Паросиловая установка

 

О П И С А Н И Е (!!)827815

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополн!!Тс,!!ьт!Ое к авт. св!!д-By (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2783717/24-06 (51) М. Кл.

F 01 К 3/00 с присоед!Рвением заявки Ма

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений (43) Опчбл!!ковано 07.05.81. Б!оллстснь ¹ 17 (53) УДК 621.311.22 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения А. Я. Левин, Л. Б. Израилевский, Н. Г. Лукьянова, Г. И

3. И. Чукардин, H. М. Зингер, В. С. ByèèH, А. И.

В. Н. Рузанков, А. С. Созаев и Я. Н. Ивано (71) Заявитель Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знам технический научно-исследовательский инстит им. Ф. 3. Дзержинского (54) ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к тепловым электростанциям с пиковыми турбинами и тепловыми пароводяными аккумуляторами.

Известна паросиловая установка, содержащая базовую турбину, снабженную паропроводами отбора пара и пароперегревателем, парогенератор, сообщенный с турбиной паропроводом острого пара, и подключенный к последнему линией питания !о аккумулятор тепла, соединенный через многоступенчатый расширитель с трактом подачи пара к цилиндрам пиковой турбины (1).

Недостатком такой установки является !5 большая емкость аккумуляторов на единицу вырабатываемой мощности в результате значительных потерь работоспособности пара в процессе дросселирования, что, в конечном итоге, снижает экономичность о установки.

Целью изобретения является повышение экономичности паросиловой установки.

Цель достигается тем, что установка снабжена эжекторами, соединяющими по- 25 парно две смежные ступени расширителя и подключенными BbIxJloIIHbIMH патрубками через пароперегреватели к цилиндрам пиковой турбины. При этом выхлопные патрубки эжекторов двух смежных пар сту- Зо пеней расширителя соединены через дополнительно установленный в тракте подачи пара в пиковую турбину эжектор, а на линии питания аккумулятора установлен э>кектор, подключенный к паропроводу отбора пара базовой турбины.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема паросиловой установки с одноцилпндровой конденсационной пиковой турбиной; на фиг. 2 †схе установки с двухцплиндровой пиковой турбиной.

Паросиловая установка содержит парогенератор 1, соединенный с базовой турбиной 2 паропроводом 3 острого пара, и подключенный к последнему линией 4 питания аккумулятор 5 тепла, соединенный через многоступенчатый расширитель со ступенями 6, 7, 8 и 9 с трактом 10 подачи пара к пиковой турбине 11. Ступени расширителя попарно соединены так, что каждая последующая, например ступень 7 илн 9, подключена к предыдущей, соответственно ступень 6 пли 8, через эжектор 12, выхлопной патрубок 13 которого подключен через дополнительно установленный эжектор 14 и пароперегреватель 15 к тракту 10 подачи пара к пиковой турбине. К линии 4 питания аккумулятора. 5 тепла может быть подключен выхлопной патрубок 16 эжектора 17, включенного между паропроводом 3

827815 острого пара (по линии рабочего пара) и паропроводом 18 отбора пара из базовой турбины 2, В случае выполнения пиковой турбины

11 в виде нескольких цилиндров разного давления (фиг. 2) часть ступеней, например ступени 6 и 7, подключена через эжектор 12 и пароперегреватель 15 к соответствующему цилиндру пиковой турбины.

В каждую ступень расширителя могут быть включены параллельно несколько эжекторов 12 с возможностью регулирования количества работающих ступеней расширителя в зависимости от характера нагружения пиковой турбины.

При выполнении пиковой турбины 11 с развитой системой регенерации, включающей, например, теплообменники 19, 20 и

21, конденсатопровод 22 может быть подключен к одной из ступеней расширителя (например, к ступени 7 или 9).

В линию 4 питания аккумулятора 5 тепла включен смешивающий теплообменник

23, подключенный линией 24 подачи холодной воды через насос 25 к сборному баку

26. К парогенератору 1 подключен трубопровод 27 подпитки его холодной водой.

Пароперегреватель 15 линией 28 отвода конденсата сообщен с аккумулятором тепла. Пиковая турбина 11 снабжена конденсатором 29. Последняя ступень 9 расширителя трубопроводом 30 сообщена с регенеративными теплообменниками (на фигурах не показаны), базовой турбины 2.

Паросиловая установка работает следующим образом.

Пар от парогенератора 1 поступает к базовой турбине 2 по паропроводу 3 острого пара и по линии 4 питания к аккумулятору 5. Пар для зарядки аккумулятора может поступать от паропровода острого пара к эжектору 17, в котором острый пар эжектирует пар из паропровода 18 отбора пара базовой турбины, а затем по выхлопному патрубку 16 поступает в смешивающий теплообменник 23, куда одновременно насосом 25 подается холодная вода из сборного бака 26. Холодная вода в количестве, равном количеству греющего пара, поступающего к смешивающему теплообменнику, через систему регенерации базовой турбины вместе с питательной водой направляется по трубопроводу 27 в парогенератор 1.

Во время разрядки пароводяного аккумулятора 5 тепла вода поступает последовательно в ступени 6, 7, 8 и 9 расширителя. Пар из ступеней расширителя через эжекторы 12 направляется по выхлопным патрубкам 13 к э>кектору 14, откуда через пароперегреватель 15 по тракту 10 подачи пара поступает к пиковой турбине 11.

В качестве греющей среды в пароперегревателе используется острый пар, а конденсат по линии 28 сливается в аккумулятор 5

1О

25 зо

4з

ro

65 тепла. Из конденсатора 29 пиковой турбины вода через смешивающие регенсративпые теплообменники 19, 20, 21 поступает в ступень 9 расширителя, давление в которой ниже, чем давление, соответствующее температуре нагрева воды в системе регенерации пиковой турбины. Вода из последней ступени расширителя по трубопроводу

30 направляется в регенеративные теплообменники базовой турбины 2. Использование тепла воды из последней ступени расширителя позволяет уменьшить отборы пара на регенерацию в базовой турбинеи, таким образом, повысить ее мощность.

В случае применения регенеративных теплообменников 19, 20, 21 поверхностного типа конденсат греющего пара смешивается с конденсатом пиковой турбины 11 и направляется в ступень 9 расширителя. Если пиковая турбина имеет несколько цилиндров разного давления, то конденсат из конденсатора 29 пиковой турбины, пройдя последовательно через регенеративные теплообменники, направляется в ступень 7 расширителя. В общем случае подогретый в регенеративных теплообменниках конденсат поступает в расширитель, пар из которого подается через э>кектор 12, соединенный через пароперегреватель 15 с трактом

10 подачи пара, в дисковую турбину. При этом давление насыщения, соответствующее температуре конденсата на выходе из последнего регенер ативного подогревателя

21, должно быть выше давления в соответствующей ступени расширителя.

Использование паросиловой установки позволяет уменьшить объем аккумулятора, увеличив одновременно КПД выработки пиковой электроэнергии за счет частичного возмещения потерь работоспособности рабочего тела. Кроме того, нет необходимости разработки и изготовления специальных пиковых турбин с разными расходами в цилиндрах, которые увеличиваются по мере уменьшения давления пара (что прямо противополо>кно условиям, имеющим место в реальных конструкциях турбин). В качестве пиковых турбин могут быть использованы отдельные цилиндры серийных конденсационных турбин, в частности цилиндр низкого давления (ЦНД), рассчитанный на увеличенный расход пара, или дополнительный ЦНД базовой турбины (в двух последних случаях необходимость в специальной пиковой турбине от.падает).

Таким образом, данная паросиловая установка позволяет по сравнению с существующими снизить затраты на соору>кение пароводяного аккумулятора и пиковой турбины, что ведет к уменьшению удельной стоимости дополнительной пиковой мощности и себестоимости пиковой электроэнергии.

827815

7 8

4uz /

Формула изобретения

1. Паросиловая установка, содержащая базовую турбину, снабженную паропроводами отбора пара и пароперегревателем, парогенератор, сообщенный с турбиной паропроводом острого пара, и подключенный к последнему линией питания аккумулятор тепла, соединенный через многоступенчатый расширитель с трактом подачи пара к цилиндрам пиковой турбины, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения экономичности, она снабжена эжекторами, соединяющими попарно две смежные ступени расширителя и подключенными выхлопными патрубками через пароперегреватели к цилиндрам пиковой турбины.

2. Установка по п. 1, отл ич а юща.яся тем, что выхлопные патрубки эжекторов двух смежных пар ступеней расширителя соединены через дополнительно установ5 ленный в тракте подачи пара в пиковую турбину эжектор.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающ а я с я тем, что на линии питания аккумулято ра установлен эжектор, подключенi0 ный к паропроводу отбора пара базовой турбины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Jiri Valasek, Manovrierfahigkeit von

15 Fernwarmesystemen aus tschechoslowakischen Sicht, «Епегgietechnik», 1978, Хе 6, с. 221 — 225.

827815

Фиг. 2

Редактор Т. Юрчикова

Заказ 914/11 Изд. № 347 Тираж 553 Подписное

НПО «Поиск,> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Гуторов

Техред А. Камышникова

Корректоры: Л. Тарасова и О. Силуянова