Главная / Образцы дипломных работ

Исследование тепловой экономичности энергомодуля с турбиной

Внимание: Акция! Курсовая работа, Реферат или Отчет по практике за 10 рублей!
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.

Код работы:	W013277
Тема:	Исследование тепловой экономичности энергомодуля с турбиной

Содержание

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

ФГБОУ ВО

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ЭНЕРГЕТИКИ И

ТРАНСПОРТА

Кафедра Авиационной Теплотехники и Теплоэнергетики

Р А С Ч Е Т Н О - П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я З А П И С К А
К В Ы П У С К Н О Й К В А Л И Ф И К А Ц И О Н Н О Й Р А Б О Т Е

п о н а п р а в л е н и ю 13.03.01 "Теплоэнергетика и теплотехника"

( ш и ф р , н а и м е н о в а н и е )

НА ТЕМУ: Исследование тепловой экономичности энергомодуля с турбиной Т-110/120-130/13 при использовании низкопотенциальной теплоты циркуляционной воды конденсатора турбины.

Группа
ТЭТ-406

Ф.И.О.
Подпись
Дата
Оценка

Студент
Иванова Дарья

Васильевна

Консультант
Полещук Игорь

Захарович

Принял
Полещук Игорь

Захарович

Уфа 2018

Лист

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата

Инв. № подп

Ли Изм.
№ докум.
Подп.Дата

Лист
12

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата

Инв. № подп

Ли Изм.
№ докум.
Подп.Дата

Лист
13

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ...........................................................................................................
7
1 Обзор научно-технической литературы .........................................................
8
1.2 Обзор патентной литературы ......................................................................
13
1.2.1 Патент №1 ..................................................................................................
13
1.2.2 Патент №2 ..................................................................................................
23
1.2.3 Патент №3 ..................................................................................................
29

2 Описание принципиальной тепловой схемы теплоэлектроцентрали на базе

паротурбинной установки Т-110/120-130 ........................................................
37

3 Построение графика тепловых нагрузок, расходного и температурного

графика сетевой воды ........................................................................................
42

4 Расчет принципиальной тепловой схемы турбоустановки Т-110/120-130
при нар = ?10? ..............................................................................................
45
4.1
Исходные данные для расчета ....................................................................
45
4.1
Расчет давления в отборах турбины Т-110/120-130 ..............................
46
4.2
Расчет параметров процесса расширения пара в отсеках турбины Т-
110/120-130 на h,s – диаграмме .......................................................................
50
4.3
Расчет элементов тепловой схемы .............................................................
54
4.3.1Сетевая подогревательная установка .......................................................
54

4.3.2
Регенеративные подогреватели высокого давления и питательная
установка (насос) ................................................................................................
55
4.3.3
Деаэратор питательной воды (ДПВ) .......................................................
59
4.3.4
Установка для подогрева и деаэрации добавочной воды .....................
61
4.4.6 Регенеративные подогреватели низкого давления ................................
62
4.4.7
Конденсатор ...............................................................................................
65
4.4
Проверка расчета по материальному балансу ..........................................
67
4.5
Энергетический баланс турбоагрегата ......................................................
67
4.6
Показатели тепловой экономичности турбоустановки............................
68
4.7
Энергетические показатели теплоэлектроцентрали .................................
69

5
Расчет принципиальной тепловой схемы турбоустановки Т-110/120-130
при нар = ?5? ................................................................................................
73
6
Расчет принципиальной тепловой схемы турбоустановки Т-110/120-130
при нар = ?15? ..............................................................................................
80

Лист

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

7 Анализ характеристик тепловой эффективности ТЭЦ при нар =

?5, ?10, ?15? без использования низкопотенциальной теплоты

циркуляционной воды конденсатора турбины 87

8 Тепловой расчет конденсатора КГ2-6200-2 93

8.1 Описание конструкции и работы конденсатора КГ-6200-2 93

8.2 Поверочный тепловой расчет конденсатора 96

9 Расчет характеристик тепловой эффективности турбоагрегата Т-110/120-

130 при использовании низкопотенциальной теплоты циркуляционной воды

конденсатора 107

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 113

ПРИЛОЖЕНИЕ А 115

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 116

ПРИЛОЖЕНИЕ В 117

ПРИЛОЖЕНИЕ Г 118

ПРИЛОЖЕНИЕ Д 119

ПРИЛОЖЕНИЕ Е 120

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 121

ПРИЛОЖЕНИЕ З 122

Лист

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

АННОТАЦИЯ

В пояснительной записке к выпускной квалификационной работе выполнен обзор научно-технической и патентной литературы на тему паротурбинные установки. Рассматривается ТЭЦ на базе турбоустановки Т-110/120-130, а также входящее в ее состав оборудование. Выполнен расчет
принципиальной тепловой схемы турбоагрегата при нар =
?5, ?10, ?15? без использования низкопотенциальной теплоты

циркуляционной воды конденсатора турбины. Расчет характеристик тепловой эффективности турбоагрегата при использовании низкопотенциальной теплоты циркуляционной воды конденсатора. Сравнение тепловой экономичности энергомодуля с турбиной Т-110/120-130/13 без использования

и с использованием низкопотенциальной теплоты циркуляционной воды конденсатора.

В спецчасти выпускной квалификационной работы выполнен расчет конденсатора КГ2-6200-2 при нар = ?5, ?10, ?15?.

Применена программа расчет ТЭЦ с паровой турбиной Т-110/120-130/13

в компьютерной среде MS Excel, предназначенная для поверочного расчета тепловой схемы турбоустановки. В результате расчета определяют: расход пара в отборах турбины; расход греющего пара в сетевые подогреватели, в подогреватели высокого и низкого давления; подогрев конденсата в охладителях эжекторов, уплотнений, смесителях; электрическую мощность турбоагрегата; энергетические показатели турбоустановки; энергетические показатели ТЭЦ.

Разработана программа теплового расчета конденсатора КГ2-6200-2 в компьютерной среде MS Excel. Задача, которого заключается в определении абсолютного давления пара в конденсаторе.

Выпускная квалификационная работа состоит из пояснительной записки (123 страницы), 8 приложений, 16 литературных источников.

Лист

16
Ли
Изм.

№ докум.
Подп.
Дата

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата

Инв. № подп

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

ВВЕДЕНИЕ

Лист

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Современная энергетика основывается на централизованной выработке электроэнергии. Генераторы электрического тока, устанавливаемые на электрических станциях, в подавляющем большинстве приводятся паровыми турбинами. Доля электроэнергии, производимой в нашей стране тепловыми электростанциями, где применяются паровые турбины, составляют 83-85%.[1].

Назначением электрических станций (тепловых) является снабжение жилых домов, учреждений и предприятий теплом для отопления зимой и горячей водой для коммунальных и бытовых целей или паром для производства.[2].

Таким образом, паровая турбина является основным типом двигателя на современной тепловой электростанции Паровая турбина получила также широкое распространение в качестве двигателя для кораблей военного и гражданского флота. Паровые турбины используются, кроме того, для привода различных машин — насосов и др.

Паровая турбина, обладая большой быстроходностью, отличается сравнительно малыми размерами и массой и может быть построена на очень большую мощность (миллион киловатт и более), вместе с тем паровая турбина достигает высокой экономичности и имеет высокий КПД.

1 Обзор научно-технической литературы

Лист

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Тепловые электрические станции для комбинированной выработки электрической и тепловой энергии (для теплофикации) называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ), а ТЭС, предназначенные только для

производства электроэнергии, называются конденсационными электростанциями (КЭС). Они оборудуются паровыми турбинами, отработавший пар которых поступает в конденсаторы, где поддерживается глубокий вакуум для лучшего использования энергии пара при выработке электроэнергии (цикл Ренкина).

В настоящее время выпускаются или находятся в эксплуатации теплофикационные турбины следующих типов, которым присвоены определенные обозначения:

- с производственным и одним или двумя отопительными отборами пара

- типа ПТ;

- с одним или двумя отопительными отборами пара - типа Т;

- с противодавлением типа – Р;

- конденсационная типа – К;

Турбины типа - ПТ. Промышленный отбор пара означает то, что часть пара с таких турбин уходит на какое-либо стороннее производство (завод, фабрику и т.д.). Пар может возвращаться обратно на электростанцию в виде конденсата, а может и полностью теряться.

Турбины типа - Т. Этот вид турбин устанавливают на ТЭЦ. Там, где помимо выработки электричества, ещё нужно получать тепловую энергию - отопление и горячее водоснабжение.

Противодавленческие турбины имеют маркировку - Р. В составе таких турбин отсутствует конденсатор, а весь отработавший пар идёт с каким-либо небольшим давлением стороннему потребителю.

Конденсационные паровые турбины предназначены для выработки электричества, такие турбины ставят на ГРЭС.[3].

Лист

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Тепловая экономичность конденсационных электростанций характеризуется значениями КПД, удельных расходов теплоты и условного топлива на производство электроэнергии.

Как известно, в основе работы паротурбинных установок лежит цикл Ренкина. На рисунке 1 показаны схема простейшей паротурбинной установки и циклы Ренкина для нее при работе на насыщенном и перегретом паре.

Рисунок 1-Схема простейшей паротурбинной установки (а) и циклы Ренкина для нее при работе на насыщенном (б) и перегретом (в) паре

На установках с промежуточным перегревом пара в один регенеративный подогреватель всегда целесообразно подавать греющий пар

из «холодной» нитки промперегрева (рисунок 2). Подогрев воды в этом подогревателе непосредственно зависит от параметров пара в первом регенеративном отборе после промежуточного перегрева. В условиях оптимальной тепловой экономичности подогрев воды в нем существенно выше, чем в остальных регенеративных подогревателях, и зависит от
Лист

110

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

начальных параметров пара и параметров промежуточного перегрева, температуры питательной воды, числа отборов из цилиндра высокого давления (ЦВД) турбины и их расположения.

На применяющихся в нашей стране установках, работающих на перегретом паре с промежуточным перегревом, наряду с этим имеется еще

один отбор при более высоких параметрах, значения которых однозначно зависят от температуры питательной воды п.в.

Рисунок 2 - Схема установки с промежуточным перегревом:

1 - паровой котел; 2 - турбогенератор; 3 - конденсатор; 4 - регенеративные подогреватели;

Рисунок 3 - Простейшая принципиальная тепловая схема КЭС (а) и ТЭЦ (б); 1 - паровой котел; 2 - паровая турбина; 3 - электрогенератор;
Лист

111

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

4 - конденсатор; 5 - конденсатный насос; 6 - питательный насос;

7 - подогреватель низкого давления; 8 - подогреватель высокого

давления; 9 - деаэратор; 10 - производственный потребитель пара; 11 - подогреватель сетевой воды; 12 - тепловой потребитель;13 -

сетевой насос; 14 - подвод химически очищенной воды

В современных паротурбинных установках средней и большей мощности в целях повышения экономичности применяют широко развитую систему регенерации с большим числом регенеративных отборов и

использованием пара концевых лабиринтных уплотнений, уплотнений штоков регулирующих клапанов турбины. На рисунке 4 показана простейшая тепловая схема установки с одноцилиндровой конденсационной турбиной.[4].

Рисунок 4 – Тепловая схема турбинной установки с использованием утечек пара концевых уплотнений и уплотнений штоков клапанов турбины:

Т – турбина; Г – генератор; К – конденсатор; КН – конденсатный насос; ЭЖ – основной эжектор; ОЭ – охладитель основного эжектора; ЭУ – эжектор
уплотнений; ОЭУ – охладитель пара эжектора отсоса из уплотнений; СП –

Лист

112

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

сальниковый подогреватель; П-1 – П-4 – подогреватели; ОК – охладитель конденсата; Д – деаэратор; ПН – питательный насос

1.2 Обзор патентной литературы

Обзор научно-технической литературы представлен как поиск по патентам. В разделе в качестве примеров достижения в области энергетики представлены в виде трех патентов [5].

1.2.1 Патент №1

Лист

113
Ли
Изм.

№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой электрической станцией

Реферат

Способ включает дополнительный подогрев греющего агента перед

вакуумным деаэратором в теплонасосной установке, в которой в качестве

источника низкопотенциальной теплоты используют нагретую циркуляционную воду после конденсатора турбины. Теплоту нагретой

Лист

114

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

циркуляционной воды утилизируют в теплонасосных установках сетевой и подпиточной воды, при этом в качестве подпиточной воды используют часть отработавшей циркуляционной воды, которую затем нагревают в теплонасосной установке, вакуумном деаэраторе и подают в подающий или обратный сетевой трубопровод, в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха. Достигается увеличение выработки электроэнергии за счет максимально возможного отвода теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды.(рисунок 4).

Рисунок 4-Тепловая электрическая станция

Описание изобретения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано

на тепловых электростанциях.

Лист

115

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Известен способ утилизации теплоты неочищенных сточных вод путем охлаждения сточной воды в проточной буферной емкости на 2-3°C и нагрева промежуточного теплоносителя в погруженном теплообменнике на 5-8°С, промежуточный теплоноситель подается на вход испарителя теплового насоса

и охлаждается на те же 5-8°С, а сетевая вода при этом нагревается в конденсаторе теплового насоса до 50-55°С, что обеспечивает коэффициент преобразования на уровне 4-4,5 [RU 2338968 C1, F24H 4/00, 20.11.2008].

Также известен способ работы тепловой электрической станции, по которому в нижнем, ближайшем к конденсатору регенеративном подогревателе низкого давления подогревают исходную воду перед водоподготовительной установкой подпитки теплосети, а регенеративный подогрев основного конденсата турбины начинают во втором от конденсатора турбины подогревателе низкого давления [RU 2269010 С1, F01K 13/02, 20.06.2005].

Недостатком данного способа является неполное использование низкопотенциальной теплоты циркуляционной воды, использование регенеративного подогревателя для подогрева подпиточной воды, вместо подогрева основного конденсата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

к заявляемому является способ работы тепловой электрической станции, в котором дополнительный подогрев греющего агента перед вакуумным деаэратором производят в теплонасосной установке, в качестве источника низкопотенциальной теплоты используют нагретую циркуляционную воду после конденсатора турбины [RU 2189457 C1, F01K 17/02, F25B 29/00,

20.09.2002].

Недостатком данного аналога является то, что не учитываются сезонные изменения температуры циркуляционной воды.

Лист

116

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Задачей настоящего изобретения является повышение экономичности работы тепловой электрической станции.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является максимально возможный отвод теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды и увеличение выработки электроэнергии.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе работы тепловой электрической станции, включающем дополнительный подогрев греющего агента перед вакуумным деаэратором в

теплонасосной установке, в которой в качестве источника низкопотенциальной теплоты используют нагретую циркуляционную воду после конденсатора турбины, согласно изобретению теплоту нагретой циркуляционной воды утилизируют в теплонасосных установках сетевой и подпиточной воды, в качестве которой используют часть отработавшей циркуляционной воды, которую затем нагревают в теплонасосной установке, вакуумном деаэраторе и подают в подающий или обратный сетевой трубопровод, в зависимости от отопительного графика качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха.

Для достижения этого результата предложен способ работы тепловой электрической станции, по которому отработавший пар в турбине конденсируют в конденсаторе с помощью холодной циркуляционной воды, теплоту нагретой циркуляционной воды утилизируют в теплонасосных установках сетевой и подпиточной воды. В качестве подпиточной воды используют часть отработавшей циркуляционной воды, которую затем нагревают в теплонасосной установке, вакуумном деаэраторе и подают в подающий или обратный сетевой трубопровод, в зависимости от отопительного графика качественного регулирования отпуска тепла по среднесуточной температуре наружного воздуха.

Лист

117

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Отличием заявленного способа работы тепловой электрической станции является то, что теплоту нагретой циркуляционной воды утилизируют в теплонасосных установках сетевой и подпиточной воды. В качестве подпиточной воды используется часть отработавшей циркуляционной воды, которая нагревается в теплонасосной установке, вакуумном деаэраторе и подается в тепловую сеть. Это приводит к частичной разгрузке насосов водозабора.

В данном изобретении учитываются сезонные изменения температуры циркуляционной воды, которая идет на подпитку теплосети. Новый отличительный признак, характеризующий способ работы конденсационной установки, позволяет повысить ее экономичность, в связи с дополнительной тепловой мощностью, поступающей от тепловых насосов. Благодаря

утилизации низкопотенциальной теплоты циркуляционной воды уменьшаются тепловые загрязнения источников водоснабжения сточными водами. Это обеспечивает экологичность изобретения.

Тепловая электрическая станция содержит паровую турбину 1 с теплофикационными отборами пара 2 и конденсатор 3, подающий 4 и обратный 5 сетевые трубопроводы, сетевой насос 6, нижний 7 и верхний 8 сетевые подогреватели, к конденсатору 3 подключены напорный 9 и сливной 10 трубопроводы циркуляционной воды. Трубопровод циркуляционной воды 11, используемой в качестве теплоносителя для теплонасосных установок сетевой 12 и подпиточной воды 13, забираемой по трубопроводу 14 в водоподготовительную установку 15. Вакуумный деаэратор 16 соединен с насосом 17. 18, 19 - трубопроводы подпиточной воды.

Тепловая электрическая станция работает следующим образом. Пар, отработавший в паровой турбине 1, поступает в конденсатор турбины 3, где

конденсируется за счет теплообмена с охлаждающей водой, подаваемой по напорному циркуляционному трубопроводу 9. Паром из теплофикационных отборов 2 турбины 1 в нижнем 7 и верхнем 8 подогревателях подогревают
Лист

118
Ли
Изм.

№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

сетевую воду из обратного трубопровода 5, после чего по подающему трубопроводу 4 направляют потребителю. Сетевая вода также подогревается

в теплонасосной установке 12, греющий агент которой поступает по трубопроводу 11. Часть нагретой циркуляционной воды, которую в дальнейшем будем называть подпиточной, направляют по трубопроводу 14 в теплонасосную установку подпиточной воды 13, в которой в качестве греющего агента используют циркуляционную воду, подаваемую по трубопроводу 11. Далее нагретую подпиточную воду подают в водоподготовительную установку 15, затем в вакуумный деаэратор 16.

Насосом 17 подпиточную воду подают в трубопровод 18 или 19 в зависимости от сезона.

Пример конкретной реализации способа

Имеется турбина мощностью 60 МВт с номинальной тепловой

мощностью производственного отбора 85 Гкал/ч (99 МВт) и

теплофикационного отбора 54 Гкал/ч (63 МВт), номинальным расходом

свежего пара 370 т/ч (102,7 кг/с).

Полный расход теплоты на турбоустановку:
ту = 0(?0 ? ?п.в.) = 257,96 МВт, где
ту - полный расход теплоты на турбоустановку,
0 - расход пара на турбину,
?0 - энтальпия свежего пара на входе в турбину,
?п.в. - энтальпия питательной воды.

Расход теплоты на турбоустановку по производству электроэнергии
тэ.у = ту ? ,п (?,п? ?п.в) ? ( ут + ,пр )(?п.в ? ?о.в) ? тп = 75,6 МВТ, где
э - расход теплоты на турбоустановку по производству электроэнергии,
т.у
ту - полный расход теплоты на турбоустановку,
,п- выход пара из расширителя продувки,
?,п- энтальпия пара производственного отбора,

Лист

119

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

ут - протечки пара через уплотнения,

,пр- протечки пара через уплотнения питательной воды,

?о.в - энтальпия воды на входе в подогреватель очищенной воды, тп - общий расход теплоты на внешних потребителей. КПД по производству электроэнергии
туэ = ээ = 0,793, где
ту

туэ - КПД по производству электроэнергии, э- электрическая мощность турбоагрегата,
туэ- расход теплоты на турбоустановку по производству электроэнергии.

При включении теплонасосных установок 12, 13 с теплопроизводительностью 10000 кВт и коэффициентом трансформации установки ту=4 затраты на привод составят _уст = 20000/4 = 5000 кВт. Расход теплоты на отопление увеличится за счет дополнительного включения теплонасосной установки по сетевой воде на 10000 кВт, потребляющей вместе с теплонасосной установкой подпиточной воды 5000 кВт. Соответственно изменится КПД по производству электроэнергии:
туэ = ээ = 0,83, где
ту
э - КПД по производству электроэнергии при установке тепловых
ту

насосов,
э - электрическая мощность турбоагрегата при установке тепловых

туэ - расход теплоты на турбоустановку по производству электроэнергии при установке тепловых насосов.

Благодаря теплонасосной установке сетевой воды КПД по производству электроэнергии увеличилось.

Лист

120

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

По трубопроводу 14 подпиточной воды в водоподготовительную установку поступает через теплонасосную установку 13 вода с расходом

400 т/ч, обеспечивающим подпитку теплосети. В теплонасосной установке

13 вода подогревается на 21,5°С.

Величина нагрева в теплонасосной установке определяется по ее

теплопроизводительности:

? =

=
10000
= 21,5?, где

400 ? 103 ? 1,163 ? 10?3

- объемный расход воды, м3/ч,

- удельная теплоемкость воды, равная 1,163 10-3 кВт·ч/кг·К, - плотность воды, 1000 кг/м3;
? - разность температур заборной и возвратной подпиточной воды.

В летнее время температура охлаждающей воды после конденсатора составляет примерно 20°C. Эта вода идет в водоподготовительную установку, перед которой подогревается в теплонасосной установке на

21,5°С. Затем подогревается в вакуумном деаэраторе на величину от 15 до 25°С.

Нагретую подпиточную воду можно сразу по трубопроводу 19 подать в подающий сетевой трубопровод, так как вода имеет температуру t=56,5…66,5°С.

В зимнее время температура охлаждающей воды после конденсатора составляет примерно 13°С. Вода подогревается в теплонасосной установке, вакуумном деаэраторе и подается в обратный трубопровод сетевой воды с температурой t=49,5…59,5°C.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить экономичность работы тепловой электрической станции, обеспечить максимально возможный отвод теплоты от циркуляционной воды и обратной сетевой воды, увеличить выработку электроэнергии.

Лист

121

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Формула изобретения

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией, включающий дополнительный подогрев греющего агента перед вакуумным деаэратором в теплонасосной установке, в которой в качестве источника низкопотенциальной теплоты используют нагретую циркуляционную воду после конденсатора турбины, отличающийся тем, что теплоту нагретой циркуляционной воды утилизируют в теплонасосных установках сетевой и подпиточной воды, при этом в качестве подпиточной воды используют часть отработавшей циркуляционной воды, которую затем нагревают в теплонасосной установке, вакуумном деаэраторе и подают в подающий или обратный сетевой трубопровод, в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха.

Лист

122

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

1.2.2 Патент №2

Схема паротурбинной установки

Реферат

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при проектировании новых и модернизации существующих паротурбинных установок. Предложена схема паротурбинной установки, включающая котел, соединенный паропроводом с турбиной,

Лист

123

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

с регенеративными подогревателями и конденсатором, а также второй котел, соединенный паропроводом со второй турбиной с системой регенерации и бойлером нагрева сетевой воды, при этом трубопровод подвода сетевой воды к бойлеру второй турбины соединен трубо проводом

с линией подвода конденсата на участке за одним из регенеративных подогревателей первой турбины, а трубопровод выхода сетевой воды из бойлера второй турбины соединен трубопроводом с линией подвода конденсата на входе последующего регенеративного подогревателя первой турбины, кроме того, на линии конденсата между этими регенеративными подогревателями установлена задвижка. Такое выполнение позволит обеспечить возможность работы противодавленческой турбины вне зависимости от наличия или отсутствия тепловых и промышленных потребителей, тем самым исключить длительные простои оборудования,

улучшить экономичность схемы по сравнению с раздельной работой обеих турбин. Установка показана на рисунке 5.

Рисунок 5 - Схема паротурбинной установки

Лист

124

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Описание изобретения

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при проектировании новых и модернизации существующих паротурбинных установок.

Известны схемы паротурбинной установки, содержащие последовательно соединенные между собой котел, турбину, регенеративные подогреватели, конденсатор. При такой схеме отработанный пар из турбины сбрасывается

в регенеративные подогреватели и конденсатор, в которых происходит конденсация этого пара. Образовавшийся конденсат направляется в систему регенерации и котел.

Недостатком известных схем является невозможность использования тепла тепловыми потребителями (А.В.Щегляев, Паровые турбины,

Энергия, Москва, 1976 г., стр.29).

Известны также схемы комбинированной выработки энергии, когда часть пара котла (котлов) поступает на турбину, оснащенную конденсатором и системой регенерации, а часть пара подается к турбине, отработавший пар которой отводится тепловому потребителю (А.В.Щегляев, Паровые турбины. Энергия, Москва, 1976 г., стр.27).

Недостатком таких схем является то, что когда нет необходимости в тепловом потреблении, турбины, работающие на теплового потребителя, должны быть полностью выключены из работы. При этом простаивает дорогостоящее оборудование, в сеть не подается ранее (при наличии тепловых потребителей) вырабатываемая электроэнергия. Кроме того, длительные простои оборудования требуют дополнительных расходов на поддержание оборудования в работоспособном состоянии. В связи с этим возникает необходимость создания таких турбоустановок, которые позволяют использовать большой парк противодавленческих турбин для выработки электроэнергии и при условиях, когда нет потребности в промышленном или тепловом потреблении пара.

Лист

125

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

Известна схема паротурбинной установки, включающая котел,

соединенный паропроводом с турбиной, с регенеративными подогревателями и конденсатором, второй котел, соединенный паропроводом со второй турбиной с системой регенерации и бойлером нагрева сетевой воды, при этом трубопровод подвода сетевой воды к бойлеру второй турбины соединен трубопроводом с конденсатором первой турбины, а трубопровод выхода сетевой воды из бойлера второй турбины соединен трубопроводом с трубопроводом подвода конденсата на регенеративные подогреватели первой турбины (Патент РФ №21899455, МПК F 01 K 13/00, опубликован 20.09.2002 г. - Прототип).

Недостатком известной схемы принятой за прототип, является то, что при наличии в схеме регенерации первой турбины смешивающих подогревателей нельзя подводить нагретый конденсат после бойлера в эти подогреватели. Это объясняется тем, что в смешивающих подогревателях низкого давления будет происходить вскипание этого конденсата, т.к. его температура может быть более высокой по сравнению с температурой конденсации при давлении данного подогревателя и возможен заброс капель воды в проточную часть. Кроме того, как показали расчетные исследования, при применении данной схемы возможны также условия, когда через последнюю ступень будет проходить расход пара больше допустимого, что потребует либо частично снижать нагрузку турбины, либо проводить дополнительную модернизацию турбины.

Заявляемое решение позволяет обеспечить возможность работы противодавленческой турбины вне зависимости от наличия или отсутствия тепловых и промышленных потребителей, тем самым исключить длительные простои оборудования, улучшить экономичность схемы по сравнению с раздельной работой обеих турбин.

Предложена схема паротурбинной установки, включающая котел, соединенный паропроводом с турбиной, с регенеративными

Лист

126

Ли
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата

Инв. № подп Подп. и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата

подогревателями и конденсатором, а также второй котел, соединенный паропроводом со второй турбиной с системой регенерации и бойлером нагрева сетевой воды, при этом трубопровод подвода сетевой воды к бойлеру второй турбины соединен трубопроводом с линией подвода конденсата на участке за одним из регенерати.......................

Для получения полной версии работы нажмите на кнопку "Узнать цену"

Узнать цену

Каталог работ

Похожие работы: