ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к тепловым электрическим станциям.
Известна тепловая электрическая станция, состоящая из паровой турбины, конденсатора с пакетом труб, конденсатного насоса, подогревателей низкого давления, деаэратора, подогревателей высокого давления, котла и парокомпрессионного теплового насоса. Принцип работы данной электростанции заключается в том, что тепловой насос утилизируя часть тепловой энергии, поступающей с отработанным потоком пара в конденсатор паровой турбины, обеспечивает при этом предварительный подогрев основного конденсата для системы регенерации и обратной сетевой воды для сетевой установки. (№2247840 С2. Способ работы тепловой электрической станции МПК F01K 13/00, 2010).
Недостатками такой электростанции являются сложность конструкции и низкая экономичность установки.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбрана тепловая электрическая станция, состоящая из паровой турбины, конденсатора со встроенным в нем пакетом труб, конденсатного насоса, системы подогревателей низкого и высокого давлений (группы), деаэратора, питательного насоса, котла (парового котла) и теплового насоса парокомпрессионного типа, имеющего испарительный и конденсационный контуры и подключенного ко встроенному пучку труб либо ко всему трубному пакету конденсатора паровой турбины. (№81259 U1. Тепловая электрическая станция МПК F01K 13/00, 2012).
Недостатками прототипа являются ограниченность температурного режима теплонасосной установки и повышенные расходы электростанции на собственные нужды.
Задачей полезной модели является повышение КПД электростанции в целом, за счет снижения расходов энергии электростанции на собственные нужды, обеспечения надежности работы энергетического оборудования при номинальных нагрузках и повышения эффективности работы регенеративного цикла.
Поставленная задача достигается за счет того, что тепловая электрическая станция, последовательно содержит паровой котел, паровую турбину, конденсатор, конденсатный насос, группу регенеративных подогревателей низкого и высокого давлений, деаэратор, питательный насос, а также тепловой насос, в качестве теплового насоса применяется абсорбционный тепловой насос, при этом испарительный контур абсорбционного теплового насоса расположен на подающих и отводящих трубопроводах охлаждающей воды конденсатора паровой турбины, а последний по ходу движения пара подогреватель низкого давления системы регенерации и нижний сетевой подогреватель подключены к конденсатору теплового насоса.
В технологическом цикле тепловой электростанции применяется тепловой насос абсорбционного типа (АБТН), позволяющий утилизировать и наиболее эффективно использовать тепловую энергию отработанного потока пара, что позволяет снизить расходы энергии электростанции на собственные нужды и обеспечить надежность работы энергетического оборудования при номинальных нагрузках.
Отличительной особенностью данной тепловой электростанции является использование АБТН, с применением испарительного контура на подающих и отводящих трубопроводах охлаждающей воды конденсатора паровой турбины и подключение последнего подогревателя низкого давления (ПНД) по ходу движения пара системы регенерации к конденсатору АБТН, что в свою очередь позволяет также обеспечить надежность работы энергетического оборудования при номинальных нагрузках и повысить эффективность работы регенеративного цикла.
АБТН в данном случае обеспечивает тепловую мощность, как подогревателя системы регенерации (ПНД), так и подогревателя сетевой установки, обеспечивающей отопительную нагрузку энергоблока. Пар последнего регенеративного отбора паровой турбины не используется для подогрева основного конденсата системы регенерации, а участвует в выработке электрической мощности, что в конечном итоге позволяет повысить КПД электростанции в целом.
На фиг. 1 показана схема тепловой электростанции.
Тепловая электрическая станция содержит паровой котел 1, паровую турбину 2, конденсатор 3, конденсатный насос 4, группу регенеративных подогревателей низкого давления 5 и высокого давления 6, деаэратор 7, питательный насос 8, абсорбционный тепловой насос 9, испарительный контур абсорбционного теплового насоса 10, нижний сетевой подогреватель 11, конденсационный контур теплового насоса 12.
Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Отработавший в паровой турбине 2 пар поступает в конденсатор 3, где происходит его полная конденсация при температуре охлаждающей воды задаваемой испарительным контуром теплового насоса 10, установленным на подающем трубопроводе охлаждающей воды конденсатора паровой турбины. Затем конденсат пара, конденсатным насосом 4, подается в систему регенерации к подогревателям низкого давления 5, а нагретая циркуляционная вода, проходя через испарительный контур теплового насоса 10, охлаждается и сбрасывается обратно в систему технического водоснабжения. Полученная, в испарительном контуре 10, низкопотенциальная тепловая энергия, преумножается в абсорбционном тепловом насосе 9, и через конденсационный контур теплового насоса 12 подается на последний по ходу движения пара подогреватель низкого давления системы регенерации 5 и нижний сетевой подогреватель 11 сетевой установки 13. Конденсат пара, пройдя группу подогревателей низкого давления 5, деаэратор 7, питательным насосом 8, через группу подогревателей высокого давления 6, направляется в паровой котел 1, где вновь превращается в пар и возвращается в паровую турбину 2.
Применение испарительного контура 10 теплового насоса 9 на подающем трубопроводе охлаждающей воды конденсатора 3 паровой турбины 2 позволит поддерживать оптимальное значение вакуума в паровом пространстве конденсатора, снизить расходы энергии электростанции на собственные нужды при обслуживании циркуляционной системы и обеспечить надежности работы энергетического оборудования при номинальных нагрузках. Применение испарительного контура 10 теплового насоса 9 на отводящем трубопроводе охлаждающей воды конденсатора паровой турбины позволит уменьшить тепловое загрязнение окружающей среды в районе расположения электростанции. Подключение последнего по ходу движения пара подогревателя низкого давления системы регенерации 5 и нижнего сетевого подогревателя 11 сетевой установки 13 к конденсационному контуру теплового насоса 9 позволит повысить эффективность работы регенеративного цикла и КПД электростанции в целом.