ПАРОТУРБИННАЯ ЭНЕРГОУСТАНОВКА С АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНОЙ В СИСТЕМЕ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ КОНДЕНСАТОРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Уровень техники
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в паротурбинных энергоустановках (ПТЭУ) тепловых электростанций. Одной из важнейших задач при проектировании и эксплуатации ПТЭУ является повышение ее тепловой эффективности, которая при заданных параметрах пара на входе в паровую турбину во многом зависит от давления в ее конденсаторе, которое с ростом температуры охлаждающей воды в летний период существенно возрастает с соответствующей потерей выработки электроэнергии.
Известна ПТЭУ, содержащая паровую турбину с конденсатором отработавшего пара, подключенным к системе циркуляционного водяного охлаждения с включенным в контур охлаждения испарителем абсорбционной холодильной машины, парогенератор которой подключен к источнику тепла, а абсорбер и конденсатор снабжены теплоотводами (RU 62166, F01K 19/10, 2007 - ближайший аналог). Экономичность такой ПТЭУ в части выработки электроэнергии, как показывают расчеты, практически не возрастает и даже уменьшается из-за увеличения потерь электроэнергии на собственные нужды и за счет тепловых потерь, связанных с необходимостью теплоотвода в окружающую среду от элементов АБХМ. Для уменьшения последних согласно ближайшему аналогу АБХМ частично используется в качестве теплового насоса в системе отопления и горячего водоснабжения. Однако в летнее время, когда востребована холодильная часть АБХМ, отпадает потребность в отоплении, а во время отопительного сезона, наоборот, отпадает необходимость в дополнительном охлаждении охлаждающей воды, подаваемой в конденсатор паровой турбины.
Целью полезной модели является повышение экономичности ПТЭУ при использовании АБХМ в системе циркуляционного водяного охлаждения конденсатора паровой турбины в летний период. Достигаемым техническим результатом при этом является дополнительная выработка электроэнергии и возврат (регенерация) теплоты, отводимой от элементов АБХМ в паросиловой цикл ПТЭУ.
Раскрытие полезной модели
Указанные цель и достигаемый технический результат обеспечиваются тем, что в ПТЭУ, содержащей паровую турбину с конденсатором отработавшего пара, подключенным к системе циркуляционного водяного охлаждения с включенным в контур охлаждения испарителем абсорбционной холодильной машины, парогенератор которой подключен к источнику тепла, а абсорбер и конденсатор снабжены теплоотводами, согласно полезной модели в качестве источника тепла парогенератора абсорбционной холодильной машины служит линия промежуточного парового отбора паровой турбины, и по меньшей мере один из теплоотводов абсорбционной холодильной машины подключен в рассечку к линии подачи турбинного конденсата от конденсатора паровой турбины в контур паросилового цикла паротурбинной энергоустановки.
Краткое описание фигур чертежа
На фиг.1 изображен один из возможных вариантов принципиальной тепловой схемы ПТЭУ согласно полезной модели с подключением к линии подачи турбинного конденсата в контур пароводяного цикла ПТЭУ теплоотвода от абсорбера АБХМ; на фиг.2 - другой вариант тепловой схемы с подключением к указанной линии теплоотводов абсорбера и конденсатора АБХМ.
Подробное описание установки
ПТЭУ согласно полезной модели содержит (фиг.1, 2) паровую турбину 1 с линией 2 промежуточного отбора пара, конденсатором 3 отработавшего пара, конденсатным насосом 4 и линией 5 отвода турбинного конденсата в пароводяной контур ПТЭУ. Конденсатор 3 паровой турбины 1 подключен к системе циркуляционного водяного охлаждения. Последняя содержит градирню 6, напорный водовод 7 с циркуляционным насосом 8 и сбросной водовод 9, образующие замкнутый циркуляционный контур. В рассечку напорного водовода 7 указанного контура охлаждения конденсатора 3 паровой турбины 1 включен линиями 10,11 испаритель 12 АБХМ. Последняя содержит также парогенератор 13 хладоагента, абсорбер 14, конденсатор 15 пара хладоагента, насос 16 для перекачки жидкой фазы бинарной смеси хладоагента с абсорбентом АБХМ по рециркуляционной линии 17 и дроссельный вентиль 18 на линии 19 жидкого хладоагента между испарителем 12 и конденсатором 15 АБХМ. Испаритель 12 в рассечке напорного водовода 7 АБХМ байпасирован линией 20 с запорным клапаном 21. Запорный вентиль 22 установлен также на линии 2 промежуточного парового отбора турбины 1. Парогенератор 13 по горячей стороне в обоих вариантах выполнения ПТЭУ (фиг.1, 2) подключен к линии 2 промежуточного парового отбора, а по холодной - к линии 5 за конденсатным насосом 4. Абсорбер 14 и конденсатор 15 АБХМ снабжены теплоотводами в виде теплообменников соответственно 23 и 24. По первому варианту выполнения ПТЭУ (фиг.1) теплообменник 23 теплоотвода абсорбера 14 подключен линиями 25, 26 к циркуляционному контуру охлаждения конденсатора 3 паровой турбины 1, а теплообменник 24 теплоотвода конденсатора 15 АБХМ линиями 27, 28 - в рассечку к линии 5 подачи турбинного конденсата от конденсатора 3 паровой турбины 1 в контур паросилового цикла ПТЭУ. Для осуществления рассечки на участке линии 5 подачи конденсата между точками подключения линий 27, 28 установлен запорный клапан 29. По второму варианту исполнения (фиг.2) оба теплообменника 23 и 24 последовательно включены линиями 27, 28 в рассечку к линии 5 подачи турбинного конденсата от конденсатора 3 паровой турбины 1 в контур паросилового цикла ПТЭУ.
Описание работы установки
ПТЭУ согласно полезной модели работает следующим образом. В холодное время года АБХМ отключают от контура паросилового цикла, для чего закрывают запорный клапан 22 на линии 2 промежуточного парового отбора паровой турбины 1 и открывают запорные клапаны 21, 29 в рассечках соответственно напорного водовода 7 циркуляционной системы охлаждения турбинного конденсатора 3 и линии 5 подачи турбинного конденсата в контур пароводяного цикла. При этом благодаря достаточно низкой температуре природной охлаждающей воды соответственно низкое давление (вакуум) в пароводяном пространстве турбинного конденсатора 3 обеспечивает относительно высокую степень выработки электроэнергии по отношению к теплосодержанию (энтальпии) острого пара на входе в турбину 1, то есть относительно высокую экономичность установки.
В теплое время года, когда температура природной охлаждающей воды в системе циркуляционного охлаждения турбинного конденсатора 3 существенно возрастает, включают в действие АБХМ путем открытия запорного клапана 22 на линии 2 промежуточного парового отбора паровой турбины 1 и открытия запорных клапанов 21, 29 в рассечках соответственно напорного водовода 7 циркуляционной системы охлаждения турбинного конденсатора 3 и линии 5 подачи турбинного конденсата в контур пароводяного цикла. При этом благодаря выработке холода в испарителе 12 АБХМ температура охлаждающей воды в напорном водоводе 7 снижается до требуемой величины, а связанные с работой АБХМ тепловые потери предотвращаются их возвратом в контур паросилового цикла. Таким образом обеспечивается круглогодичное поддержание экономичности ПТЭУ согласно полезной модели на достаточно высоком уровне.