close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

комбинированная тепло- и электроснабжающая установка

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 300 636
(13)
C1
(51) МПК
F01K 17/02
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006100042/06, 10.01.2006
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
10.01.2006
(45) Опубликовано: 10.06.2007 Бюл. № 16
2 3 0 0 6 3 6
R U
(54) КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОСНАБЖАЮЩАЯ УСТАНОВКА
(57) Реферат:
Изобретение относитс к теплоэнергетике и
может
быть
применено
в
системах
электроснабжени и
теплоснабжени ,
использующих
теплоту,
генерируемую
на
водогрейных котлах. Комбинированна тепло и
электроснабжающа установка, состо ща из
водогрейного котла районной тепловой станции
(РТС), подключенного к контуру сетевой воды,
включающему тракт первичной гор чей сетевой
воды, св занный с тепловыми потребител ми, и
тракт обратной сетевой воды, св занный с насосом
(насосами) сетевой воды, и энергоустановки,
снабжена энергоустановкой на низкокип щем
рабочем теле (НКРТ), включающей парогенератор,
турбину
с
электрогенератором,
насос
и
конденсатор-подогреватель,
размещаемые
в
промышленной зоне котельной РТС, причем
парогенератор
через
запорно-регулирующие
задвижки подключен к тракту первичной гор чей
сетевой воды, а конденсатор-подогреватель - к
тракту обратной сетевой воды. Изобретение
позвол ет обеспечить получение дополнительной
электрической
мощности
и
повышение
экономичности РТС в услови х измен емой
тепловой нагрузки в течение отопительного сезона.
1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
Адрес дл переписки:
127051, Москва, Лихов пер., 2/3, кв.13, дл ООО "НПО"Энергосберегающие технологии"
2 3 0 0 6 3 6
(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью
"Научно-производственное объединение
"Энергосберегающие технологии" (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: ЛАПИР М.А. и др. Экологически чистые
энергогенерирующие комплексы на базе
газотурбинных настроек водогрейных котлов
РТС. - Новости теплоснабжени , №1, 2002, с.4146, рис.1. RU 2095581 С1, 10.11.1997. RU
2137985 С1, 20.09.1999. SU 1451290 А1,
15.01.1989. US 4471622 А, 18.09.1984. GB
2152592 A, 07.08.1985.
(72) Автор(ы):
Лавриненко Александр Георгиевич (RU),
Сопленков Константин Иванович (RU),
Спорыхин Олег Васильевич (RU),
Стороженков Александр Николаевич (RU),
Чаховский Владимир Михайлович (RU),
Шур Анатолий Михайлович (RU),
Воронин Александр Леонидович (RU)
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 300 636
(13)
C1
(51) Int. Cl.
F01K 17/02
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006100042/06, 10.01.2006
(24) Effective date for property rights: 10.01.2006
(45) Date of publication: 10.06.2007 Bull. 16
2 3 0 0 6 3 6
EFFECT:
provision
of
additional
power,
increased economy of district heating station
under variable thermal loads during heating season.
2 cl, 1 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: heat power engineering.
SUBSTANCE: invention can be used in power
supply and heat supply systems using heat
generated in water boilers. Proposed combination
heat and power generating plant consisting of
water
boiler
of
district
heating
station
connected to system water circuit including
primary hot system water duct connected with heat
consumers and return system water duct connected
with pump(s) of system water and power plant, is
furnished with power plant operating of low
boiling medium including steam generator, turbine
with electric generator, pump, and condenserheater arranged in industrial zone of boiler room
of district heating station, steam
generator
being connected through shutoff and regulating
gates to primary hot system water duct, condenserheater, to return system water duct.
Страница: 2
EN
C 1
C 1
(54) COMBINATION HEAT AND POWER GENERATING PLANT
2 3 0 0 6 3 6
(73) Proprietor(s):
Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'ju
"Nauchno-proizvodstvennoe ob"edinenie
"Ehnergosberegajushchie tekhnologii" (RU)
R U
Mail address:
127051, Moskva, Likhov per., 2/3, kv.13, dlja
OOO "NPO"Ehnergosberegajushchie tekhnologii"
(72) Inventor(s):
Lavrinenko Aleksandr Georgievich (RU),
Soplenkov Konstantin Ivanovich (RU),
Sporykhin Oleg Vasil'evich (RU),
Storozhenkov Aleksandr Nikolaevich (RU),
Chakhovskij Vladimir Mikhajlovich (RU),
Shur Anatolij Mikhajlovich (RU),
Voronin Aleksandr Leonidovich (RU)
RU 2 300 636 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть применено в системах
электроснабжени и теплоснабжени , использующих теплоту, генерируемую на районных
теплоснабжающих станци х.
Надвигающийс энергетический кризис заставл ет искать новые нетрадиционные пути
обеспечени потребителей тепло- и энергоснабжени . Одним из таких путей вл етс комбинирование парогазовых и паровых установок.
Известна схема парогазовой установки (ПГУ) с котлом-утилизатором, состо щей из
газовой турбины в виде надстройки к паротурбинной установке (ПТУ), котла-утилизатора,
паровой турбины, конденсатора на циркул ционной охлаждающей технической воде (см.
Костюк А.Г. и др. Турбины тепловых и атомных электрических станций. Издательство МЭИ
2001, с.428). В этих установках теплота уход щих газов используетс дл подогрева
воды и образовани вод ного пара в котле-утилизаторе, что позвол ет получить
дополнительную электрическую мощность и тем самым повысить КПД всей
комбинированной ПГУ.
Основными недостатками указанной ПГУ вл ютс значительные и не устран емые
потери с циркул ционной охлаждающей водой в конденсаторе ПТУ.
Известна теплова схема паротурбинной установки с противодавленческой турбиной
(ПДТ), у которой на "хвосте" турбины вместо конденсатора подключены, как правило,
производственные потребители теплоты (см. Андрющенко А.И. и др. Теплофикационные
установки и их использование, М.: Высша школа, 1989, с.67, рис.2.1).
В этом случае потери в холодном источнике отсутствуют, но ценой недовыработки
электроэнергии.
Из известных систем наиболее близким аналогом вл етс комбинированна тепло- и
электроснабжающа установка (см. Лапир М.А. и др. Экологически чистые
энергогенерирующие комплексы на базе газотурбинных надстроек водогрейных котлов
РТС, Новости теплоснабжени , №1, 2002, с.41-46, рис.1) состо ща из водогрейного
котла районной тепловой станции (РТС), подключенного к контуру сетевой воды,
включающему тракт первичной гор чей сетевой воды, св занный с тепловыми
потребител ми, и тракт обратной сетевой воды, св занный с насосом (насосами) сетевой
воды, и энергоустановки.
Главный недостаток противодавленческой турбины заключаетс в жесткой зависимости
от тепловой нагрузки промышленного потребител , что в случае изменени тепловой
нагрузки автоматически приводит к заметному изменению выработки электроэнергии и в
этой св зи тепловой экономичности турбоустановки. Последнее обсто тельство приводит
либо к снижению тепловой экономичности, что наблюдаетс в случае снижени тепловой
нагрузки, либо к необходимости подключени дополнительного, как правило, менее
экономичного энергоисточника (замыкающего источника электроэнергии по услови м
высокого расхода топлива).
Техническим результатом, на достижение которого направлено насто щее изобретение,
вл етс получение дополнительной электрической мощности и повышение экономичности
РТС в услови х измен емой тепловой нагрузки в течение отопительного сезона.
Техническим результатом, на достижение которого направлено насто щее изобретение,
вл етс также повышение надежности при аварийных ситуаци х.
Дл этого предлагаетс РТС нар ду с производством теплоты наделить
дополнительными технологическими свойствами, а именно, генерацией электрической
энергии, что достигаетс благодар включению в контур сетевой воды энергоустановки
(ЭУ), работающей на низкокип щем рабочем теле (НКРТ). При этом ЭУ подключаетс таким образом, что в результате потери теплоты в холодном источнике снижаютс благодар вовлечению в технологический цикл отработавшей низкопотенциальной теплоты
низкокип щего рабочего тела в конденсаторе-подогревателе ЭУ в результате частичного
нагрева обратной сетевой воды, возвращаемой на водогрейные котлы РТС и благодар получаемому дополнительному эффекту в виде производства электроэнергии на
встроенной ЭУ в тепловую схему водогрейного котла РТС.
Страница: 3
DE
RU 2 300 636 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Указанный технический результат достигаетс тем, что комбинированна тепло- и
электроснабжающа установка, состо ща из водогрейного котла районной тепловой
станции (РТС), подключенного к контуру сетевой воды, включающему тракт первичной
гор чей сетевой воды, св занный с тепловыми потребител ми, и тракт обратной сетевой
воды, св занный с насосом (насосами) сетевой воды и энергоустановки, снабжена
энергоустановкой на низкокип щем рабочем теле (НКРТ), включающей парогенератор,
турбину с электрогенератором, насос и конденсатор-подогреватель, размещаемые в
промышленной зоне РТС, причем парогенератор через запорно-регулирующие задвижки
подключен к тракту первичной гор чей сетевой воды, а конденсатор-подогреватель - к
тракту обратной сетевой воды
Указанный технический результат достигаетс также тем, что комбинированна тепло- и
электроснабжающа установка, содержит резервно-аварийный конденсатор, подключенный
к турбине энергоустановки.
На чертеже представлена принципиальна схема комбинированной тепло- и
электроснабжающа установки.
Комбинированна тепло- и электроснабжающа установка содержит водогрейный котел
1 районной тепловой станции (РТС), подключенный к контуру сетевой воды, включающему
тракт 2 первичной гор чей сетевой воды, св занный с тепловыми потребител ми 3, и
тракт 4 обратной сетевой воды, св занный с насосом (насосами) 5 сетевой воды. Система
снабжена энергоустановкой на низкокип щем рабочем теле (НКРТ), включающей
парогенератор 6, турбину 7 с электрогенератором 8, насос 9 и конденсаторподогреватель 10, размещаемые в пределах промышленной зоны котельной РТС.
Парогенератор 6 через запорно-регулирующие задвижки 11, 12 и 13 подключен к тракту 2
первичной гор чей сетевой воды, а конденсатор-подогреватель 10 через запорнорегулирующие задвижки 14, 15 и 16 - к тракту обратной сетевой воды 4. Система
содержит резервно-аварийный конденсатор 17, подключенный через запорнорегулирующие задвижки 18, 19 и 20 к турбине 7 энергоустановки.
Промышленна зона котельной РТС включает в себ зону расположени котельной с
основным и вспомогательным оборудованием, включа сетевые насосы и дымовую трубу.
Энергоустановкой на низкокип щем рабочем теле (НКРТ) может быть расположена в
пристройке к зданию котельной или в надстройке к зданию.
Работа комбинированной тепло- и электроснабжающей установки осуществл етс следующим образом.
Гор ча вода из водогрейного котла 1 поступает на парогенератор 6 низкокип щего
рабочего тела при открытых задвижках 11 и 13, задвижка 12 при этом закрыта. Возможен
режим работы установки с частично открытой задвижкой 12. В парогенераторе 6
осуществл етс частичный отбор теплоты на генерацию пара НКРТ. После парогенератора
6 вода поступает по магистральным теплосет м к тепловым потребител м 5, где и
происходит основной отбор теплоты от первичного теплоносител сетевой воды. Обратна сетева вода после потребителей 5 возвращаетс на водогрейный котел 1, причем
предварительно она через задвижки 14 и 15 (задвижка 16 - закрыта) поступает на
частичный подогрев в конденсатор-подогреватель 10, в котором низкопотенциальна теплота отводитс от низкокип щего рабочего тела и передаетс обратной сетевой воде.
В результате вода частично подогреваетс и только после частичного нагрева в
конденсаторе-подогревателе она поступает на окончательный догрев в водогрейный котел
1.
В режиме нормальной работы задвижки резервно-аварийного конденсатора 10 закрыты,
и включаетс в работу он в только в случа х аварии на трубопроводном тракте обратной
сетевой воды или в случа х прекращени возврата ОСВ на РТС.
Важно заметить, что использование НКРТ обеспечивает следующие преимущества по
сравнению с газотурбинной и паровой турбинами, а именно, температура конденсации
паров НКРТ в конденсаторе-подогревателе происходит при температуре на уровне 80°С.
Это обеспечивает низкое избыточное давление отработавших паров НКРТ в конденсатореСтраница: 4
RU 2 300 636 C1
5
10
15
20
25
30
подогревателе, и в результате массовый расход происходит при относительно малых
объемных потоках НКРТ по тракту рабочего тела, чем при тех же параметрах на вод ном
паре или продуктах сгорани х. Следствием этого, все оборудование с применением НКРТ,
включа парогенератор, бинарную турбину, подогреватель-конденсатор и насос дл перекачки НКРТ можно выполнить более компактным и малогабаритным по сравнению с
аналогичным оборудованием на вод ном паре дл ПТУ или на продуктах сгорани дл ГТУ
и ПГУ (при прочих равных услови х).
Компактность оборудовани на НКРТ позволит с большим успехом реализовать ЭУ в
виде пристройки на действующих РТС или непосредственно в котельной на вновь
сооружаемых РТС, тогда как надстройки типа ГТУ в этом отношении будут более
громоздкими.
Комбинированна тепло- и электроснабжающа установка с энергоустановкой на НКРТ,
размещенной непосредственно в пределах промышленной зоны котельной РТС, позвол ет
исключить потери в холодном источнике за исключением аварийных случаев, когда
приходитс переключатьс на резервно-аварийный конденсатор, и то, только в крайних
случа х, когда накладываетс авари с обесточиванием электрических сетей.
Формула изобретени 1. Комбинированна тепло- и электроснабжающа установка, состо ща из
водогрейного котла районной тепловой станции (РТС), подключенного к контуру сетевой
воды, включающему тракт первичной гор чей сетевой воды, св занный с тепловыми
потребител ми, и тракт обратной сетевой воды, св занный с насосом (насосами) сетевой
воды, и энергоустановки, отличающа с тем, что она снабжена энергоустановкой на
низкокип щем рабочем теле (НКРТ), включающей парогенератор, турбину с
электрогенератором, насос и конденсатор-подогреватель, размещаемые в промышленной
зоне котельной РТС, причем парогенератор через запорно-регулирующие задвижки
подключен к тракту первичной гор чей сетевой воды, а конденсатор-подогреватель - к
тракту обратной сетевой воды.
2. Система теплоснабжени по п.1, отличающа с тем, что содержит резервноаварийный конденсатор, подключенный к турбине энергоустановки.
35
40
45
50
Страница: 5
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
90 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа