СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ
OPERATING METHOD OF HEAT-AND-POWER PLANT

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях, осуществляющих комбинированное производство и отпуск потребителям электрической и тепловой энергии по заданным графикам, работающих как на органическом, так и на ядерном топливе.
7
Аналогами способа работы теплоэлектроцентрали по технической сущности являются способы работы тепловых электрических станций с паровыми турбинами типов: Т (с одним или двумя регулируемыми отопительными отборами), ПТ (с регулируемыми производственным и двумя отопительными отборами). В том числе энергетические установки турбин со следующими обозначениями: Т-25-90 (учебное пособие: Тепловой расчет паровой турбины. Семенов А.С., Шевченко А.М.: Издательское объединение "Вища школа", 1975, с.45, рис.I-17), ПТ-25-90 (Бененсон Е.И. и Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. Под. ред. Д.П.Бузина. М., "Энергия" 1976, с.149, рис.4.6), патент №2291970 (RU). МПК F01K 17/02. Способ работы тепловой электрической станции / М.М.Замалеев, Е.В.Макарова, В.И.Шарапов // Бюллетень изобретений. 2007. №2).
В качестве прототипа принята энергетическая установка теплофикационной турбины типа Т-25-90 с одним регулируемым отопительным отбором, по которому пар из первых двух (по ходу движения пара в проточной части турбины) нерегулируемых отборов теплофикационной турбины отводится на регенеративные подогреватели высокого давления, а из последних четырех - на регенеративные подогреватели низкого давления, в том числе деаэратор, причем сетевой воды в сетевых подогревателях. В регенеративных подогревателях последовательно нагревают основной конденсат после конденсатора турбины и питательную воду. В схеме также предусмотрен ступенчатый подогрев основного конденсата после конденсатора турбины последовательно в охладителе главного эжектора и сальниковом подогревателе, включенных в трубопровод, соединяющий конденсатор и подогреватель низкого давления по нагреваемой среде (учебное пособие: Тепловой расчет паровой турбины. Семенов А.С., Шевченко A.M.: Издательское объединение «Вища школа», 1975, с.45, рис.I-17).
Недостатком аналогов и прототипа является малый расход пара в проточную часть турбоагрегата, расположенную за регулирующей ступенью отопительного отбора, следствием чего является неэффективная работа ступеней указанной части турбоагрегата.
Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является увеличение расхода пара, в проточную часть турбоагрегата, расположенную за регулирующей ступенью отопительного отбора, либо нижнего отопительного отбора в случае двухступенчатого подогрева сетевой воды до значения, превышающего вентиляционный расход пара.
Технический результат достигается тем, что в способе работы теплоэлектроцентрали осуществляется отбор пара из нерегулируемых отборов паровой турбины типа Т или ПТ на регенеративные подогреватели высокого давления и подогреватели низкого давления, в том числе деаэратор, в которых последовательно нагревают основной конденсат с предварительным ступенчатым подогревом его во вспомогательных теплообменниках после конденсатора турбины и питательную воду, причем производят регулируемый отбор пара из турбины, совмещенный с подогревом сетевой воды в сетевом подогревателе, отбор пара на теплофикацию частично замещают основным конденсатом, подогревающим сетевую воду в водо-водяном теплообменнике, теплом, полученным в результате ступенчатого подогрева в регенеративных подогревателях основного конденсата, расположенных между конденсатором и регенеративным подогревателем низкого давления, включенным по ходу основного конденсата после подогревателя низкого давления, отбор пара из турбины на который совмещен с регулируемым отбором пара на подогреватель сетевой воды, либо после подогревателя низкого давления, отбор пара на который совмещен с регулируемым нижним отопительным отбором, в случае двухступенчатого подогрева сетевой воды.
Технический результат обеспечивается предварительным подогревом сетевой воды в водо-водяном теплообменнике частью основного конденсата, отбираемой после регенеративного подогревателя низкого давления, пар на который подается из отопительного отбора. Энтальпия основного конденсата в несколько раз меньше энтальпии пара из отопительного отбора, при этом уровень температуры основного конденсата позволяет осуществить, при известном его расходе, такой подогрев сетевой воды, чтобы уменьшить расход пара из отопительного отбора. Таким образом, увеличится расход пара в проточную часть турбины после регулирующей ступени отопительного отбора.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.
На чертеже представлена принципиальная схема тепловой электрической станции, поясняющая предложенный способ.
Станция содержит паровой котел 1, паровую турбину 2 с шестью отборами пара 3-8, конденсатор 9, подключенный к конденсатору трубопровод основного конденсата 10 с включенным в него конденсатным насосом 11, охладитель главного эжектора 12, сальниковый подогреватель 13, подогреватель низкого давления 14, подогреватель низкого давления, пар в который подводится из отопительного отбора 15, подогреватель низкого давления 16, водо-водяной теплообменник 17 и сетевые подогреватели 18, включенные в трубопровод сетевой воды 19 и подключенные к линии основного конденсата посредством трубопровода 20, подключенного к линии основного конденсата между подогревателем низкого давления, пар в который подводится из отопительного отбора 15, и подогревателем низкого давления 16, и трубопроводу пара 21, подключенному к пятому отбору пара 7, через регулирующий клапан 22.
Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы теплоэлектроцентрали.
Генерируемый в паровом котле 1 пар направляется в проточную часть паровой турбины 2 и конденсируется в конденсаторе 9, основной конденсат турбины прокачивается конденсатным насосом 11 последовательно, через охладитель главного эжектора 12, сальниковый подогреватель 13, регенеративные подогреватели низкого давления 14-16 и далее в деаэратор повышенного давления, после которого питательным насосом через подогреватели высокого давления питательную воду подают в паровой котел 1. Параллельно охладителю главного эжектора 12, сальниковому подогревателю 13 и регенеративным подогревателям низкого давления 14, 15 часть основного конденсата, конденсатным насосом 11, прокачивается по трубопроводу 20 через водо-водяной теплообменник 17, осуществляя предварительный подогрев сетевой воды, далее основной конденсат возвращается в трубопровод основного конденсата 10, со стороны всоса конденсатного насоса 11. Догрев сетевой воды осуществляется паром пятого отопительного отбора 7, поступающим по трубопроводу пара 21, через регулирующий клапан 22 в сетевые подогреватели 18, до температуры, задаваемой графиком тепловой нагрузки.
Таким образом, предложенный способ, предполагающий использование водо-водяного теплообменника 17, осуществляющего предварительный подогрев сетевой воды за счет части основного конденсата, ступенчато подогреваемого в охладителе главного эжектора 12, сальниковом подогревателе 13 и регенеративных подогревателях низкого давления 14 и 15, позволяет увеличить расхода пара, в проточную часть турбоагрегата, расположенную за регулирующей ступенью отопительного отбора 7, следствием чего является выработка дополнительной электрической мощности на базе теплового потребления при обеспечении заданных электрического и теплового графиков потребителей и повышение внутреннего относительного коэффициента полезного действия последних ступеней турбины.