СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОТ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛА КОНДЕНСАЦИИ ОТРАБОТАВШЕГО ПАРА ТУРБИНЫ И ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ КОТЛА

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована при создании систем централизованного теплоснабжения (СЦТ) от тепловых электростанций (ТЭС) с паротурбинными энергоустановками.
Известна СЦТ система от ТЭС с теплофикационными или конденсационными паровыми турбинами, содержащая встроенный в конденсатор турбины водогрейный пучок (ВВП), по меньшей мере один теплофикационный подогреватель воды (ТПВ) отборным паром турбины, а также двухтрубную линию отопления с прямой и обратной магистралями и пиковым водогрейным котлом (ПВК) и/или однотрубную линию горячего водоснабжения, причем линия горячего водоснабжения подключена последовательно к ВВП и отдельному ТПВ горячего водоснабжения, а обратная магистраль линии отопления - к ТПВ отопления и ПВК [1]. Такая СЦТ более экономична, по сравнению с обычно практикующимся использованием для подогрева сетевой воды только ТПВ и ПВК, так как позволяет уменьшить расход подаваемой в конденсатор турбины охлаждающей воды из естественных водоемов или пропускаемой через градирни с соответствующим уменьшением потерь тепла ТЭС в окружающую среду и потерь в цилиндре низкого давления турбины.
Достигаемым техническим результатом полезной модели является обеспечение дальнейшего повышения экономичности СЦТ путем дополнительного сокращения тепловых потерь ТЭС в окружающую среду.
Это обеспечивается тем, что СЦТ от ТЭС с теплофикационными или конденсационными паровыми турбинами, содержащая встроенный в конденсатор турбины водогрейный пучок, по меньшей мере один ТПВ, а также двухтрубную линию отопления с прямой и обратной магистралями и ПВК и/или однотрубную линию горячего водоснабжения, причем линия горячего водоснабжения подключена последовательно к встроенному в конденсатор теплофикационному пучку и отдельному теплофикационному подогревателю горячего водоснабжения (ТПГВ), а обратная магистраль линии отопления - к ТПВ отопления и ПВК, согласно полезной модели СЦТ дополнительно содержит охладитель отходящих газов парового котла электростанции до температуры ниже температуры конденсации содержащихся в них водяных паров с водяной линией охлаждения, подключенной на выходе из указанного охладителя к линии горячего водоснабжения на выходе последней из встроенного в конденсатор водогрейного пучка. При этом линия горячего водоснабжения оборудована со стороны потребителей по меньшей мере одним аккумулятором тепла.
На чертеже изображена принципиальная схема СЦТ согласно полезной модели.
СЦТ выполнена на базе ТЭС с паровым котлом 1, дымовой трубой 2 и в данном примере теплофикационной паровой турбиной 3 с электрогенератором 4, оборудованной конденсатором 5 пара с установленной в нем трубным охладителем 6, подключенным к системе оборотного водоснабжения с технической водой, и конденсатным насосом 7. К котлу 1 подведена линия 8 питательной воды, оборудованная питательным насосом 9. Выходная часть котла 1 соединена со входом турбины 3 паропроводом 10 острого пара. Турбина 3 имеет в данном примере два (нижний и верхний) теплофикационных отбора соответственно 11, 12, подключенных к двум соответствующим ТПВ 13, 14.
СЦТ согласно полезной модели содержит дополнительно к трубному охладителю 6 встроенный в конденсатор 5 водогрейный пучок 15, двухтрубную линию отопления с прямой и обратной магистралями соответственно 16, 17, подключенными к абонентским отопительным приборам 18 и однотрубную линию 19 горячего водоснабжения с абонентскими узлами 20. Обратная магистраль 17 линии отопления подключена последовательно к ТПВ 13, 14 и с помощью запорных вентилей 21, 22, 23 - к ПВК 24. Линия 19 горячего водоснабжения подключена последовательно к встроенному в конденсатор 3 водогрейному пучку 15 и отдельному ТПГВ 25.
СЦТ согласно полезной модели дополнительно содержит размещенный в дымовой трубе 2 охладитель 26 отходящих газов котла 1 до температуры ниже температуры конденсации содержащихся в них водяных паров. Водяная линия 27 охлаждения охладителя 26 подключена на входе через запорный вентиль 28 к входной части линии 19 горячего водоснабжения, а на выходе из указанного охладителя с помощью запорного вентиля 29 - к линии 19 горячего водоснабжения на выходе последней из встроенного в конденсатор 5 водогрейного пучка 15. Между линией 19 горячего водоснабжения на выходе ее из встроенного водогрейного пучка 15 и входной частью линии 27 за запорным вентилем 28 установлена перемычка 30 с запорным вентилем 31.
На входной части линии 19 горячего водоснабжения, а также на прямой и обратной магистралях 17 линии отопления установлены насосы соответственно 32, 33, 34.
Для обеспечения постоянства расхода воды на ТЭС линия 19 горячего водоснабжения может быть оборудована со стороны потребителей по меньшей мере одним аккумулятором 35 тепла известного типа с линией 36 зарядки и линией 37 разрядки. На указанных линиях установлены запорные вентили соответственно 38 и 39.
Для постоянного поддержания в абонентских узлах 20 высокой температуры горячей воды предусмотрена линия 40 рециркуляции с насосом 41.
СЦТ согласно полезной модели работает следующим образом. Техническая вода заливается в двухтрубную линию отопления и циркулирует в ней с помощью установленного на обратной магистрали 17 насоса 33, проходя последовательно при открытом вентиле 23 и закрытых вентилях 21, 22 ТПВ 13, 14, обогреваемые паром соответственно из нижнего отбора 11 и верхнего отбора 12. В холодное время года вода в отопительной линии после ТПВ 13, 14 может подаваться для дополнительного нагрева в ПВК 24 при закрытом запорном вентиле 23 и открытых запорных вентилях 21, 22. Водопроводная вода питьевого-хозяйственного назначения подается в линию 19 горячего водоснабжения с помощью насоса 32 и проходит последовательно встроенный в конденсатор 5 водогрейный пучок 15 и через открытый запорный вентиль 29 отдельный ТПГВ 25, откуда поступает к абонентским узлам 20. Дополнительно к встроенному водогрейному пучку 15 к линии 19 горячего водоснабжения подключена линия 27 с горячей водой, нагретой в охладителе 26 отходящих газов. При этом нагреваемая вода горячего водоснабжения может пропускаться через встроенный водогрейный пучок 15 и охладитель 26 либо параллельно, либо последовательно. В первом случае она подается в ТПГВ 25 от встроенного пучка 15 через открытый вентиль 29 при закрытом вентиле 31, а от охладителя 26 - в тот же ТПГВ 25 непосредственно по линии 27. Во втором случае вентиль 29 закрывают, а вода от встроенного пучка 15 по перемычке 30 при открытом вентиле 31 подается в начальный участок линии 27. Для обеспечения постоянства расхода воды на ТЭС периодически в часы малых расходов воды в линии горячего водоснабжения производится зарядка аккумулятора 35 горячей водой по зарядной линии 36 при открытом вентиле 38 и закрытом вентиле 39. Разрядка аккумулятора 35 производится в часы пик горячего водоснабжения по разрядной линии 37 при открытом вентиле 39 и закрытом вентиле 38. Для постоянного поддержания в абонентских узлах 20 высокой температуры горячей воды производят ее непрерывную рециркуляцию насосом 41 по линии 40.
Такая СЦТ за счет максимально полной утилизации для нужд горячего водоснабжения отходящего низкопотенциального тепла ТЭС позволяет обеспечить высокие значения коэффициента полезного использования теплоты топлива в энергетических котлах и увеличить комбинированную выработку электроэнергии. При этом обеспечиваются требуемые параметры сетевой воды для потребителей горячей воды.
Источники информации:
1. Патент EA 005703 B1 28.04.2005