УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ
MAKE-UP WATER TREATMENT UNIT OF COMBINED HEAT AND POWER PLANT

Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали может быть применена в энергетике на теплоэлектроцентралях с открытой системой теплоснабжения.
Типовая установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали предусматривает подогрев сырой подпиточной воды перед химводоочисткой в конденсаторе паровой турбины с последующей ее деаэрацией в вакуумном деаэраторе подпиточной воды теплосети. Греющей средой в вакуумном деаэраторе подпиточной воды является горячая сетевая вода после верхнего сетевого подогревателя теплоэлектроцентрали. Эта установка имеет сравнительно невысокую термодинамическую эффективность. (Л.А.Рихтер, Д.П.Елизаров, В.М.Лавыгин. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций. Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1987. Рис.3.15, стр.65).
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является паросиловая установка с дополнительными паровыми турбинами, установленная на теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой. Теплоэлектроцентраль содержит теплофикационную паровую турбину с конденсатором, снабженным встроенным пучком, химводоочистку, трубопровод сырой воды, трубопроводы обратной и прямой сетевой воды, трубопроводы подпиточной умягченной и деаэрированной воды, сетевые подогреватели. Теплоэлектроцентраль надстроена энергетической газовой турбиной с паровым котлом-утилизатором. Выход котла-утилизатора соединен паропроводом с входом дополнительных паровых турбин. Выход дополнительных паровых турбин соединен по отработавшему пару с контактными конденсаторами. По умягченной подпиточной воде теплосети контактные конденсаторы соединены на входе трубопроводом подпиточной воды с химводоочисткой, а на выходе с обратным трубопроводом сетевой воды (патент РФ №2261338 C1, F01K 23/10, 17/02. Паросиловая установка с дополнительными паровыми турбинами).
Описанная установка теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой с дополнительными паровыми турбинами принята за прототип изобретения. Применение дополнительных паровых турбин, в контактных конденсаторах которых производится подогрев подпиточной воды теплосети, повышает тепловую экономичность теплоэлектроцентрали.
В то же время ей присущи некоторые недостатки. Применение газотурбинной установки с паровым котлом-утилизатором на действующих ТЭЦ часто затруднено по компоновочным соображениям. В установке - прототипе на дополнительные паровые турбины поступает пар высокого качества, в то же время конденсат этого пара смешивается в контактных конденсаторах с подпиточной водой и используется для подпитки теплосети. При этом происходит безвозвратная потеря высококачественного конденсата, что экономически нецелесообразно.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, повышение термодинамической эффективности паровой турбины теплоэлектроцентрали и увеличение электрической мощности и выработки электроэнергии на тепловом потреблении.
Технический результат достигается за счет того, что установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали содержит: паровую турбину с промышленным отбором пара и конденсатором со встроенным пучком, химводоочистку, вакуумный деаэратор, трубопроводы сырой, умягченной подпиточной воды, прямой и обратной сетевой воды; химводоочистка трубопроводом умягченной подпиточной воды соединена с обратным трубопроводом сетевой воды теплосети, причем применены дополнительная паровая турбина, снабженная поверхностным конденсатором, в котором по ходу отработавшего пара последовательно размещены первая и вторая поверхности нагрева, трубопроводом подогретой сырой воды и трубопроводом подогретой умягченной воды; дополнительная паровая турбина соединена паропроводом с промышленным отбором паровой турбины, трубопровод сырой воды подключен к входу первой поверхности нагрева, выход которой трубопроводом сырой подогретой воды соединен через встроенный пучок конденсатора паровой турбины с промышленным отбором пара, с входом химводоочистки, выход которой связан трубопроводом умягченной подпиточной воды через вторую поверхность нагрева конденсатора дополнительной паровой турбины, трубопровод умягченной подпиточной воды, вакуумный деаэратор и трубопровод деаэрированной подпиточной воды с трубопроводом обратной сетевой воды.
На фиг. 1 показана блок-схема теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой снабженной установкой для подготовки подпиточной воды. Она состоит их блока теплоэлектроцентрали 1 и блока дополнительной паровой турбины 2.
На фиг. 2 приведена тепловая схема теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой и установкой для подготовки подпиточной воды.
Блок теплоэлектроцентрали 1 содержит: паровую турбину 3 с промышленным отбором пара и с конденсатором со встроенным пучком 5, паропровод промышленного отбора 4, деаэратор высокого давления 6, питательный насос 7, химводоочистку 8, трубопровод умягченной подпиточной воды 9, трубопровод подогретой умягченной подпиточной воды 10, вакуумный деаэратор 11, трубопровод деаэрированной подпиточной воды 12.
Блок дополнительной паровой турбины 2 содержит: дополнительную паровую турбину 13 с электрогенератором, трубопровод сырой воды 14, первую поверхность нагрева 15 конденсатора, трубопровод подогретой сырой воды 16, вторую поверхность нагрева 17 конденсатора.
Применение в установке для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой дополнительной паровой турбины, снабженной поверхностным конденсатором, включающим первую и вторую ступени нагрева позволяет:
- увеличить электрическую мощность, выработку электроэнергии на тепловом потреблении и повысить тепловую экономичность теплоэлектроцентрали;
- уменьшить расход греющей воды на вакуумный деаэратор.
Паропровод промышленного отбора пара 4 связывает паровую турбину 3 с промышленным отбором пара с дополнительной паровой турбиной 13. Трубопровод сырой воды 14 через первую поверхность нагрева 15 конденсатора, трубопровод подогретой сырой воды 16, встроенный пучок 5 связан с входом химводоочистки 8, выход которой через трубопровод умягченной подпиточной воды 9, вторую поверхность нагрева 17 конденсатора, трубопровод подогретой умягченной подпиточной воды 10, вакуумный деаэратор 11 и трубопровод деаэрированной подпиточной воды 12 связан с трубопроводом обратной сетевой воды.
Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой работает следующим образом. Конденсат пара из конденсатора паровой турбины 3 с промышленным отбором пара деаэрируется в деаэраторе высокого давления 6 и питательным насосом 7 направляется через подогреватели высокого давления в паровой котел. Дополнительная паровая турбина 13 подключена к паропроводу промышленного отбора пара 4.
Исходная сырая вода по трубопроводу сырой воды 14 подается в первую поверхность нагрева 15 конденсатора дополнительной паровой турбины 13, подогревается в ней теплотой конденсирующегося пара и по трубопроводу подогретой сырой воды 16 проходит через встроенный пучок 5 конденсатора паровой турбины 3 с промышленным отбором пара. Нагревается в нем и поступает на химводоочистку 8, где производится ее умягчение. Затем через трубопровод умягченной подпиточной воды 9, вторую поверхность нагрева 17 конденсатора, трубопровод подогретой умягченной подпиточной воды 10, вакуумный деаэратор 11 и трубопровод деаэрированной подпиточной воды 12 подается в трубопровод обратной сетевой воды, производя подпитку теплосети.