close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14582

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 14582
(13) C1
(19)
E 02B 09/00 (2006.01)
СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ КОНДЕНСАТОРА
ПАРА ВЫХЛОПА ТУРБИНЫ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И
УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20061011
(22) 2006.10.18
(43) 2008.06.30
(71) Заявитель: Гомельское республиканское унитарное предприятие электроэнергетики "Гомельэнерго" (BY)
(72) Авторы: Соболь Владимир Анисимович; Романовский Александр
Якимович; Липский Анатолий Евгеньевич; Манкевич Эдуард Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Гомельское республиканское унитарное предприятие
электроэнергетики "Гомельэнерго" (BY)
(56) БАХМАЧЕВСКИЙ Б.И. и др. Теплотехника. - Москва: Металлургия, 1964. С. 497-500.
BY 14582 C1 2011.08.30
(57)
1. Способ технического водоснабжения конденсатора пара выхлопа турбины тепловой
электростанции, при котором забор воды для конденсации пара выхлопа турбины осуществляют из водонасыщенного пласта грунта ниже уровня грунтовых вод под давлением
столба воды между ними, подают ее в конденсатор пара выхлопа турбины и увеличивают
скорость ее циркуляции в нем, отработавшую и нагретую в конденсаторе пара выхлопа
турбины воду отводят по сливной гидролинии и закачивают в тот же водонасыщенный
пласт грунта, из которого осуществляют забор грунтовой воды, но на расчетном удалении
от места забора и ниже уровня забора, исключая прямой забор теплой воды, а охлаждение
Фиг. 1
BY 14582 C1 2011.08.30
теплой воды осуществляют рассредоточением ее в большом объеме воды и грунта водонасыщенного пласта под воздействием разности температур теплой и холодной грунтовой
воды при естественной циркуляции и под воздействием разности уровней забора и закачки ее в пласт и разрежения между ними, создаваемого при заборе воды, а также естественной циркуляцией и отводом тепла покровом поверхности участка забора-закачки
воды, одернованного быстрорастущей растительностью с глубокозалегающей корневой
системой.
2. Установка для технического водоснабжения конденсатора пара выхлопа турбины
тепловой электростанции способом по п. 1, содержащая сооружение для забора воды для
конденсации пара выхлопа турбины из источника водоснабжения, выполненное в виде, по
меньшей мере, одного водозаборного колодца, погруженного в водонасыщенный пласт
грунта, с окнами в стене внизу него над днищем, равномерно распределенными по его периметру и снабженными водонепроницаемыми уплотнениями; средства забора и подачи
грунтовой воды в конденсатор пара выхлопа турбины, выполненные в виде иглофильтров
забора с трубопроводами, пропущенными через окна колодца в стороны от него и на расчетную глубину, загерметизированными в окнах колодца и объединенными внутри колодца кольцевым коллектором, переходящим в соединенный с конденсатором пара
выхлопа турбины магистральный трубопровод с насосом забора и подачи грунтовой воды
в конденсатор пара выхлопа турбины грунтовой воды; средства отвода из конденсатора
пара выхлопа турбины теплой воды и подачи ее в систему охлаждения, выполненные в
виде напорного трубопровода и сливной гидролинии, переходящей в расположенный вокруг опускного колодца на расчетном расстоянии от него выше планировочной отметки
кольцевой коллектор с присоединенными к нему иглофильтрами закачки, при этом между
напорным трубопроводом и сливной гидролинией установлен насос, иглофильтры закачки
расположены на расчетном удалении от иглофильтров забора, глубже их и с наклоном в
наружную сторону от соединительного кольцевого коллектора, охватывают большую
массу водонасыщенного пласта грунта для исключения прямого забора теплой воды, а система охлаждения циркулирующей в конденсаторах грунтовой воды выполнена совмещенной с иглофильтрами забора и закачки теплой воды в пласт грунта, объединяющего
систему охлаждения с источником водоснабжения.
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых
электростанциях в звене системы технического водоснабжения конденсаторов для конденсации пара выхлопа турбин охлаждающей (циркуляционной) водой теплообменом
между ними и создания максимально возможных разрежения (вакуума) в конденсаторах и
выхлопных патрубках турбин, низкой температуры и, следовательно, наивысшего КПД
турбин, приближая его к результатам, соизмеримым с получаемыми при прямоточном водоснабжении в зимних условиях, охлаждения циркулирующей и нагреваемой при конденсации отработавшего в турбинах пара в конденсаторах воды без применения градирен
разных типов, нанесения ущерба окружающей среде и без ее загрязнения.
Из области теплотехники известно, что для конденсации отработавшего в турбине пара требуется большое количество охлаждающей воды, поэтому тепловые электростанции
обычно строят вблизи рек и больших водоемов, а при отсутствии естественных источников воды применяют оборотную систему технического водоснабжения с охлаждением
циркулирующей в конденсаторах воды в специальных охладителях башенного типа (градирнях) или в охлаждающих бассейнах.
Известный способ снабжения конденсаторов охлаждающей водой включает забор ее
из источника водоснабжения, подачу ее в конденсаторы, конденсацию ею пара выхлопа
турбины теплообменом между ними и отвод теплой воды по сливной гидролинии в си2
BY 14582 C1 2011.08.30
стему охладителей, например градирни, для охлаждения циркуляционной воды, в которых
ее поднимают до расчетного уровня, осуществляют ее свободный сверху сброс, увеличивают ее поверхность, разбивая на тонкие струи, между которыми пропускают воздух естественной или принудительной циркуляции, который охлаждает циркуляционную воду за
счет испарения и конвективного теплообмена; охлажденную воду собирают внизу системы охлаждения и по гидролинии подачи перекачивают в конденсаторы, осуществляя ее
оборот.
Недостатки описанного способа: большие потери испарения и унос воздухом мелких
капель воды, необходимость восполнения потерь, вредное воздействие на окружающую
среду шлейфами и облаками увлажненного воздуха, нагрев больших масс воздуха, туман,
безвозвратные потери значительного количества тепла.
Известные башенные охладители-градирни содержат сооружения для забора охлаждающей воды из источника водоснабжения, средства забора и подачи ее в конденсаторы,
средства отвода из конденсаторов теплой воды и подачи ее в систему охлаждения и охладителей циркуляционной воды, нагретой в конденсаторах.
Недостатки их в большой стоимости строительства, их сложности, вредном воздействии на окружающую среду, понижении КПД в сравнении с прямоточным водоснабжением, необходимости восполнения потерь воды испарения и уноса мелких капель
потоками охладителя, например воздухом с естественной или принудительной циркуляцией, значительном расходе электроэнергии при принудительной циркуляции воздуха,
полной и безвозвратной потере остаточного тепла пара выхлопа турбины - скрытого тепла
парообразования, передаваемого в процессе работы конденсатора циркуляционной воде, и
невозможности использования этого тепла - тепла, на получение которого расходуется
большое количество горючего.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.
Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что забор воды для конденсации пара выхлопа турбины осуществляют из водонасыщенного пласта грунта ниже
уровня грунтовых вод под давлением столба воды между ними, подают ее в конденсатор
пара выхлопа турбины и увеличивают скорость ее циркуляции в нем, отработавшую и
нагретую в конденсаторе пара выхлопа турбины воду отводят по сливной гидролинии и
закачивают в тот же водонасыщенный пласт грунта, из которого осуществляют забор
грунтовой воды, но на расчетном удалении от места забора и ниже уровня забора, исключая прямой забор теплой воды, а охлаждение теплой воды осуществляют рассредоточением ее в большом объеме воды и грунта водонасыщенного пласта под воздействием
разности температур теплой и холодной грунтовой воды при естественной циркуляции и
под воздействием разности уровней забора и закачки ее в пласт и разрежения между ними, создаваемого при заборе воды, а также естественной циркуляцией и отводом тепла
покровом поверхности участка забора-закачки воды, одернованного быстрорастущей растительностью с глубокозалегающей корневой системой, а установка для осуществления
описанного способа технического водоснабжения конденсатора пара выхлопа турбины
тепловой электростанции содержит сооружение для забора воды для конденсации пара
выхлопа турбины из источника водоснабжения, выполненное в виде, по меньшей мере,
одного водозаборного колодца, погруженного в водонасыщенный пласт грунта, с окнами
в стене внизу него над днищем, равномерно распределенными по его периметру и снабженными водонепроницаемыми уплотнениями; средства забора и подачи грунтовой воды
в конденсатор пара выхлопа турбины, выполненные в виде иглофильтров забора с трубопроводами, пропущенными через окна колодца в стороны от него и на расчетную глубину, загерметизированными в окнах колодца и объединенными внутри колодца кольцевым
коллектором, переходящим в соединенный с конденсатором пара выхлопа турбины магистральный трубопровод с насосом забора и подачи грунтовой воды в конденсатор пара
выхлопа турбины грунтовой воды; средства отвода из конденсатора пара выхлопа турби3
BY 14582 C1 2011.08.30
ны теплой воды и подачи ее в систему охлаждения, выполненные в виде сливной гидролинии и напорного трубопровода, переходящего в расположенный вокруг опускного колодца на расчетном расстоянии от него выше планировочной отметки кольцевой
коллектор с присоединенными к нему иглофильтрами закачки, при этом между напорным
трубопроводом и сливной гидролинией установлен насос, иглофильтры закачки расположены на расчетном удалении от иглофильтров забора, глубже их и с наклоном в наружную сторону от соединительного кольцевого коллектора, охватывают большую массу
водонасыщенного пласта грунта для исключения прямого забора теплой воды, а система
охлаждения циркулирующей в конденсаторах грунтовой воды выполнена совмещенной с
иглофильтрами забора и закачки теплой воды в пласт грунта, объединяющего систему
охлаждения с источником водоснабжения.
Описанный способ и технические средства для его осуществления позволяют достичь
таких же результатов повышения экономичности паротурбинных установок и наилучших
значений КПД, как и при прямоточном водоснабжении (забор охлаждающей воды из водоема и сброс теплой воды в этот же водоем), причем круглогодично, включая и летний
период, когда в водоемах вода имеет повышенную температуру, позволяют создать естественные условия перемещения теплой и холодной воды в водонасыщенной массе грунта
(естественную циркуляцию охлаждающей воды), теплообмен между ними и естественный
отвод тепла в атмосферу без шлейфов и облаков испарений и переувлажнения воздуха, без
потерь воды и ущерба для окружающей среды, причем с обеспечением возможности использования остаточного тепла пара выхлопа турбин - скрытого тепла парообразования,
передаваемого при конденсации пара выхлопа охлаждающей воде, для тепличного круглогодичного выращивания сельхозкультур.
Все изложенное поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически изображена установка в плане (ее скелет), а на фиг. 2 - ее продольный разрез по A-A.
Установка имеет опускной водозаборный колодец 1 с окнами 2 в его стене с водонепроницаемым уплотнением 3, равномерно распределенными в нижней его части над днищем по всему его периметру, погруженный в водонасыщенный пласт грунта,
иглофильтры 4 с трубопроводами 5, пропущенные через окна 2 с расчетным удалением от
стены колодца 1 и ниже днища, кольцевой коллектор 6 внутри колодца 1, которым соединены трубопроводы 5 с иглофильтрами 4 и магистральный трубопровод 7, присоединенный к конденсатору, насос 8, установленный на днище колодца 1 забора и подачи
охлаждающей грунтовой воды в конденсаторы, соединенный с кольцевым коллектором 6
и магистральным трубопроводом 7, сливную отводящую гидролинию 9 нагретой в конденсаторах охлаждающей воды с насосом 10 откачивания ее из конденсатора и возврата в
водонасыщенный пласт грунта, напорный трубопровод 11, кольцевой коллектор 12 и систему расположенных вокруг колодца 1 трубопроводов 13 с иглофильтрами 14 нагнетания
в них и закачивания в пласт теплой воды.
Работает описанная установка следующим образом. Включается заборный насос 8.
Под давлением столба воды, заключенной между горизонтом забора и естественным
уровнем грунтовой воды (УГВ), осуществляется забор грунтовой воды из водонасыщенного горизонта через иглофильтры 4, трубопроводы 5 и кольцевой коллектор 6, и далее
вода нагнетается и подается насосом 8 в магистральный трубопровод 7, а из него - в конденсатор, где осуществляется теплообмен между паром выхлопа турбины и холодной водой; в результате бесконтактного взаимодействия их пар конденсируется, образуется
вакуум, а конденсат приобретает максимально возможную низкую температуру; полученный конденсат откачивается из конденсатора в конденсатную гидролинию, а нагретая в
конденсаторе охлаждающая вода по сливной отводящей гидролинии 9, напорному трубопроводу 11, кольцевому коллектору 12 и трубопроводам 13 нагнетается в иглофильтры 14
и через них закачивается в водонасыщенный пласт грунта ниже уровня забора, при этом
теплая вода из глубины под воздействием разности температур, как менее плотная,
4
BY 14582 C1 2011.08.30
устремляется вверх, а под воздействием разрежения, создаваемого в зоне действия иглофильтров забора, устремляется к ним, рассредотачивается в большой массе грунта и воды,
обеспечивая циркуляцию между иглофильтрами нагнетания-закачки и иглофильтрами забора, теплообмен в большой массе грунта и грунтовой воды и ее охлаждение, дальнейший
забор и подачу охлажденной воды в конденсатор в той же последовательности, замыкая
круговой цикл движения охлаждающей воды. Кроме этого, растительный быстрорастущий с глубокозалегающей корневой системой покров участка в зоне иглофильтров увеличивает естественным путем эффект охлаждения большой массы верхнего слоя грунта и,
следовательно, воды для питания конденсаторов и конденсации пара в них, достигаемый
за счет естественной циркуляции холодной и теплой воды, теплообмена между ними и отвода тепла окружающей корневую систему среды с передачей его в атмосферу обветриванием ее надземной части.
Источники информации:
1. Бахмачевский Б.И. и др. Теплотехника. - М.: Металлургия, 1964. - С. 497-500.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
117 Кб
Теги
by14582, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа