного эжектора из охладителя пара и пара, выделившегося из паровоздушной смеси, из охладителя паровоздушной смеси направляют по конденсатопроводам в вакуумный деаэратор добавочной питательной воды. Добавочную питательную воду деаэрируют в вакуумном деаэраторе добавочной питательной воды и подают насосом по трубопроводу добавочной питательной воды в трубопровод основного конденсата, например, за конденсатным насосом. Изобретение позволяет повысить экономичность работы тепловой электрической станции. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях. В котле вырабатывают пар и направляют в турбину, затем пар конденсируют в конденсаторе, основной конденсат турбины удаляют из конденсатора по трубопроводу основного конденсата конденсатным насосом и направляют в регенеративные подогреватели низкого давления. Добавочную питательную воду деаэрируют в деаэраторе подпиточной воды и подают насосом по трубопроводу добавочной питательной воды в трубопровод основного конденсата, например, за конденсатным насосом. Удаляемую из регенеративных подогревателей низкого давления паровоздушную смесь после пароструйного эжектора отводят в охладитель пара, где охлаждают добавочной питательной водой, которую затем по трубопроводу добавочной питательной воды отводят для деаэрации в деаэратор добавочной питательной воды. Выделившийся из паровоздушной смеси воздух из охладителя пара удаляют в атмосферу. Конденсат пара, выделившегося из паровоздушной смеси, из охладителя пара направляют по конденсатопроводу в деаэратор добавочной питательной воды. Изобретение позволяет повысить экономичность работы тепловой электрической станции. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике. В способе работы теплофикационной паротурбинной установки производят генерацию пара в паровом котле, его расширение в турбине с одновременной выработкой электроэнергии и подогревом сетевой воды в зависимости от температурного графика тепловой сети и графика электрической нагрузки в основных сетевых подогревателях паром из теплофикационных отборов турбины или острым паром от редуционно-охладительной установки в дополнительных сетевых подогревателях при отключении основных сетевых подогревателей и снижении подачи пара на турбину. При подогреве сетевой воды в дополнительных сетевых подогревателях снижают подачу острого пара на редуционно-охладительную установку, подают редуцированный пар в струйный компрессор с одновременной подачей отборного пара из турбины на турбонасос. Производят смешивание редуцированного пара с инжектируемым паром из турбонасоса в струйном компрессоре и подают смешенный пар на дополнительный сетевой подогреватель. Также представлено устройство для осуществление способа. Изобретение позволяет увеличить экономичность и маневренность теплофикационной паротурбинной установки. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях. Способ работы тепловой электрической станции характеризуется тем, что вырабатываемый в котле пар подают в турбину, паром отборов турбины нагревают сетевую воду в сетевых подогревателях, из сетевых подогревателей отводят паровоздушную смесь отдельным эжектором, а перед подачей в эжектор охлаждают редуцированным газом, который подают в горелки котла. Охлаждение паровоздушной смеси, отводимой из сетевых подогревателей, осуществляется редуцированным газом, который подают в горелки котла. Изобретение позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции за счет обеспечения более эффективного отвода паровоздушной смеси из сетевых подогревателей и подогрева редуцированного газа, который подают в горелки котла. 1 ил.
Наверх