Солнечная паротурбинная установка

 

(72) Авторы изобретения

В.А. Грилихес, М.М. Гришутин и В.С. Евсеев (71) Заявитель (54) СОЛНЕЧНАЯ ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к паротурбинным установкам с концентраторами солнечного излучения в качестве источников тепловой энергии.

Известна солнечная паротурбинная ус тановка, содержащая концентратор и включенные в контур циркуляции рабочего тела приемник-парогенератор, паровую турбину, регенеративный подогреватель с патрубками подвада и отвода греющей и нагреваемой сред, струйный конденсатор, активное сопло которого соединено с выходным патрубком греющей среды реге» неративного подогревателя, а пассивное сопло - с радиатором (1).

Недостатком этой установки является низкий термической КПД ее цикла.

Бель изобретений - повышение КПД.

Для достижения этой цели установка и снабжена дополнительным регенеративным подогревателем, подключенным по линии нагреваемой среды на входе к выходу струйного конденсатора, а на выходе - K патрубку подвода нагреваемой среды ре генеративного подогревателя, по линии греющей среди на входе - к патрубку отвода греющей среды регенеративного аодогревателя, а на выходе - к входу радиатора.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемой солнечноф п&ротурбинной установкир на фиг. 2 - ща чевкое изображение цик- ла ее работы в "координатах температураэнтропия (TS ).

Концентратор 1 лучистой энергии солнца установлен в паре с приемником-паро.генератором 2. После первой ступени 3 турбины установлен регенеративный поподогреватель 4, а после второй ступени

Й - дополнительный регенеративный подогреватель 6, Он подключен по линии греющей среды иа выходе к входу радиа« тора 7, а на входе - к патрубку. отвода греющей среды регенеративного подогревателя 4. По линии нагреваемой среды подогреватель 6 подключен на вхвде к выходу струйного конденсатора 8, а на

4 выходе - к патрубку подвода нагреваемой среды регенеративного подогревателя 4.

Активное сопла конденсатора 8 соединено с выходным патрубком греющей среды подогревателя 4, а пассивное сопло - с вы-. ходом радиатора 7. Обе ступени 3 и 5 турбины установлены на общем валу с генератором 9 электрического тока.

Установка работает следуюшим образом.

Рабочее тело нагреваетсядо высшей температуры цикла в приемнике«парогене» раторе 2 теплом солнечной радиации от концентратора 1 поступает в первую ступень 3 турбины, где адиабатно расширяется (кривая а-в на фиг. 2). Зачем в регенеративном подогревателе 4 от рабочего тела изобарно отводится тепло к потоку среды, идущему в приемник-парогенератор

2 (кривая в-с). После подогревателя 4 поток рабочего тела раздваивается. Часть его поступает сначала во вторую ступень

5 турбины, где адиабатно расширяется (кривая с- 6), затем в регенеративный поцогреватель 6, где от него иэобарно отводится тепло к потоку, вышедшему из циффуэора струйного конденсатора 8 (кривая 1 -щ), а далее - в радиатор 7, где иэобарно-изотермически конденсируется и изобарно переохлаждается до температуры, близкой к температуре окружающей среды (кривая щ- Ь )..Из радиатора 7 рабочее тело поступает в пассивное сод ло.конденсатора 8, где адиабатно расширяется (Ь-к) и нагревается в его камере смещения теплом, отбираемым от другой части потока рабочего тела (к-е).Qpyгая часть потока рабочего тела из регенеративного подогревателя 4 поступает в активное сопло конденсатора 8, где адиабатно расширяется (Д -6 ), а затем охлаждается в камере смещения. В диффуэоре струйного конденсатора 8 давление обоих потоков адиабатно повышается до максимального в цикле (6- $ ), после чего рабочее тело, иэобарно нагреваясь в подогревателях 6 и 4 (f-и и п-д ), поступает в приемник-парогенератор, где его температура опять повышается до мак, симальной температуры цикла (ф -а). Та», ким образом, цикл замыкается. Рабочее тело, адиабатно расширяясь в ступенях 3 и 5 турбины, отдает часть энтальпии в форме внешней работы генератору 9 электрического тока (а-в и с-R) В термодинамическом смысле цикл установки состоит иэ двух циклов: цикла а-в-с- - 1-Q -к-е- f.-п-ц-а, включающего процессы, происходящие с той частью рабочего тела, которая циркулирует через радиатор 7, и прямого цикла а-в-с- -е- f --п- g -a, состоящего из процессов, 1О происходящих с частью рабочего тела, циркулирующей через активное сопло конденсатора 8.

Расширение всего рабочего тела на ступенях турбины и использование в струйном конденсаторе, являющемся термонасосом, только той части рабочего тела, ко15 торая циркулирует через активное сопло, дает прирост работы, отводимой внешнещ му потребителю. В результате повышает« . ся КПД установки.

Формула и з о б р е т е н и я заявке % 2711265, 24-06, кл. Р 01 К 25/00, 09.01.79.

Солнечная паротурбинная установка, содержащая концентратор н включенные в контур циркуляции рабочего тела приемник-парогенератор, паровую турбину, ре30 генЕративный подогреватель с па1рубка 4и подвода и отвода греющей и нагреваемой срец, струйный конденсатор, активное .сопло которого соединено с вв1ходным патрубком греющей среды регенеративного подогревателя, а пассивное сопло - с радиатором, о т л. и ч а ю m а я с я тем, что, с целью повышения KIIQ, установка снабжена дополнительным регенеративным подогревателем, подключенным по линии нагреваемой среды на входе R выходу

40 струйного конденсатора, а на выходе - к патрубку подвода нагреваемой среды регенеративного подогревателя, по линии греющей среды на входе - к патрубку отвода греющей среды регенерЯивного по45 догревателя, а на выходе — к входу радиатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по.