ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Полезная модель относится к электростанциям, работающим преимущественно за счет утилизируемого тепла например котельных, а также за счет использования попутного газа на нефте-разработках и других видов топлива в районах с дефицитом электроэнергии. Аналогами полезной модели являются ТЭС и ТЭЦ, работающие на различных видах топлива - угле, мазуте, природном газе [1].
Недостатками существующих ТЭС и ТЭЦ являются: большие капитальные затраты и длительные сроки строительства, а также большие эксплуатационные затраты на выработку 1 квт-часа энергии. КПД существующих ТЭС и ТЭЦ составляет не белее 25%. Утилизация тепловых потерь с помощью предлагаемой электростанции позволит увеличить их КПД на 5-10%. В районах с дефицитом электроэнергии - сельских и отдаленных, с маломощными потребителями /деревни, поселки/, предлагаемая электростанция незаменима.
За прототип выбрана теплоэлектростанция Кашеварова по патенту RU 2052134 F 01 К 13/00, опубликовано 10.01.96.
К недостаткам прототипа относятся:
- привязка к одному виду топлива и невозможность использования утилизируемого тепла;
- загрязнение рабочего тела продуктами горения угля, что требует дополнительных устройств для его очистки перед запуском на турбину и в теплотрассу
- сложость конструкции электростанции, обусловленная большим количеством вспомогательных механизмов и исполнительных устройств, что снижает ее надежность.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков прототипа.
Технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство - теплоэлектростанция, содержащая парогенератор, соединенный с ним контур жидкого рабочего тела с гидротурбиной в нем и электрогенератор, выполнена таким образом, что контур жидкого рабочего тела включает в себя не менее 4-х расходных емкостей, каждая из которых снабжена парогенератором, и корпус с установленной в нем гидротурбиной, причем расходные емкости соединены с гидротурбиной напорными трубопроводами, а с парогенераторами соединены паропроводами и сливными трубопроводами; верхние торцы расходных емкостей совмещены с днищем корпуса и содержат клапаны; на одном валу с гидротурбиной установлен электрогенератор.
Устройство предлагаемой теплоэлектростанции показано на схеме.
Она содержит корпус 1 с гидротурбиной 2, расходные емкости 3 с рабочим телом и парогенераторы 4. Парогенераторы 4 соединены с расходными емкостями 3 паропроводами 5. Расходные емкости 3 соединены с гидротурбиной 2 напорными трубопроводами 6. Расходные емкости 3 связаны каждая со своим парогенератором 4 также сливными трубопроводами 7. На одном валу с гидротурбиной 2 установлен электрогенератор 9. Корпус 1 и расходные емкости 3 сообщаются между собой также через клапаны 8.
Корпус 1 с гидротурбиной 2, расходные емкости 3 с напорными трубопроводами 6 и клапанами 8 составляют контур жидкого рабочего тела.
Источником тепла для парогенераторов 4 могут быть
- продукты горения топлива любого вида - жидкого, твердого, газообразного;
- отходящие газы котельных;
- отработанный пар паротурбинных установок.
В качестве рабочего тела может быть использована прошедшая химическую подготовку вода или другая жидкость, исключающая накипь и коррозию материалов контура. Конструкция электростанции, предлагаемая в настоящей заявке, обеспечивает, благодаря отсутствию контакта с продуктами горения какого-либо топлива, неизменность состава рабочего тела сколь угодно длительное время.
Надежность предлагаемой конструкции обеспечивается ее простотой, отсутствием каких-либо вспомогательных механизмов.
Работа электростанции происходит следующим образом.
В контур заливается рабочее тело, например вода, которая заполняет расходные емкости 3 полностью и корпус 1 частично. При подаче тепла в парогенераторе 4 образуется пар, который по паропроводу 5 поступает в расходную емкость 3, создает в ней давление, которое закрывает клапан 8 и вытесняет рабочее тело по напорному трубопроводу 6 на турбину 2, турбина через вал /механическую передачу/ приводит в движение электрогенератор 9. После опорожнения давление в расходной емкости 3 падает, клапан 8 открывается и рабочее тело снова заполняет расходную емкость 3, по заполнению которой часть рабочего тела поступает по сливному трубопроводу 7 в парогенератор 4 и Цикл повторяется.
Для обеспечения непрерывной подачи рабочего тела на гидротурбину конструкция предлагаемой электростанции содержит несколько - от 4-х и более, - расходных емкостей и соответственно связанных с ними парогенераторов. Количество и последовательность
работы расходных емкостей задается потребной мощностью электростанции в заданный момент. Мощность электростанции зависит также от ее размеров и параметров подводимой тепловой энергии.
Источник: БСЭ, третье изд., т.25, стр.442.