ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ С АБСОРБЦИОННОЙ БРОМИСТО- ЛИТИЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНОЙ

Полезная модель относится к области электроэнергетики, а именно к тепловым электрическим станциям (ТЭС) на базе паросиловых (паротурбинных) установок (ПСУ) с включенной в ее технологическую схему абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной (АБХМ).
Известна тепловая электрическая станция с АБХМ, содержащая АБХМ, подключенную к конденсатору паровой турбины тепловой электрической станции (см. заявку JP №2007322028, кл. F25B 15/00, 13.12.2007).
Данная тепловая электрическая станция с АБХМ практически не использует возможности по утилизации низкопотенциального тепла ТЭС, что сужает ее возможности.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является тепловая электрическая станция с АБХМ, содержащая АБХМ, соединенную с контуром теплоносителя с дополнительным нагревом теплоносителя паром и разомкнутым контуром охладителя, соединенным с циркуляционным контуром системы технического водоснабжения тепловой электрической станции (см. патент на полезную модель RU №62166, кл. Р01К 19/10, 27.03.2007).
Данная тепловая электрическая станция с АБХМ также не в полной мере использует тепловую энергию ТЭС, что сужает ее возможности.
Задача полезной модели заключается в использовании свойства АБХМ трансформировать тепловую энергию в холод для утилизации вырабатываемой на ТЭС тепловой энергии для получения хладоносителя и его полезного использования как внутри технологического цикла ТЭС, так и вне его (в случае реализации хладоносителя внешним потребителям).
Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности функционирования ТЭС на базе ПСУ за счет интеграции АБХМ в технологическую схему ТЭС.
Задача решается, а технический результат достигается за счет того, что тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной содержит абсорбционную бромисто-литиевую холодильную машину 1, соединенную с контуром теплоносителя 2 с дополнительным нагревом теплоносителя паром и разомкнутым контуром охладителя 13, соединенным с циркуляционным контуром 12 системы технического водоснабжения тепловой электрической станции, при этом абсорбционная бромисто-литиевая холодильная машина 1 выполнена с замкнутым контуром хладоносителя 8, соединенным с потребителем холода, контур теплоносителя 2 включен в технологическую схему тепловой электрической станции и подключен к паропроводам продувки энергетических котлов 3.
Контур теплоносителя 2 может быть дополнительно подключен к паропроводам регенеративных и теплофикационных отборов паровых турбин 4.
Замкнутый контур хладоносителя 8 на выходе из абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной 1 соединен с теплообменником 9 для охлаждения технологического потока 6 тепловой электрической станции и потока промежуточного контура охлаждения 7.
Промежуточный контур охлаждения 7 соединен с местными системами охлаждения 10 оборудования тепловой электрической станции, циркуляционным контуром 12 системы технического водоснабжения тепловой электрической станции и станционной градирней 15, либо с внешним потребителем холода 11.
Разомкнутый контур охладителя 13 с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной 1 интегрирован в циркуляционный контур 12 системы технического водоснабжения тепловой электрической станции между стационарной градирней 15 конденсатором турбины 14.
Разомкнутый контур охладителя 13 с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной 1 дополнительно соединен с индивидуальной градирней 16 абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машины 1.
Предложенная схема, используя свойство АБХМ трансформировать тепловую энергию в холод, позволяет утилизировать вырабатываемую на ТЭС тепловую энергию для получения хладоносителя и его полезного использования как внутри технологического цикла ТЭС, так и вне его (в случае реализации хладоносителя внешним потребителям).
Подавляющее большинство объектов использования АБХМ на текущий момент - гражданские здания и сооружения: торговые (ТК), торгово-развлекательные центры и комплексы (ТРЦ, ТРК), центральные офисы, бизнес-центры, гостиничные комплексы (ГК), спортивные, культурные и административные сооружения, реже - сооружения специального технического назначения - складские комплексы, вычислительные центры и т.п.
Было установлено, что технический результат при использовании хладоносителя внутри технологического цикла ТЭС наиболее выражен в периоды с высокими температурами наружного воздуха и заключается в снятии существующих технологических ограничений на работу оборудования с максимальной нагрузкой, увеличении располагаемой электрической мощности и отпуска электроэнергии с ТЭС, обеспечении надежной и безотказной работы оборудования. Результат достигается за счет организации или интенсификации процессов охлаждения технологических потоков на ТЭС (в частности, воды в системе технического водоснабжения для охлаждения узлов оборудования) при максимальном использовании сбросного тепла ТЭС.
Использование схемы позволяет решить ряд проблем, связанных с эксплуатацией оборудования ТЭС, включая повышение температуры технической воды в общестанционных системах охлаждения и, как следствие, снижение мощности турбоагрегатов по причине возникновения технологических ограничений, связанных с повышением температуры охлаждаемых узлов (например, генератора), и повышенный износ оборудования при его работе в нерасчетных (перегретых) режимах.
Решение данных проблем достигается за счет охлаждения (или дополнительного к типовым схемам охлаждения) технологических потоков хладагентом, полученным на АБХМ.
Дополнительным преимуществом схемы при продаже хладоносителя на сторону является повышение показателей эффективности работы ТЭС в режиме тригенерации за счет максимального использования сбросного тепла ТЭС (в частности невозвращаемого в технологический цикл ТЭС пара продувок энергетических котлов), снижения себестоимости вырабатываемого холода и повышения конкурентоспособности ТЭС на рынке холодоснабжения.
На чертеже схематически представлена тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной.
АБХМ 1 включена в технологическую схему ТЭС:
- по контуру теплоносителя 2 подключена к паропроводам продувки энергетических котлов 3 и, при необходимости дополнительного подвода тепловой энергии - к паропроводам регенеративных и теплофикационных отборов паровых турбин 4. Конденсат пара 5 отводится в станционную систему сбора конденсата;
- по контуру хладоносителя 7 подключена к теплообменнику 9, используемому либо для охлаждения технологического потока 6 ТЭС, потока промежуточного контура охлаждения 7, который может быть соединен с местными системами охлаждения 10 оборудования ТЭС, потока циркуляционного контура 12 системы технического водоснабжения ТЭС и станционной градирни 15, либо для охлаждения потока хладоносителя 7 к внешнему потребителю холода 11;
- по контуру охладителя 13 к циркуляционному контуру 12 системы технического водоснабжения ТЭС между градирней 15 конденсатором турбины 14, а при недостаточной мощности системы технического водоснабжения ТЭС используется индивидуальная градирня 16 АБХМ 1.
При работе тепловой электростанции поток конденсата после конденсатора турбины 14 направляют в АБХМ 1, где он подогревается в конденсаторе и в абсорбере. В контуре теплоносителя 2 последний нагревают тепловой энергией пара паропроводов продувки энергетических котлов 3 и, при необходимости дополнительного подвода тепловой энергии энергией пара паропроводов регенеративных и теплофикационных отборов паровых турбин 4. Конденсат пара 5 отводится в станционную систему сбора конденсата
Одновременно с помощью замкнутого контура хладоносителя 8 циркулирующий в нем хладоноситель охлаждают в АБХМ 1 и направляют охлажденный хладоноситель в теплообменник 9, с помощью которого непосредственно охлаждают технологический поток 6 ТЭС, поток промежуточного контура охлаждения 7, который может быть соединен с местными системами охлаждения 10 оборудования ТЭС, поток циркуляционного контура 12 системы технического водоснабжения ТЭС и станционной градирни 15, либо охлаждают поток хладоносителя 7 к внешнему потребителю холода 11.
Таким образом, ТЭС с АБХМ обеспечивает решение проблемы снабжения холодом за счет охлаждения технологических потоков хладагентом, полученным на АБХМ.
Предложенная схема позволяет интегрировать АБХМ в технологическую схему ТЭС и получить хладагент необходимых параметров либо исключительно за счет использования сбросного тепла (невозвращаемые в цикл паровые продувки котлов), либо за счет дополнительного использования тепловой энергии паровых отборов турбин ТЭС. Необходимость дополнительного использования тепловой энергии паровых отборов турбин ТЭС устанавливается для каждого проекта интеграции АБХМ в технологическую схему ТЭС на основании технико-экономических расчетов и зависит от величины потенциала сбросного тепла, необходимой холодильной мощности и текущего режима работы ТЭС.
Также к результатам применения схемы относится использование элементов уже существующей технологической схемы ТЭС, что влечет за собой снижение капиталоемкости проектов интеграции АБХМ в технологическую схему ТЭС и повышение показателей эффективности соответствующих инвестиционных проектов.