ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электрических станциях для повышения эффективности работы конденсатора паровой турбинной установки.
Известна тепловая электрическая станция, состоящая из паровой турбины, установленного после нее конденсатора, имеющего систему труб, внутри которых проходит охлаждающая вода. За конденсатором по схеме установлен конденсатный насос, а затем система регенеративных подогревателей низкого давления, деаэратор, питательный насос, система регенеративных подогревателей высокого давления, котел. В регенеративных подогревателях происходит нагрев конденсата и питательной воды паром регенеративных отборов турбины (см. книгу: Рыжкин В.Я Тепловые электрические станции: Учебник для вузов / Под ред. В.Я.Гиршфельда. - 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 328 с.:илл.).
Основным недостатком прототипа является малая экономичность такой электростанции. Основные потери тепла на тепловой и атомной электростанции - это потери в конденсаторе.
Прототипом является тепловая электрическая станция, которая состоит из паровой турбины, конденсатора с пакетом труб, конденсатного насоса, подогревателей низкого давления, деаэратора, подогревателей высокого давления, котла, теплового насоса, состоящего из теплообменника-испарителя, теплообменника-конденсатора, компрессора и дросселя. Часть полностью отработавшего в турбине водяного пара поступает в конденсатор паровой турбины, а часть - в дополнительный подогреватель-конденсатор турбины. Конденсат турбины до регенеративных подогревателей и сетевая вода, поступающая от потребителей, поступает в конденсатор теплового насоса. (№2247840 С1. Устройство тепловой электрической станции МПК F01K 13/00, 2005).
Недостатками данной станции являются сложность конструкции и низкая экономичность установки.
Задачей изобретения является упрощение конструкции при увеличении температуры подогрева сетевой или подпиточной воды при теплофикационном потреблении, за счет чего повышается экономичность тепловой электростанции.
Задача изобретения решается тем, что тепловая электрическая станция, состоит из паровой турбины, конденсатора со встроенным в нем пакетом труб, конденсатного насоса, системы подогревателей низкого и высокого давлений, деаэратора, питательного насоса, котла, теплового насоса, состоящего из теплообменника-испарителя, теплообменника-конденсатора, компрессора и дросселя, причем теплообменник-испаритель теплового насоса подключен к пучку труб или ко всему пакету труб конденсатора паровой турбины.
На рис.1 показана схема тепловой электрической станции. Тепловая электрическая станция состоит из паровой турбины 1, конденсатора 2, пакета труб подвода охлаждающей воды 3, теплообменника-испарителя теплового насоса 4, компрессора теплового насоса 5, трубопровода подачи тепла к тепловому потребителю 6, теплообменника-конденсатора теплового насоса 7, дросселя 8, конденсатного насоса 9, системы подогревателей низкого давления 10, деаэратора 11, питательного насоса 12, системы подогревателей высокого давления 13, котла 14, электрического генератора 15.
Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Отработавший в паровой турбине 1 пар поступает в конденсатор 2, у которого, встроенным пучком труб или всем пакетом труб, установлен теплообменник-испаритель 4 теплового насоса, работающего на низкокипящей жидкости. В конденсаторе 2 пар, выходящий из последних ступеней паровой турбины 1, конденсируется при температуре, задаваемой теплообменником-испарителем 4 теплового насоса. Низкокипящая жидкость с затратой необходимой работы в компрессоре 5 теплового насоса преобразуется в теплоту более высокой температуры. Низкокипящая жидкость в теплообменнике-конденсаторе 7 теплового насоса конденсируется, отдавая свое тепло потребителю по трубопроводу 6. После теплообменника-конденсатора 7 теплового насоса, образовавшийся конденсат низкокипящей жидкости направляется к дросселю 8, где происходит уменьшение давления и температуры. Потребителями тепла теплового насоса могут быть (как показано по схеме рис.1): тепловые сети отопления и горячего водоснабжения или различные подогреватели. Конденсат из конденсатора 2 отводится конденсатным насосом 9 и подается в систему подогревателей низкого давления 10, деаэрируется в деаэраторе 11, затем питательным насосом 12 подается в систему подогревателей высокого давления 13, котел 14 и возвращается в паровую турбину 1.
Экономичность тепловой электрической станции при установке теплового насоса повышается за счет поддержания более низких температур конденсации пара в конденсаторе 2 и повышения температуры теплоносителя уходящего к потребителю 6, по сравнению с паровыми турбинами со встроенным теплофикационным пучком труб.