[go: up one dir, main page]

RU2124641C1 - Steam power plant and its operation process - Google Patents

Steam power plant and its operation process Download PDF

Info

Publication number
RU2124641C1
RU2124641C1 RU97122121A RU97122121A RU2124641C1 RU 2124641 C1 RU2124641 C1 RU 2124641C1 RU 97122121 A RU97122121 A RU 97122121A RU 97122121 A RU97122121 A RU 97122121A RU 2124641 C1 RU2124641 C1 RU 2124641C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
consumer
heat
turbine
regenerative
Prior art date
Application number
RU97122121A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97122121A (en
Inventor
В.В. Ершов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Агентство регионального развития"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Агентство регионального развития" filed Critical Закрытое акционерное общество "Агентство регионального развития"
Priority to RU97122121A priority Critical patent/RU2124641C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2124641C1 publication Critical patent/RU2124641C1/en
Publication of RU97122121A publication Critical patent/RU97122121A/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: thermal engineering (including nuclear power engineering); steam-turbine and combined- cycle plants using any type of fuel for combined heat and power generation. SUBSTANCE: when plant is running to produce heat of high quantity for particular steaming capacity, working medium is conveyed bypassing heated side of at least one high-pressure regenerative heater, heated side of mentioned heater or heaters is changed over to heat-transfer circulating loop of heat load, and in the process boiler or steam generator capacity is either raised at its preset steaming capacity or boiler or steam generator capacity is simultaneously raised and its steaming capacity is changed according to changed range of enthalpies (and, hence, temperature) of working medium heated in boiler or steam generator. Steam power plant implementing this method has respective parts, shut-off and control valves. EFFECT: improved power and resource conservation technology. 6 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики (в том числе и атомной техники), направлено на совершенствование энерго- ресурсосберегающих технологий и может быть использовано в паросиловых, а также в парогазовых энергетических установках, в которых за счет любого вида топлива для потребителей одновременно производится электрическая и тепловая энергия заданных параметров. The invention relates to the field of thermal energy (including nuclear technology), is aimed at improving energy and resource saving technologies and can be used in steam-powered, as well as in combined-cycle power plants, in which electric and thermal energy are produced simultaneously for any type of fuel for consumers given parameters.

Известно, что в процессе выработки только электроэнергии на конденсационных паротурбинных электростанциях большое количество теплоты нагревателя термодинамического цикла установки (до ~60%) неизбежно должно передаваться холодному "источнику" - охлаждающей конденсатор воде и, таким образом, бесполезно теряется. Вместе с тем известно, что, помимо электроэнергии, для производственных и бытовых нужд потребителей используется значительное количество теплоты в виде горячей воды и пара в разного рода технологических процессах, а также для отопления зданий и горячего водоснабжения. В обычных конденсаторных паротурбинных теплосиловых установка для обеспечения максимального электрического коэффициента полезного действия (КПД) давление в конденсаторе поддерживается равным ~0,04 ата, то есть конденсация рабочего пара происходит при температуре около 28-29oC. Теплота, отдаваемая охлаждающей воде в таком конденсаторе, имеет низкий температурный потенциал и поэтому не может быть использована для производственных и бытовых нужд, так как для технологических целей, как правило, используется насыщенный водяной пар с давлением от 2,5 до 20-40 ата, а для отопления - насыщенный водяной пар с давлением 1,5 - 2,6 ата или горячая вода с температурой до ~130-180oC.It is known that in the process of generating only electricity at condensing steam-turbine power plants, a large amount of heat from the heater of the plant's thermodynamic cycle (up to ~ 60%) must inevitably be transferred to the cold "source" - the water cooling the condenser and, thus, it is uselessly lost. At the same time, it is known that, in addition to electricity, a significant amount of heat is used in the form of hot water and steam for various industrial processes for the production and domestic needs of consumers, as well as for heating buildings and hot water. In conventional condenser steam turbine heat power plants, to ensure maximum electrical efficiency (Efficiency), the pressure in the condenser is maintained equal to ~ 0.04 ata, that is, the condensation of the working steam occurs at a temperature of about 28-29 o C. The heat given off by the cooling water in such a condenser has a low temperature potential and therefore cannot be used for industrial and domestic needs, as for technological purposes, as a rule, saturated water vapor with pressure is used m from 2.5 to 20-40 ata, and for heating - saturated water vapor with a pressure of 1.5 - 2.6 ata or hot water with a temperature of up to ~ 130-180 o C.

Теплофикационные паротурбинные установки отличаются от чисто конденсационных тем, что в них при относительно высоком давлении отводится некоторая часть работающего в турбине пара, которая используется для целей теплоснабжения. При этом несколько снизится величина абсолютного электрического КПД установки. Однако возможность получения больших количеств теплоты для технологических и бытовых нужд за счет некоторого сокращения выработки электроэнергии оказывается весьма выгодной, так как избавляется от необходимости сооружать специальные отопительные котельные, как правило, имеющие сравнительно невысокий КПД (~86-90%) и поэтому требующие соответствующего повышенного (в 1/КПД раз) расхода топлива, а также нерационально использующие теплоту высокого температурного потенциала при сжигании топлива для нагрева низкотемпературного теплоносителя, что невыгодно из-за уменьшения работоспособности системы. При этом экономический выигрыш при использовании теплоты отработавшего в турбине пара определяется тем, что скрыта теплота парообразования, которая в конденсационных установках теряется с охлаждающей водой конденсаторов, в установках, построенных для комбинированной выработки теплоты и электроэнергии, полностью или частично используется для покрытия бытовых или промышленных потребностей прилегающего к электростанции района. Турбины, которые не только служат приводом электрогенетора, но и снабжают теплотой внешних потребителей, называются теплофикационными, а тепловые электростанции, осуществляющие комбинированную выработку электроэнергии и теплоты, называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) в отличие от чисто конденсационных электростанций (КЭС), производящих только электроэнергию. Поскольку, как отмечено выше, для производственных и бытовых нужд требуется пар или вода в относительно широком диапазоне температур и давлений, на ТЭЦ применяются различные конструкции теплофикационных турбин и включающих их паросиловых (или парогазовых) энергетических установок в зависимости от характера потребления теплоты и заданной электрической нагрузки. Cogeneration steam turbine plants differ from purely condensing ones in that at a relatively high pressure some part of the steam working in the turbine is diverted, which is used for heat supply purposes. In this case, the absolute electrical efficiency of the installation will slightly decrease. However, the possibility of obtaining large amounts of heat for technological and domestic needs due to a certain reduction in electricity generation is very profitable, since it eliminates the need to build special heating boilers, usually having a relatively low efficiency (~ 86-90%) and therefore require a corresponding increased (1 / efficiency times) fuel consumption, as well as irrationally using the heat of a high temperature potential when burning fuel to heat a low-temperature coolant That is unprofitable due to a decrease system performance. In this case, the economic gain when using the heat of the steam exhausted in the turbine is determined by the fact that the heat of vaporization is hidden, which in condensing plants is lost with the cooling water of the condensers, in plants built for the combined generation of heat and electricity, it is fully or partially used to cover domestic or industrial needs adjacent to the power plant area. Turbines that not only serve as the drive of the electric generator, but also provide heat to external consumers, are called cogeneration, and thermal power plants that carry out combined production of electricity and heat are called heat and power plants (CHP), in contrast to purely condensation power plants (IES) that produce only electricity. Since, as noted above, steam or water is required for industrial and domestic needs in a relatively wide range of temperatures and pressures, various designs of cogeneration turbines and steam-power (or gas-vapor) power plants including them depending on the nature of heat consumption and a given electric load are used at the CHP .

Для характеристики экономичности работы ТЭЦ применяется так называемый коэффициент использования тепла K, определяемый как отношение суммы полезной работы, произведенной в термодинамическом цикле, Lэ, и теплоты Q2, отданной внешнему потребителю, к количеству теплоты Q1, выделившейся при сгорании топлива: K = (Lэ + Q2/Q1, или, что то же самое, K = (N + Q)/BQpн , где N - электрическая мощность установки, B - часовой расход топлива, Qpн - теплота сгорания топлива, Q - количество теплоты, отданное внешнему потребителю (см. , например, книгу "Техническая термодинамика", В. А.Кириллин и др., М., Энергоатомиздат, 1983 г., стр. 325). Значение K тем ближе к единице, чем совершеннее установка, то есть меньше потери теплоты в котлоагрегате и паропроводе, механические и электрические потери в электрогенераторе и т.п.To characterize the economics of the operation of the CHPP, the so-called heat utilization coefficient K is used, which is defined as the ratio of the amount of useful work produced in the thermodynamic cycle, L e , and the heat Q 2 given to the external consumer, to the amount of heat Q 1 released during the combustion of the fuel: K = (L e + Q 2 / Q 1 , or, equivalently, K = (N + Q) / BQ p n , where N is the electric power of the installation, B is the hourly fuel consumption, Q p n is the heat of combustion of the fuel, Q - the amount of heat given to an external consumer (see, for example, the book "Technical Thermo Enamika ", V. A. Kirillin et al., M., Energoatomizdat, 1983, p. 325). The value of K is closer to unity, the more perfect the installation, that is, the less heat loss in the boiler and steam pipe, mechanical and electrical losses in the electric generator, etc.

Наиболее простая из теплофикационных установок работает согласно известному способу эксплуатации, по которому сжатую до некоторого повышенного давления жидкую фазу рабочего тела паросиловой энергетической установки, например, воду направляют в котел или парогенератор, где при постоянном давлении нагревают до образования пара заданных начальных параметров, который затем направляют в снабженную, например, регенеративную отборами пара проточную часть паровой турбины, в которой происходит процесс его расширения, в результате чего турбина приводит в действие электрогенератор, далее отработавший в турбине водяной пар направляется потребителю тепловой энергии, после которого образующийся конденсат пара сжимают насосом и затем через обогреваемые стороны регенеративных подогревателей высокого давления подают опять в котел или парогенератор (см., например, книгу "Основы термодинамики циклов теплоэнергетических установок", А.И. Андрющенко, М., "Высшая школа", 1977 г., стр. 80-81). The simplest of the cogeneration plants works according to the known method of operation, in which the liquid phase of the working fluid of a steam-powered power plant, compressed to a certain elevated pressure, for example, is sent to a boiler or steam generator, where at constant pressure it is heated to form a set of initial parameters, which are then sent in the flow part of a steam turbine equipped with, for example, regenerative steam extraction, in which the process of its expansion takes place, as a result of which the turbine it activates the electric generator, then the steam that is spent in the turbine is sent to the heat energy consumer, after which the steam condensate is compressed by the pump and then fed back through the heated sides of the high pressure regenerative heaters to the boiler or steam generator (see, for example, the book "Fundamentals of Thermodynamics of Cycles" heat power plants ", A.I. Andryushchenko, M.," Higher School ", 1977, pp. 80-81).

В установках, эксплуатируемых по вышеуказанному способу, основным элементом оборудования являются турбины типа P - то есть с противодавлением и без регулируемого отбора пара. Это, например, турбины следующих отечественных марок: P - 40-12,8/3,0 и P-100-12,8/1,3-2 (см., например, книгу "Паровые турбины", А.В. Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн.1, стр.91-97, кн.2, стр. 216-218). При этом при начальном давлении пара 130 ата первая из упомянутых турбин выдает тепловому потребителю отработавший в турбине пар с давлением 28,5-35,7 ата, а вторая - с давлением 12-21 ата. В указанных паросиловых энергетических установках пар, покидающий турбину (типа P) с противодавлением расходуется лишь в том количестве, которое необходимо тепловому потребителю. Поскольку электрический КПД таких установок при постоянных начальных параметрах пара зависит только от расхода пара (при постоянном срабатываемом в турбине теплоперепаде), мощность турбины с противодавлением (и соответственно приводимого ею в действие электрогенератора) однозначно определяется расходом протекающего через турбину пара. Поэтому паросиловые энергетические установки, основанные на турбинах типа P, целесообразны при таких тепловых потребителях, нагрузка которых держится на достаточно высоком уровне круглый год, например, для химического производства. При этом давление пара, поступающего к тепловому потребителю, как правило, требуется поддерживать постоянным. In plants operated according to the above method, the main element of the equipment is type P turbines - that is, with back pressure and without controlled steam extraction. These are, for example, turbines of the following domestic brands: P - 40-12.8 / 3.0 and P-100-12.8 / 1.3-2 (see, for example, the book "Steam Turbines", A.V. Scheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, book 1, pp. 91-97, book 2, pp. 216-218). At the same time, at an initial steam pressure of 130 ata, the first of the mentioned turbines gives out to the thermal consumer the steam that has been exhausted in the turbine with a pressure of 28.5-35.7 ata, and the second with a pressure of 12-21 ata. In these steam-powered power plants, the steam leaving the turbine (type P) with backpressure is consumed only in the amount that is necessary for the heat consumer. Since the electrical efficiency of such installations with constant initial steam parameters depends only on the steam flow rate (with a constant heat difference triggered in the turbine), the power of the counter-pressure turbine (and, accordingly, the electric generator driven by it) is uniquely determined by the flow rate of the steam flowing through the turbine. Therefore, steam-powered power plants based on P-type turbines are suitable for such heat consumers, the load of which is kept at a fairly high level all year round, for example, for chemical production. In this case, the pressure of the steam entering the heat consumer, as a rule, is required to be kept constant.

Вместе с тем вышеуказанному способу эксплуатации паросиловой энергетической установки и установке для его осуществления присущ недостаток, ограничивающий их экономичное применение. Этот недостаток заключается в том, что эксплуатируемые по данному способу энергетические установки могут эффективно обслуживать теплового потребителя, использующего производственный пар только с практически постоянной величиной давления, в то время как зачастую тепловому потребителю требуется пар двух различных давлений, например, для промышленных и отопительных целей. However, the above method of operating a steam-powered power plant and a plant for its implementation has a disadvantage that limits their economical use. This disadvantage lies in the fact that the power plants operated by this method can efficiently serve a heat consumer using production steam with only a practically constant pressure value, while often a heat consumer requires steam of two different pressures, for example, for industrial and heating purposes.

Указанного недостатка лишен известный способ эксплуатации паросиловой энергетической установки, по которому жидкую фазу рабочего тела установки, преимущественно воду, направляют в котел или парогенератор, где при постоянном повышенном давлении нагревают до образования пара заданных параметров, который затем направляют в двухцилиндровую турбину, в которой происходит процесс его расширения, в результате чего турбина приводит в действие электрогенератор, при этом вышедшая из цилиндра высокого давления турбины часть расхода пара направляется производственному тепловому потребителю, а оставшаяся часть расхода пара с меньшим давлением после выхода из второго рабочего цилиндра турбины направляется, например, отопительному тепловому потребителю, после чего весь образующийся у потребителей конденсат отработанного пара сжимают насосом и затем опять подают в котел или парогенератор для нагрева и парообразования (см., например, книгу "Паровые турбины", А.В. Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн.2, стр.246-248). This drawback is deprived of the known method of operating a steam-powered power plant, in which the liquid phase of the plant’s working fluid, mainly water, is sent to a boiler or steam generator, where it is heated at constant elevated pressure until a predetermined parameter is formed, which is then sent to a two-cylinder turbine in which the process its expansion, as a result of which the turbine drives an electric generator, while part of the steam flow out of the high pressure cylinder of the turbine is sent to the industrial heat consumer, and the remaining part of the steam flow with lower pressure after leaving the second working cylinder of the turbine is directed, for example, to the heat heat consumer, after which all the condensate of the exhaust steam generated by the consumers is compressed by a pump and then again fed to the boiler or steam generator for heating and steam formation (see, for example, the book "Steam Turbines", A. V. Scheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, book 2, pp. 246-248).

Основным элементом оборудования упомянутых энергоустановок являются паровые турбины типа ПР (теплофикационные с противодавлением и производственным отбором пара). К ним относятся, например, следующие известные отечественные турбины (см., например, книгу "Паровые турбины", А.В.Щегляев, М., Энергоиздат, 1993 г. , кн. 1, стр.76): ПР-6-35/10/5, ПР-6-35/15/5 и ПР-12/15-90-15/7. Из обозначений турбин видно, что они одновременно могут выдавать тепловому потребителю производственный пар с давлением от 10 до 15 ата, также "отопительный" пар с давлением от от 1,2 до 7 ата. The main element of the equipment of the mentioned power plants are steam turbines of the PR type (cogeneration with backpressure and production steam extraction). These include, for example, the following well-known domestic turbines (see, for example, the book "Steam Turbines", A.V.Scheglyaev, M., Energoizdat, 1993, book 1, p. 76): PR-6- 35/10/5, PR-6-35 / 15/5 and PR-12 / 15-90-15 / 7. From the designations of the turbines it can be seen that they can simultaneously produce to the thermal consumer production steam with a pressure of 10 to 15 atmospheres, and also "heating" steam with a pressure of 1.2 to 7 atmospheres.

Вместе с тем указанному способу эксплуатации паросиловой энергетической установки и установке для его осуществления присущи следующие недостатки:
невысокая величина электрического КПД установки, обусловленная, в основном, существенно большей (по сравнению с аналогичным показателем КЭС) величиной давления основного расхода пара, обработавшего в турбине, вращающей электрогенератор, и который затем поступает тепловому потребителю;
неэффективное (неполное) использование электрического оборудования, обусловленное существенным снижением мощности электрогенератора, связанного с турбиной, в периоды сокращенного теплового потребления, например, в летнее "неотопительное" время и/или во время перерывов производственного потребления отработавшего в турбине пара достаточно высоких параметров;
обусловленная первыми двумя недостатками невысокая (среднегодовая) величина коэффициента использования тепла топлива установки.
However, the specified method of operating a steam-powered power plant and a plant for its implementation have the following disadvantages:
low electric efficiency of the installation, due mainly to a significantly higher (compared to the same IES) pressure value of the main steam flow processed in a turbine that rotates the electric generator, and which then enters the heat consumer;
inefficient (incomplete) use of electrical equipment due to a significant decrease in the power of the generator associated with the turbine during periods of reduced heat consumption, for example, in the summer "unheated" time and / or during interruptions in the production consumption of the steam spent in the turbine of sufficiently high parameters;
due to the first two drawbacks, a low (average annual) value of the coefficient of heat utilization of the fuel of the installation.

В отличие от вышеуказанного, более высокая величина электрического КПД, значительно лучшее использование оборудования, а также более высокий среднегодовой коэффициент использования тепла топлива обеспечивается в действующих по общему известному способу эксплуатации паросиловых энергетических (конденсаторных) установок, основанных на турбинах типа ПТ, Т, К, КТ и/или ТК, и в которых, благодаря этому, мощность электрогенераторов может изменяться в широких пределах практически независимо от нагрузки теплового потребителя (см., например, книгу "Паровые турбины", А.В.Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн.1: стр. 71-99; кн.2: стр.248-264, 294-326, 332-344, 347-350, 356-367). In contrast to the above, a higher value of electrical efficiency, a significantly better use of equipment, as well as a higher average annual heat utilization coefficient of fuel are provided in steam-powered power (condenser) plants based on PT, T, K turbines operating according to the generally known method CT and / or TC, and in which, due to this, the power of electric generators can vary over a wide range almost independently of the load of the heat consumer (see, for example, igu "Steam turbines", A.V. Shcheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, book 1: p. 71-99; book 2: p. 248-264, 294-326, 332-344, 347 -350, 356-367).

Помимо выработки электроэнергии в присоединенных генераторах упомянутые турбины типа ПТ (к ним относятся отечественные турбины ПТ-60/75-12,8/1,3; ПТ-80-100-12,8/1,3 и ПТ-135/162-12,8/1,5) обеспечивают возможность одновременной выдачи внешнему тепловому потребителю регулируемых производственного (с давлением соответственно 13 и 15 ата) и отопительного (с давлением от 0,5 - 1,2 до 2,5 ата) отборов пара, а турбины типа T (к ним относятся, например, отечественные турбины Т-180/210-12,8; Т-185/220-12,8-1 и Т-250/300-23,5-3) обеспечивают возможность выдачи потребителю тепла двух регулируемых в определенном диапазоне давлений отопительных отборов пара заданных параметров (от 0,5 до ~3,0 ата). In addition to generating electricity in the connected generators, the mentioned turbines are of type ПТ (these include domestic turbines ПТ-60 / 75-12,8 / 1,3; ПТ-80-100-12,8 / 1,3 and ПТ-135 / 162- 12.8 / 1.5) provide the possibility of simultaneous delivery to the external heat consumer of regulated production (with a pressure of 13 and 15 ata, respectively) and heating (with a pressure of from 0.5 - 1.2 to 2.5 ata) steam take-offs, and turbines type T (these include, for example, domestic turbines T-180 / 210-12.8; T-185 / 220-12.8-1 and T-250 / 300-23.5-3) provide the ability to issue heat to the consumer two adjustable in a certain pressure range of the heating steam extraction of the given parameters (from 0.5 to ~ 3.0 ata).

Кроме того, турбины типа К, КТ и ТК - к ним относятся, например, известные отечественные турбины К-210-128-3(6); К-220-4,4(3-5); К-300-23,5; К-310-23,5-3; К-320-23,5-4; К-500-17,7; К-500-23,5-4; К-500-5,9/25; К-800-12,8; К-800-23,5-5; К-1000-5,9/25-1(2); К-1100-5,9(25-4(5); К-1200-23,5-3; КТ-1070-5,9-25,3 и ТК-450/500-5,9- обеспечивают возможность выдачи внешнему потребителю тепла нескольких (например, до четырех) отопительных отборов пара нерегулируемого давления (до ~3-5 ата). In addition, K, KT and TK type turbines - these include, for example, the well-known domestic K-210-128-3 turbines (6); K-220-4.4 (3-5); K-300-23.5; K-310-23.5-3; K-320-23.5-4; K-500-17.7; K-500-23.5-4; K-500-5.9 / 25; K-800-12.8; K-800-23.5-5; K-1000-5.9 / 25-1 (2); K-1100-5.9 (25-4 (5); K-1200-23.5-3; KT-1070-5.9-25.3 and TK-450 / 500-5.9- provide the possibility of issuing to an external consumer of heat of several (for example, up to four) heating extracts of steam of unregulated pressure (up to ~ 3-5 ata).

Действующие по принципиально общему способу эксплуатации известные паросиловые энергетические установки, основанные на вышеуказанных известных турбинах типов К, КТ, ТК, Т и/или ПТ (см., например, книгу "Паровые турбины", А.В. Щегляев, М., Энергатомиздат, 1993 г.; кн.1: стр.56, рис.1.26; кн. 2: стр.360, рис.10.31, а также книгу "Теплотехнический справочник", ред. В. Н.Юренев и П.Д.Лебедев, М., Энергия, 1975 г., том 1, стр.474, 477, 478. 480, 481, 490-493) устраняет недостатки вышеуказанного известного способа эксплуатации паросиловой энергетической установки следующим образом. The well-known steam-powered power plants operating according to a fundamentally general method of operation based on the above-mentioned known turbines of types K, CT, TK, T and / or PT (see, for example, the book "Steam Turbines", A.V. Shcheglyaev, M., Energatomizdat , 1993; book 1: p. 56, fig. 1.26; book 2: p. 360, fig. 10.31, as well as the book "Heat Technical Reference", edited by V.N. Yurenev and P.D. Lebedev , M., Energy, 1975, volume 1, p. 474, 477, 478. 480, 481, 490-493) eliminates the disadvantages of the above known method of operating a steam-powered power plant as follows.

Величины их электрических КПД заметно выше (до ~30-41%) вследствие того, что основной расход пара, поступающий в турбину, срабатывает в ней до существенно более низкого давления, которое в конденсаторе ниже атмосферного, а также в связи с введением в цикл, кроме конденсатора, регенеративных отборов пара низкого давления, которые дают, например, более высокую экономию топлива, чем также принятые регенеративные отборы пара высокого давления (см., например, книгу "Основы термодинамических циклов теплоэнергетических установок", А.И. Андрющенко, М., Высшая школа, 1977 г., стр.72). The values of their electrical efficiency are noticeably higher (up to ~ 30-41%) due to the fact that the main steam flow entering the turbine operates in it to a significantly lower pressure, which is lower than atmospheric pressure in the condenser, and also due to the introduction into the cycle, in addition to a condenser, regenerative low-pressure steam withdrawals, which give, for example, higher fuel economy than the accepted high-pressure regenerative steam withdrawals (see, for example, the book "Fundamentals of thermodynamic cycles of thermal power plants", A.I. Andryushchenko, M. , ysshaya school, 1977, p.72).

Использование располагаемой мощности электрического оборудования установки в процессе ее эксплуатации существенно выше, так как его мощность почти не определяется тепловой нагрузкой потребителя, так как в периоды сокращенного теплопотребления (или даже во время прекращения теплопотребления) отборы пара внешнему тепловому потребителю закрываются и тогда весь расход пара поступает в турбину, вращающую электрогенератор, вырабатывающий, в связи с этим, больше электроэнергии. The use of the available capacity of the electrical equipment of the installation during its operation is significantly higher, since its power is almost not determined by the heat load of the consumer, since during the periods of reduced heat consumption (or even during the termination of heat consumption) the steam withdrawals are closed to the external heat consumer and then the entire steam flow enters in a turbine rotating an electric generator, generating, in this regard, more electricity.

Вышеотмеченные повышения электрического КПД и производимой электрической мощности совместно с более независимой тепловой нагрузкой, которая может быть значительной по величине (как, например, в энергоустановке КТ-1070-5,9/25-3), обеспечивают в итоге более высокий коэффициент использования тепла топлива энергетической установки. The aforementioned increases in electrical efficiency and generated electric power, together with a more independent heat load, which can be significant in magnitude (as, for example, in the KT-1070-5.9 / 25-3 power plant), provide a higher fuel heat utilization power plant.

В итоге с учетом нижепредставленной постановки задачи, на решение которой направлены заявляемые технические решения (способ и устройство), вышеперечисленные и аналогичные известные паросиловые энергетические установки (основанные на турбинах типов К, КТ, ТК, Т и/или ПТ) действуют согласно общему способу эксплуатации (см. , например, книгу "Паровые турбины", А.В. Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн.1, стр.56, рис.1.26), по которому сжатую, например, жидкую фазу рабочего тела установки, преимущественно воду, направляют в котел или парогенератор, где при постоянном давлении за счет тепла топлива нагревают до образования пара необходимых параметров, который затем направляют в проточную часть снабженной регенеративными отборами пара турбины, в которой происходит процесс его расширения, в результате чего турбина приводит в действие, например, энергогенератор, далее отработавший пар или направляют в промежуточный пароперегреватель, после чего его подают для дальнейшего расширения и соответствующего совершения работы в следующий, по меньшей мере, один рабочий цилиндр турбины и затем в конденсатор, или сразу направляют в конденсатор, где за счет охлаждения внешним теплоносителем пар превращается в жидкую фазу рабочего тела, которую далее подают насосом в, по меньшей мере, один регенеративный подогреватель низкого давления, далее направляют, при необходимости, в деаэратор, затем подают в обогреваемую сторону, по меньшей мере, одного поверхностного регенеративного подогревателя высокого давления и затем опять направляют в котел или парогенератор установки, в которой в период ее эксплуатации с выдачей потребителю также тепловой энергии из турбины дополнительно отбирают часть расхода рабочего тела установки, которую используют для передачи тепловой энергии потребителю. As a result, taking into account the statement of the problem presented below, the claimed technical solutions (method and device) are aimed at, the above and similar known steam-powered power plants (based on turbines of types K, CT, TK, T and / or PT) operate according to the general method of operation (see, for example, the book "Steam Turbines", A.V. Shcheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, book 1, p. 56, fig. 1.26), according to which a compressed, for example, liquid phase of the working fluid installations, mainly water, are sent to a boiler or steam generator, where at constant pressure due to the heat of the fuel, they are heated until the necessary parameters are generated, which is then sent to the flow part of the turbine equipped with regenerative steam extraction, in which the process of expansion takes place, as a result of which the turbine drives, for example, an energy generator, then exhaust the steam in the intermediate superheater, after which it is fed for further expansion and the corresponding performance of work in the next at least one working cylinder of the turbine and then the condenser, or immediately sent to the condenser, where due to cooling by an external heat carrier, the steam is converted into the liquid phase of the working fluid, which is then pumped into at least one regenerative low-pressure heater, then it is sent, if necessary, to a deaerator, then fed to the heated side of at least one surface regenerative high-pressure heater and then again sent to the boiler or steam generator of the installation, in which during its operation with delivery to the consumer also thermal energy from the turbine is additionally taken part of the flow rate of the working fluid of the installation, which is used to transfer thermal energy to the consumer.

Паросиловая энергетическая установка для осуществления указанного известного способа эксплуатации может содержать (см., например, также в книге "Паровые турбины, А.В.Щегляев, кн.1. стр.56, рис. 1.26) объединенные, например, трубопроводами циркуляции рабочего тела установки (преимущественно, воды и водяного пара) котел или парогенератор, проточную часть снабженной регенеративными отборами пара турбины, приводящей в действие, например, электрогенератор, и которая потом соединена или с промежуточным пароперегревателем, далее, со следующим, по меньшей мере, одним рабочим цилиндром турбины и затем с конденсатором, или непосредственно с конденсатором отработавшего пара, охлаждаемая внешним теплоносителем полость которого соединена через насос с, по меньшей мере, одним регенеративным подогревателем низкого давления, который далее соединен, при необходимости, с деаэратором и затем с обогреваемой стороной, по меньшей мере, одного поверхностного регенеративного подогревателя высокого давления, которая соединена далее со входом рабочего тела в котел или парогенератор, при этом турбина снабжена также теплофикационными отборами пара, выполненными с возможностью обеспечения потребителя тепловой энергией. A steam-powered power plant for the implementation of the specified known method of operation may contain (see, for example, also in the book "Steam turbines, A.V. Scheglyaev, pr.1. P. 56, Fig. 1.26) combined, for example, by pipelines of the circulation of the working fluid installations (mainly water and water vapor), a boiler or steam generator, a flow part of a turbine equipped with regenerative steam extraction that drives, for example, an electric generator, and which is then connected either to an intermediate superheater, then with the following, at least one working cylinder of the turbine and then with a condenser, or directly with an exhaust steam condenser, the cavity of which is cooled by an external coolant is connected via a pump to at least one regenerative low-pressure heater, which is then connected, if necessary, to a deaerator and then with the heated side of at least one surface regenerative high-pressure heater, which is further connected to the input of the working fluid into the boiler or steam generator, while It is also equipped with cogeneration steam extraction, made with the possibility of providing the consumer with thermal energy.

Вместе с тем изложенному известному способу эксплуатации паросиловой энергетической установки и установке для его осуществления присущи следующие два основных недостатка. At the same time, the following two main disadvantages are inherent in the known method for operating a steam-powered power plant and a plant for its implementation.

Первый из них заключается в том, что в режиме эксплуатации энергоустановки с номинальной (или близкой к ней по величине) производительностью электроэнергии за счет работы основного расхода рабочего тела (пара) и турбине, снабженной для повышения электрического КПД установки регенеративными отборами пара высокого и низкого давлений, максимальная мощность и температурный потенциал тепловой энергии, выдаваемой установкой внешнему потребителю, ограничены пределами термодинамических возможностей теплофикационных отборов из турбины (типа ПТ, Т, К, КТ и/или ТК) остального расхода пара, которые обеспечивают указанное теплопотребление. The first of them is that in the operation mode of a power plant with a nominal (or close in magnitude) electric power productivity due to the operation of the main flow of the working fluid (steam) and a turbine equipped to increase the electrical efficiency of the installation with regenerative high-pressure and low-pressure steam , the maximum power and temperature potential of thermal energy supplied by the installation to an external consumer are limited by the limits of thermodynamic capabilities of heat extraction from a turbine (type Fr, T, R, RT and / or TK) remaining steam flow, which provide the above heat demand.

Второй недостаток известного способа эксплуатации паросиловой энергоустановки заключается в достаточно жесткой зависимости величины от тепловой нагрузки, необходимой потребителю, от величины электрической нагрузки потребителя электроэнергии. Указанная зависимость особенно заметна и отрицательно сказывается на производственных и экономических показателях работы энергоустановки в периоды ее эксплуатации с заданной пониженной электрической нагрузкой потребителя, например, в зимний, отопительный сезон или в периоды плановых и других перерывов в работе промышленных и т.п. электропотребителей, когда, независимо от заданного снижения электронагрузки, особенно необходимо увеличить или, по меньшей мере, сохранить на уровне, близком к номинальному, мощность тепловой энергии, выдаваемой потребителю, например, для теплоснабжения. Указанный недостаток определяется тем, что в известной паросиловой энергоустановке в этот период соответственно заданной одним потребителем электрической нагрузки уменьшают расход рабочего тела, поступающего из котла или парогенератора в турбину, вращающую электрогенератор, и соответственно этому желательно уменьшаются расходы теплоизоляционных отборов пара из используемых в аналогичных энергоустановках турбин типа ПТ, Т, К, КТ и/или ТК, которые обеспечивают другого потребителя тепловой энергией. То есть в существующие в практике периоды снижения электрической нагрузки (мощности электрогенератора энергоустановки), например, до ~60% от номинальной максимальная мощность тепловой энергии, выдаваемой потребителю, также снизится примерно до ~60% от номинальной, что в итоге существенно ущемляет производственные и экономические интересы производителя и потребителей тепловой энергии. The second disadvantage of the known method of operating a steam-powered power plant is the rather stringent dependence of the value on the heat load required by the consumer, on the value of the electric load of the consumer of electricity. The indicated dependence is especially noticeable and adversely affects the production and economic performance of the power plant during its operation with a given reduced electrical load of the consumer, for example, in the winter, heating season or during planned and other breaks in industrial work, etc. electricity consumers, when, regardless of the specified reduction in electrical load, it is especially necessary to increase or at least maintain at a level close to the nominal power of thermal energy supplied to the consumer, for example, for heat supply. This drawback is determined by the fact that in a known steam-powered power plant during this period, respectively, an electric load set by one consumer reduces the consumption of the working fluid coming from the boiler or steam generator to the turbine rotating the electric generator, and accordingly it is desirable to reduce the cost of heat-insulating steam extraction from turbines used in similar power plants such as PT, T, K, CT and / or TK, which provide another consumer with thermal energy. That is, in the periods of decrease in the electric load (power of the electric generator of the power plant) that exist in practice, for example, to ~ 60% of the nominal maximum power of the heat energy supplied to the consumer will also decrease to ~ 60% of the nominal, which ultimately significantly affects production and economic interests of the producer and consumers of thermal energy.

Вышеизложенные недостатки известного способа эксплуатации паросиловой энергетической установки и установки для его осуществления - объективная реальность и поэтому при часто выявляющейся необходимости строительства в районе, прилегающем к действующей ТЭЦ (основанной на вышеуказанных известных энергоустановках), дополнительных теплопотребителей - жилых массивов, зданий, предприятий и т. п., а также для покрытия дефицита тепловой энергии, выдаваемой энергоустановкой в периоды снижения ее энегонагрузки, в практике принято (см. , например, книгу "Паровые турбины", А.В.Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г. , кн. 2: стр. 262, 265), что в районе действия указанной ТЭЦ (или ТЭЦ) должна быть построена, как минимум, дополнительная котельная, которая для покрытия первого вышеописанного дефицита тепла должна работать, преимущественно, в базовом режиме эксплуатации, а для покрытия второго указанного дефицита тепла - преимущественно в пиковом или полупиковом режимах эксплуатации. Естественно, что строительство и эксплуатация дополнительной котельной (а тем более ТЭЦ) - дело довольно дорогое, при этом следует также учесть, что, в отличие от самой экономичной - вышеуказанной комбинированной выработки энергоустановкой электрической и тепловой энергии для потребителей, необходимость сооружения дополнительной отдельной котельной (на любом виде топлива) из-за сравнительно невысокой величины ее КПД (~0,86-0,90) потребует соответствующего повышенного (в 1/0,86...0,90 раз) расхода топлива, высокий температурный потенциал которого к тому же нерационально используется при его сжигании для получения низкотемпературного (~150-250oC) теплоносителя, обслуживающего потребителей тепла. При этом чем больше величина мощности указанной дополнительной котельной, тем менее экономичной будет общая энергосистема, состоящая из известной паросиловой энергоустановки и данной котельной, так как в этом случае уменьшается доля тепловой энергии, производимой помимо производства электроэнергии.The foregoing shortcomings of the known method of operating a steam-powered power plant and a plant for its implementation is an objective reality and therefore, with the often identified need to build additional heat consumers in residential areas, buildings, enterprises, etc. in the area adjacent to the existing TPP (based on the above-mentioned known power plants) p., as well as to cover the shortage of thermal energy issued by the power plant during periods of a decrease in its energy load, it is generally accepted in practice (see, for example , the book "Steam Turbines", A.V. Shcheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, book 2: p. 262, 265) that in the area of operation of the said CHP (or CHP) should be built, at least an additional boiler room, which, to cover the first heat deficit described above, should work mainly in the basic operation mode, and to cover the second heat deficit indicated above, it should work mainly in peak or semi-peak operation modes. Naturally, the construction and operation of an additional boiler house (and even more so a thermal power plant) is quite expensive, and it should also be borne in mind that, unlike the most economical one, the above combined generation of electric and thermal energy by a power plant for consumers, the need to build an additional separate boiler room ( on any type of fuel) due to the relatively low value of its efficiency (~ 0.86-0.90) it will require a corresponding increased (1 / 0.86 ... 0.90 times) fuel consumption, the high temperature potential of which Besides badly used by burning it to produce a low temperature (~ 150-250 o C) coolant heat consumer serving. Moreover, the greater the power value of the indicated additional boiler house, the less economical will be the overall energy system, consisting of the well-known steam power plant and this boiler house, since in this case the proportion of thermal energy produced in addition to electricity production is reduced.

В связи с изложенным основной технической задачей, на решение которой направлены заявляемые изобретения (способ эксплуатации и устройство для его осуществления), являются повышение экономичности паросиловой энергетической установки с комбинированной выработкой электроэнергии и теплоты, а также снижение зависимости величины ее тепловой нагрузки от электрической нагрузки потребителя путем экономичного увеличения величины максимальной мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю в периоды ее эксплуатации на любом рабочем уровне электрической нагрузки потребителя, то есть при пониженной и максимальной мощности электрогенератора установки, производящего заданную потребителем электроэнергию. При этом решение поставленной задачи повышает также средний температурный потенциал тепла, отводимого в термодинамическом цикле установки потребителю, без изменения номенклатуры и количества основных единиц (элементов) оборудования известной комбинированной паросиловой энергетической установки, что в итоге позволит исключить или существенно сократить капитальные и эксплуатационные затраты на создание и эксплуатацию обычно в практике существующей дополнительной известной котельной (или ТЭЦ), покрывающей дефицит необходимого вышеупомянутого увеличения выдаваемой потребителю тепловой энергии, необходимой или для обеспечения возможности строительства в районе ТЭЦ дополнительных объектов - теплопотребителей, или для обеспечения, по меньшей мере, номинальной (или близкой к ней величине) производительности выдаваемого тепла в периоды существенного снижения электрической нагрузки другого потребителя. In connection with the stated main technical problem, the claimed inventions are directed to (the method of operation and the device for its implementation) are aimed at increasing the efficiency of a steam-powered power plant with combined generation of electricity and heat, as well as reducing the dependence of its heat load on the consumer's electrical load by economical increase in the maximum power of thermal energy issued to the consumer during its operation at any operating level e electrical consumer load, i.e. at low power setting and a maximum power generator, generating a predetermined electric power by the consumer. Moreover, the solution of this problem also increases the average temperature potential of the heat removed in the thermodynamic cycle of the installation to the consumer, without changing the nomenclature and number of basic units (elements) of the equipment of the known combined steam-powered power plant, which ultimately eliminates or significantly reduces the capital and operating costs of creating and operation usually in practice of the existing additional well-known boiler house (or CHP) covering the deficit required above issued aforementioned increase heat energy to the consumer or required to enable the construction in the area of additional objects CHP - heat consumers, or to provide at least a nominal (or close thereto value) outputted heat performance during periods of substantial reduction of electrical load another user.

Для решения изложенной задачи в известном способе эксплуатации паросиловой энергетической установки, по которому сжатую, например, жидкую фазу рабочего тела установки, преимущественно воду, направляют в котел или парогенератор, где при постоянном давлении за счет тепла топлива нагревают до образования пара необходимых параметров, который затем подают в проточную часть снабженной регенеративными отборами пара турбины, в которой происходит процесс его расширения, а результате чего турбина приводит в действие, например, электрогенератор, далее отработавший в турбине пар или направляют в промежуточный пароперегреватель, после его подают для совершения работы, например, в следующий, по меньшей мере, один рабочий цилиндр турбины и затем в конденсатор, или сразу направляют в конденсатор, где за счет охлаждения внешним теплоносителем пар превращается в жидкую фазу рабочего тела, которую затем подают насосом в, по меньшей мере, один регенеративный подогреватель низкого давления, далее подают, при необходимости, в деаэратор, затем направляют в обогреваемую сторону, по меньшей мере, одного поверхностного регенеративного подогревателя высокого давления и затем опять направляют в котел или парогенератор установки, в которой в период ее эксплуатации с выдачей потребителю также тепловой энергии из турбины дополнительно отбирают часть расхода рабочего тела, которую используют для передачи тепловой энергии потребителю, в период эксплуатации установки в режиме с увеличенной, для каждой величины паропроизводительности, выдачей потребителю тепловой энергии, рабочее тело установки направляют в обход обогреваемой стороны, по меньшей мере, одного регенеративного подогревателя высокого давления, обогреваемую сторону указанного подогревателя или подогревателей переключают в состав циркуляционного теплообменного контура потребителя тепловой энергии и при этом соответственно изменившемуся диапазону энтальпий (и, соответственно, температур) нагреваемого в котле или парогенераторе рабочего тела или увеличивают мощность котла или парогенератора при его заданной, в том числе и номинальной, паропроизводительности, или одновременно увеличивают мощность котла или парогенератора и изменяют его паропроизводительность. To solve the stated problem in a known method of operating a steam-powered power plant, in which a compressed, for example, the liquid phase of the plant’s working fluid, mainly water, is sent to a boiler or steam generator, where at constant pressure due to the heat of the fuel it is heated until the required parameters are formed, which then fed into the flow part of a steam turbine equipped with regenerative selections, in which the process of expansion takes place, and as a result the turbine drives, for example, an electric generator , then the steam spent in the turbine is either sent to an intermediate superheater, after which it is fed to perform work, for example, to the next at least one working cylinder of the turbine and then to the condenser, or immediately sent to the condenser, where the steam is cooled by an external heat carrier turns into the liquid phase of the working fluid, which is then pumped into at least one regenerative low-pressure heater, then fed, if necessary, to a deaerator, then sent to the heated side, at least m Herein, one surface regenerative high-pressure heater and then again sent to the boiler or steam generator of the installation, in which during its operation with the delivery of heat to the consumer, a part of the flow of the working fluid is additionally taken from the turbine, which is used to transfer thermal energy to the consumer during operation installations in the mode with increased, for each value of steam production, delivery of thermal energy to the consumer, the working fluid of the installation is directed to bypass the heated Orons of at least one regenerative high-pressure heater, the heated side of the specified heater or heaters is switched to the composition of the circulation heat exchange circuit of the consumer of thermal energy and, accordingly, the changed range of enthalpies (and, correspondingly, temperatures) of the working fluid heated in the boiler or steam generator, or increase power of the boiler or steam generator at its given, including nominal, steam production, or at the same time increase the capacity boiler or steam generator and change its steam output.

Кроме того, для регулирования мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю через регенеративные подогреватели высокого давления, расход пара, отбираемого из турбины в греющие стороны указанных подогревателей, может быть изменен, а при этом греющая сторона, по меньшей мере, одного из указанных регенеративных подогревателей может быть переключена к регулируемому отбору пара более высокого давления. In addition, to control the power of thermal energy supplied to the consumer through high pressure regenerative heaters, the flow rate of steam taken from the turbine to the heating sides of these heaters can be changed, while the heating side of at least one of these regenerative heaters can be switched to controlled selection of higher pressure steam.

Для достижения вышеназванного технического результата предлагается эксплуатируемая по вышеизложенному заявляемому способу паросиловая энергетическая установка, прототипом которой из широкого спектра известных паросиловых энергоустановок, которые основаны на турбинах типов К, КТ, ТК, Т и/или ПТ и наиболее близким к сущности заявленного технического решения, выбрана паросиловая энергетическая установка, основанная на наиболее распространенной и технологичной турбине типа К (К-800-23,5-5) и которая представлена в книге "Паровые турбины", А.В.Щегляев (М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн.1) на стр.56 и рис 1.26. При этом в паросиловой энергетической установке, содержащей объединенные, например, трубопроводами циркуляции рабочего тела установки котел или парогенератор, проточную часть снабженной регенеративными отборами высокого и низкого давлений пара турбины, приводящей в действие, например, электрогенератор и которая потом соединена или с промежуточным пароперегревателем, далее со следующим, по меньшей мере, одним рабочим цилиндром турбины и затем с конденсатором, или непосредственно с конденсатором отработавшего пара, охлаждаемая внешним теплоносителем сторона которого соединена через насос с, по меньшей мере, одним регенеративным подогревателем низкого давления, который далее соединен, при необходимости, с диаэратором и затем с обогреваемой стороной, по меньшей мере, одного поверхностного регенеративного подогревателя высокого давления рабочего тела, которая соединена затем со входом рабочего тела в котел или парогенератор, при этом турбина снабжена также промежуточными теплофикационными отборами пара, выполненными с возможностью обеспечения потребителя тепловой энергией, обогреваемая сторона, по меньшей мере, одного регенеративного подогревателя высокого давления на входе и выходе из нее рабочего тела присоединена через запорные устройства к циркуляционному теплообменному контуру потребителя тепловой энергии, трубопроводы, соединяющие входы и выходы рабочего тела из обогреваемой стороны указанного подогревателя или подогревателей с их соседними по основному тракту циркуляции рабочего тела единицами оборудования установки снабжены запорными устройствами, а указанные единицы оборудования установки дополнительно соединены между собой обходящим расположенные между ними регенеративный подогреватель или подогреватели, а также запорные устройства соответствующим байпасным трубопроводом, который снабжен запорным устройством. При этом, преимущественно, каждый трубопровод, обеспечивающий регенеративный отбор пара из турбины в греющую сторону подогревателя высокого давления, выполненного с возможностью обеспечения потребителя тепловой энергией, может быть снабжен запорно-регулирующим устройством, а греющая сторона, по меньшей мере, одного указанного регенеративного подогревателя высокого давления может быть дополнительно соединена через запорно-регулирующее устройство с отбором из турбины пара более высокого давления. To achieve the above technical result, a steam-powered power plant operated according to the aforementioned claimed method is proposed, the prototype of which is selected from a wide range of known steam-powered power plants based on turbines of types K, CT, TK, T and / or PT and closest to the essence of the claimed technical solution, steam-powered power plant based on the most common and technologically advanced type K turbine (K-800-23.5-5) and which is presented in the book "Steam Turbines", A. .Scheglyaev (M. Energoatomisdat, 1993, Book 1) on page 56 and Figure 1.26. Moreover, in a steam-powered power plant containing, for example, a boiler or a steam generator combined by pipelines circulating the working fluid of the installation, the flow part is equipped with regenerative high-pressure and low-pressure steam turbines that drive, for example, an electric generator and which is then connected either to an intermediate superheater, then with the next at least one working cylinder of the turbine and then with a condenser, or directly with an exhaust steam condenser, cooled externally m the coolant side of which is connected through a pump to at least one regenerative low-pressure heater, which is further connected, if necessary, to a diaaerator and then to the heated side of at least one surface regenerative high-pressure heater of the working fluid, which is then connected with the entrance of the working fluid into the boiler or steam generator, while the turbine is also equipped with intermediate heat recovery steam, made with the possibility of providing the consumer with heat energy, the heated side of at least one regenerative high-pressure heater at the inlet and outlet of the working fluid is connected via shut-off devices to the circulation heat exchange circuit of the consumer of thermal energy, pipelines connecting the inputs and outputs of the working fluid from the heated side of the specified heater or heaters with their units of equipment adjacent to the main path of the circulation of the working fluid are equipped with locking devices, and the indicated units of equipment Fitting further interconnected encircling disposed therebetween regenerative heater or heaters, as well as locking devices corresponding bypass line, which is provided with a locking device. In this case, preferably, each pipeline providing regenerative extraction of steam from the turbine to the heating side of the high pressure heater, configured to provide the consumer with thermal energy, can be equipped with a shut-off and control device, and the heating side of at least one of the specified regenerative high heater pressure can be additionally connected through a locking and regulating device with the selection of higher pressure steam from the turbine.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где изображены:
на фиг. 1 - принципиальная тепловая схема паросиловой энергетической установки по варианту 1 исполнения;
на фиг.2 - T-gS диаграмма идеального цикла работы варианта 1 исполнения энергоустановки в период ее эксплуатации с номинальной или уменьшенной выдачей потребителю тепловой энергии при номинальной (а также пониженной) производительности электроэнергии;
на фиг.3 - T-gS диаграмма идеального цикла работы варианта 1 исполнения энергоустановки в период ее эксплуатации с увеличенной выдачей потребителю тепловой энергии при номинальной (а также пониженной) производительности электроэнергии;
на фиг.4 - принципиальная тепловая схема паросиловой энергетической установки по варианту 2 исполнения;
на фиг.5 - T-gS диаграмма идеального цикла работы варианта 2 исполнения энергоустановки в период ее эксплуатации с максимальной (при заданной паропроизводительности или величине расхода рабочего тела через турбину) выдачей тепловой энергии потребителю с помощью всех трех регенеративных подогревателей высокого давления;
на фиг.6 - принципиальная тепловая схема паросиловой энергетической установки по варианту 3 исполнения;
на фиг.7 - T-gS диаграмма идеального цикла работы варианта 3 исполнения энергоустановки в период ее эксплуатации с максимальной (при заданной паропроизводительности) выдачей потребителю тепловой энергии потребителю с помощью, например, только одного регенеративного подогревателя высокого давления.
The essence of the invention is illustrated by drawings, which depict:
in FIG. 1 is a schematic thermal diagram of a steam-powered power plant according to embodiment 1;
figure 2 - T-gS diagram of the ideal cycle of option 1 of the power plant during its operation with a nominal or reduced delivery of thermal energy to the consumer at nominal (as well as reduced) electric power productivity;
figure 3 is a T-gS diagram of the ideal cycle of operation of option 1 of the power plant during its operation with increased delivery of thermal energy to the consumer at nominal (as well as reduced) electric power productivity;
figure 4 is a schematic thermal diagram of a steam-powered power plant according to embodiment 2;
figure 5 is a T-gS diagram of the ideal cycle of operation of option 2 of the power plant during its operation with the maximum (for a given steam capacity or flow rate of the working fluid through the turbine) heat supply to the consumer using all three high pressure regenerative heaters;
figure 6 is a schematic thermal diagram of a steam-powered power plant according to embodiment 3;
Fig. 7 is a T-gS diagram of the ideal cycle of operation of embodiment 3 of a power plant during its operation with maximum (at a given steam output) generation of thermal energy to a consumer by means of, for example, only one high pressure regenerative heater.

Примеры реализации предлагаемого способа и устройства даны при использовании в паросиловой энергетической установке в качестве ее рабочего тела самого распространенного вещества - воды, хотя вышеуказанные способ и устройство справедливы и при использовании в качестве рабочего тела энергоустановки других известных веществ, например, двуокиси углерода и т.д. (см., например, книгу "Энергетическое оборудование блоков АЭС", Н.М.Кузнецов и др. , Л. , Машиностроение, 1979 г., стр. 71-74); журнал "Теплофизика высоких температур", изд. "Наука", 1968 г., том 6, выпуск 4, стр. 621-633 и книгу "Неводяные пары в энергомашиностроении", А.А.Канаев и И.З.Копп, Л., Машиностроение, 1973 г., стр. 29-33, 74, 90). Examples of the implementation of the proposed method and device are given when using the most common substance, water, as its working fluid in a steam power plant, although the above method and device are also valid when other known substances, such as carbon dioxide, etc., are used as the working fluid of a power plant . (see, for example, the book "Power Equipment of NPP Units", N. M. Kuznetsov et al., L., Mechanical Engineering, 1979, pp. 71-74); Journal of Thermophysics of High Temperatures, ed. "Science", 1968, volume 6, issue 4, pp. 621-633 and the book "Non-water pairs in power engineering", A.A. Kanaev and I.Z.Kopp, L., Mechanical Engineering, 1973, pp. 29-33, 74, 90).

Предлагаемый способ эксплуатации паросиловой энергетической установки, производящей электрическую и тепловую энергию, осуществляется в следующей последовательности. The proposed method of operating a steam-powered power plant producing electric and thermal energy is carried out in the following sequence.

В период эксплуатации установки в режиме с увеличенной, для каждой величины паропроизводительности, выдачей потребителю тепловой энергии, рабочее тело установки направляют в обход обогреваемой стороны, по меньшей мере, одного регенеративного подогревателя высокого давления, обогреваемую сторону указанного подогревателя или подогревателей переключают в состав циркуляционного теплообменного контура потребителя тепловой энергии и при этом соответственно изменившемуся диапазону энтальпий нагреваемого в котле или парогенераторе рабочего тела или увеличивают мощность котла или парогенератора при заданной, в том числе и номинальной, его паропроизводительности, или одновременно увеличивают мощность котла или парогенератора и изменяют его паропроизводительность. Кроме того, для регулирования мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю через регенеративные подогреватели высокого давления, расход пара, отбираемого из турбины в греющие стороны указанных подогревателей, может быть изменен, а при этом греющая сторона, по меньшей мере, одного из указанных регенеративных подогревателей может быть переключена к регулируемому отбору пара более высокого давления. During operation of the installation in a mode with increased thermal energy for each steam output for the consumer, the working fluid of the installation is sent to bypass the heated side of at least one regenerative high-pressure heater, the heated side of the specified heater or heaters is switched into a circulation heat exchange circuit heat energy consumer and at the same time, according to the changed range of enthalpies heated in the boiler or steam generator which body or increase the power of the boiler or the steam generator at a given, including face, its steam output, or both increase the power of the boiler or steam generator and alter its steam output. In addition, to control the power of thermal energy supplied to the consumer through high pressure regenerative heaters, the flow rate of steam taken from the turbine to the heating sides of these heaters can be changed, while the heating side of at least one of these regenerative heaters can be switched to controlled selection of higher pressure steam.

Вариант 1 исполнения предлагаемой паросиловой энергетической установки состоит из следующих основных единиц оборудования, объединенных соответствующими трубопроводами и/или полостями корпусных конструкций. Option 1 of the proposed steam-powered power plant consists of the following basic units of equipment, combined by the corresponding pipelines and / or cavities of the hull structures.

Выход рабочего тела установки - пара заданных параметров из котла (в том числе, например, котла-утилизатора парогазовой энергоустановки) или парогенератора 1 соединен с проточной частью рабочего цилиндра высокого давления 2 паровой турбины 3, выход из которой соединен с промежуточным пароперегревателем 4 котла 1, который так же, как и котел 1, работает за счет тепла органического или, например, ядерного топлива (на черт. не показано). Выход пара из пароперегревателя 4 соединен трубопроводом со входом пара в проточную часть рабочего цилиндра среднего давления 5 турбины, выход основного расхода пара из которой соединен с его входом в рабочий цилиндр низкого давления 6 турбины 3. Все рабочие цилиндры 2, 5 и 6 турбины 3 установлены на одном валу, с помощью которого, например, через редуктор (который на черт. не показан) турбина может вращать электрогенератор 7, предназначенный для производства электрической энергии потребителям. Выход из турбины 3 отработавшего пара соединен с охлаждаемой стороной (полостью) конденсатора 8, снабженного трубной теплообменной системой 9, по которой циркулирует внешний охлаждающий теплоноситель, преимущественно вода, например, из градирни ТЭЦ, которая на черт. не показана. Выход конденсата рабочего тела из конденсатора 8 через конденсатный насос 10 соединен со входом в обогреваемую сторону регенеративного поверхностного подогревателя низкого давления 11, которая далее соединена с подобными обогреваемыми сторонами регенеративных подогревателей низкого давления 12 и 13. Выход конденсата рабочего тела (питательной воды) из подогревателя 13 соединен со деаэратором 14 смешивающего типа, который служит для термического удаления из питательной воды растворенных в ней газов, преимущественно кислорода и углекислоты. При этом следует отметить, что проработки и лабораторные исследования дают основания полагать, что для перспективных энергоблоков АЭС и ТЭС определенными возможностями обладают системы регенеративного подогрева питательной воды, в которых деаэратор заменяется поверхностным регенеративным подогревателем или в качестве одного из возможных вариантов бездеаэраторной схемы регенеративного подогрева может рассматриваться схема со смешивающим регенеративным подогревателем низкого давления (см. , например, статью "Бездеаэраторная схема регенерации паровых турбин большой мощности", Г.И.Ефимочкин и др. в журнале "Теплоэнергетика", 1977 г., N5, стр. 27-30 и книгу "Энергетическое оборудование блоков атомных электростанций", Н.М.Кузнецов и др., Л., Машиностроение, 1979 г., стр. 220). The output of the installation’s working fluid is a pair of set parameters from the boiler (including, for example, a waste-heat boiler of a combined cycle gas turbine power plant) or steam generator 1 is connected to the flowing part of a high pressure working cylinder 2 of a steam turbine 3, the output of which is connected to an intermediate superheater 4 of boiler 1, which, like boiler 1, works due to the heat of organic or, for example, nuclear fuel (not shown in the diagram). The steam outlet from the superheater 4 is connected by a pipeline to the steam inlet to the flowing part of the medium pressure working cylinder 5 of the turbine, the main steam flow output from which is connected to its entrance to the low pressure working cylinder 6 of the turbine 3. All working cylinders 2, 5 and 6 of the turbine 3 are installed on one shaft, with which, for example, through a gearbox (which is not shown in the drawing), the turbine can rotate an electric generator 7, intended for the production of electrical energy to consumers. The outlet of the exhaust steam turbine 3 is connected to the cooled side (cavity) of the condenser 8, equipped with a pipe heat exchange system 9, through which an external cooling coolant circulates, mainly water, for example, from the cooling tower of the thermal power station, which the hell. not shown. The condensate outlet of the working fluid from the condenser 8 through the condensate pump 10 is connected to the entrance to the heated side of the regenerative surface low pressure heater 11, which is further connected to similar heated sides of the regenerative low pressure heaters 12 and 13. The condensate outlet of the working fluid (feed water) from the heater 13 connected to a mixing type deaerator 14, which serves for the thermal removal from the feed water of gases dissolved in it, mainly oxygen and carbon dioxide . It should be noted that studies and laboratory studies suggest that for promising power units of nuclear power plants and thermal power plants, regenerative heating water systems have certain capabilities, in which the deaerator is replaced by a surface regenerative heater or, as one of the possible options for a deaerationless regenerative heating circuit, scheme with mixing regenerative low-pressure heater (see, for example, the article "Deaeration-free scheme of regeneration of high-power steam turbines ", G.I. Efimochkin et al. in the journal" Heat Power Engineering ", 1977, N5, pp. 27-30 and the book" Power Equipment of Nuclear Power Plant Units ", N. M. Kuznetsov and others. , L., Mechanical Engineering, 1979, p. 220).

Выход питательной воды из бака деаэратора 14 соединен с питательным насосом 15, который служит для еще большего сжатия воды до заданного давления и дальнейшей ее подачи по основному контуру установки. Можно отметить, что помимо электрического привода, для более экономичного изменения расхода питательной воды насосы 15 и 10 могут быть снабжены также турбоприводами, основанными, например, на турбинах Р-11-1,5/0,3, К-17-1,5 П и К-12-1, ОПА (см. , например, книгу "Паровые турбины", А.В.Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г. , кн. 2, стр. 386-398), работающими за счет регулируемого расхода пара, отбираемого из турбины 3 (на черт. не показано). The outlet of the feed water from the deaerator tank 14 is connected to the feed pump 15, which serves to further compress the water to a predetermined pressure and then supply it along the main circuit of the installation. It can be noted that in addition to the electric drive, for a more economical change in the flow of feed water, the pumps 15 and 10 can also be equipped with turbo drives based, for example, on the turbines R-11-1.5 / 0.3, K-17-1.5 P and K-12-1, OPA (see, for example, the book "Steam Turbines", A.V. Shcheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, book 2, pp. 386-398), working at the expense of adjustable flow rate of steam taken from the turbine 3 (not shown in the drawing).

Выход воды из питательного насоса 15 через регулирующее устройство 16 и затем через запорное устройство 17 соединен с обогреваемой стороной поверхностного регенеративного подогревателя высокого давления 18, который далее также соединен с аналогичным регенеративным подогревателем 19, который, в свою очередь, так же соединен с регенеративным подогревателем 20, выход питательной воды из обогреваемой стороны последнего регенеративного подогревателя 20 через запорное устройство (например, вентиль или задвижку) 21 соединен со входом воды в исходный котел или парогенератор 1, и таким образом основной круговой цикл циркуляции рабочего тела установки замкнулся. Вход питательной воды в обогреваемую сторону первого регенеративного подогревателя высокого давления 18 и выход воды из обогреваемой стороны последнего, в данном случае, третьего подогревателя высокого давления 20 присоединены соответственно через запорные устройства 22 и 23 к циркуляционному теплообменному контуру 24 потребителя тепловой энергии, который включает, в частности, циркулятор, выполненный в виде водяного насоса 25 (другие элементы данного контура 24 не показаны). Соседние по отношению к подключаемым в данном случае к отбору теплоты потребителю подогревателям 18-20 единицы оборудования основного тракта питательной воды установки - регулирующее устройство 16 и котел или парогенератор 1 дополнительно соединены между собой обходящим расположенные между ними указанные подогреватели и запорные устройства 17, 21 байпасным трубопроводом 26, который также снабжен запорным устройством 27. Следует отметить, что, в отличие от вышеизложенного, по заявляемому изобретению возможно, при необходимости, использование для увеличенной выдачи потребителю тепловой энергии не с помощью всех регенеративных подогревателей высокого давления, как предоставлено на фиг. 1, а в меньшей степени - с помощью, например, одного или двух из них (см. ниже на фиг.6 вариант 3 исполнения предлагаемой установки и фиг.7). The water outlet from the feed pump 15 through the control device 16 and then through the shut-off device 17 is connected to the heated side of the surface regenerative high-pressure heater 18, which is further connected to a similar regenerative heater 19, which, in turn, is also connected to the regenerative heater 20 , the outlet of feed water from the heated side of the last regenerative heater 20 through a shut-off device (for example, a valve or gate valve) 21 is connected to the water inlet th boiler or steam generator 1, and thus the main circular working fluid circulation loop installation closed. The feed water inlet to the heated side of the first regenerative high-pressure heater 18 and the water outlet from the heated side of the last, in this case, third high-pressure heater 20 are connected via shut-off devices 22 and 23, respectively, to the heat exchange consumer circuit 24, which includes in particular, a circulator made in the form of a water pump 25 (other elements of this circuit 24 are not shown). In relation to the heaters connected to the consumer in this case, heaters 18-20 units of the equipment of the main feedwater path of the installation — the control device 16 and the boiler or steam generator 1 are additionally interconnected bypassing the heaters and shut-off devices 17, 21 located between them, bypass piping 26, which is also equipped with a locking device 27. It should be noted that, unlike the foregoing, according to the claimed invention, it is possible, if necessary, to use to increase the supply of thermal energy to the consumer, not using all regenerative high-pressure heaters, as provided in FIG. 1, and to a lesser extent - using, for example, one or two of them (see option 6 of embodiment 3 of the proposed installation and figure 7 below).

Выходы регенеративных отборов пара из промежуточных ступеней рабочих цилиндров 2 и 5 турбины 3 соединены соответственно со входами пара в греющие стороны (межтрубные пространства) регенеративных подогревателей высокого давления 20, 19 и 18 с помощью трубопроводов 28, 29 и 30, каждый из которых соответственно снабжен запорно-регулирующим устройством 31, 32 и 33. Для последовательных перетечек образующихся конденсатов отобранного греющего пара в деаэратор 14 межтрубные пространства подогревателей 18-20 соединены между собой, при этом межтрубное пространство подогревателя 18 соединено в итоге с полостью деаэратора 14, в которой давление всегда меньше. Для обеспечения подогрева и вскипания питательной воды в деаэраторе 14 его верхняя полость соединена трубопроводом 34 с выходом греющего пара, отбираемого из промежуточной ступени рабочего цилиндра 5 турбины 3. Кроме того, указанный трубопровод 34 с помощью трубопровода 35, снабженного запорно-регулирующим устройством 36, соединен со входом пара в греющую сторону (межтрубное пространство) подогревателя сетевой воды 37 потребителя тепловой энергии. Далее выход отбора пара меньшего давления из промежуточной ступени рабочего цилиндра 5 турбины 3 и вход пара в греющую сторону (межтрубное пространство) регенеративного подогревателя низкого давления 13 соединены между собой трубопроводом 38. При этом трубопровод 38 дополнительно соединен трубопроводом 39, снабженным запорно-регулирующим устройством 40, со входом пара в греющую сторону подогревателя сетевой воды 41. Аналогично выход греющего пара еще меньшего давления из промежуточной ступени рабочего цилиндра 5 турбины 3 и вход пара в греющую сторону регенеративного подогревателя 12 соединен трубопроводом 42, который, кроме того, соединен трубопроводом 43, снабженным запорно-регулирующим устройством 44, со входом пара в греющую сторону подогревателя сетевой воды 45. Последний выход греющего пара, отбираемого из рабочего цилиндра низкого давления 6 турбины 3 и вход пара в греющую сторону регенеративного подогревателя низкого давления 11 соединены трубопроводом 46. Для последовательных перетечек образующихся конденсатов греющего пара в конденсатор 8 межтрубные пространства подогревателей 11-13 соединены между собой и, наконец, выход общего конденсата греющего пара из подогревателя 11 соединен трубопроводом 47 с полостью конденсатора 8, в которой давление среды наименьшее. Обогреваемые стороны (например трубные системы) поверхностных подогревателей сетевой воды 37, 41 и 45 соединены между собой и, кроме того, являются составной частью (источником тепла) циркуляционного теплообменного контура 48 потребителя, по которому сетевой теплоноситель, например вода, циркулирует за счет насоса 49. Для последовательных перетечек конденсата греющего пара из подогревателя 37 через подогреватель 41 в подогреватель 45 межтрубные пространства подогревателей 37, 41 и 45 соединены между собой, при этом выход общего конденсата греющего пара из подогревателя сетевой воды 45 соединен с полостью самого низкого давления в контуре - конденсатором 8 трубопроводом 50. При необходимости вышеуказанные циркуляционные теплообменные контуры 24 и 48 потребителя тепловой энергии могут соединяться (на черт. не показано). The outputs of the regenerative steam extraction from the intermediate stages of the working cylinders 2 and 5 of the turbine 3 are connected respectively to the steam inlets to the heating sides (annular spaces) of the high pressure regenerative heaters 20, 19 and 18 using pipelines 28, 29 and 30, each of which is respectively equipped with a shut-off -regulating device 31, 32 and 33. For consecutive flows of condensates of the selected heating steam into the deaerator 14, the annular spaces of the heaters 18-20 are interconnected, while the annulus is simple the heater 18 is finally connected to the cavity of the deaerator 14, in which the pressure is always less. To ensure the heating and boiling of feed water in the deaerator 14, its upper cavity is connected by a pipe 34 to the output of the heating steam taken from the intermediate stage of the working cylinder 5 of the turbine 3. In addition, the specified pipe 34 is connected via a pipe 35 provided with a shut-off and control device 36 with steam entering the heating side (annular space) of the network water heater 37 of the thermal energy consumer. Next, the output of the lower pressure steam extraction from the intermediate stage of the working cylinder 5 of the turbine 3 and the steam inlet to the heating side (annular space) of the low pressure regenerative heater 13 are interconnected by a pipe 38. In this case, the pipe 38 is additionally connected by a pipe 39 equipped with a shut-off and control device 40 , with steam entering the heating side of the network water heater 41. Similarly, the output of heating steam of even lower pressure from the intermediate stage of the working cylinder 5 of the turbine 3 and the steam inlet to the heating the south side of the regenerative heater 12 is connected by a pipe 42, which, in addition, is connected by a pipe 43, equipped with a shut-off and control device 44, with steam entering the heating side of the network water heater 45. The last output of the heating steam taken from the low pressure working cylinder 6 of the turbine 3 and steam inlet to the heating side of the regenerative low-pressure heater 11 is connected by a pipe 46. For consecutive flows of the generated condensates of the heating steam into the condenser 8, the annular spaces are heated evateley 11-13 are connected together and, finally, the total yield of the condensate of the heating steam heater 11 connected through a duct 47 with the cavity of the capacitor 8, wherein the pressure medium is smallest. The heated sides (for example, pipe systems) of surface network water heaters 37, 41 and 45 are interconnected and, in addition, are an integral part (heat source) of the consumer circulation heat exchange circuit 48, through which the network heat carrier, for example water, is circulated by the pump 49 For consecutive overflows of heating steam condensate from the heater 37 through the heater 41 to the heater 45, the annular spaces of the heaters 37, 41 and 45 are interconnected, while the output of the total heating condensate a pair of mains water heater 45 is connected with the cavity of the lowest pressure in the circuit - 8 condenser conduit 50. If necessary, the above circulating heat exchange circuits 24 and heat consumer 48 may be connected (not shown in Fig.).

Характерные точки изменения физического состояния рабочего тела вышеописанной паросиловой энергетической установки (входы и выходы рабочего тела из основных элементов оборудования установки) отмечены на фиг. 1 буквами "б, в, г,...п,". Этими же буквами отмечены соответствующие характерные точки термодинамических T-gS диаграмм (см. фиг. 2,3) идеальных циклов работы вышепредставленного варианта 1 исполнения предлагаемой энергоустановки в двух основных режимах ее эксплуатации. The characteristic points of change in the physical state of the working fluid of the above-described steam-powered power plant (inputs and outputs of the working fluid from the main elements of the plant equipment) are marked in FIG. 1 letters "b, c, d, ... n,". The same letters indicate the corresponding characteristic points of the thermodynamic T-gS diagrams (see Fig. 2, 3) of ideal cycles of operation of the above presented embodiment 1 of the proposed power plant in two main modes of its operation.

На фиг. 2 изображена T-gS диаграмма идеального цикла (с промежуточным перегревом пара и докритическим его начальным давлением) работы варианта 1 исполнения энергоустановки в период ее эксплуатации с номинальной или уменьшенной выдачей потребителю тепловой энергии при номинальной (а также пониженной) производительности установкой электроэнергии. В связи с использованием в цикле регенеративного подогрева питательной воды паром, отбираемым из турбины, особенностью этой диаграммы является отложение по оси абсцисс приведенной энтропии (см., например, книгу "Основы термодинамики циклов теплоэнергетических установок", А.И. Андрющенко, М., Высшая школа, 1977 г., стр. 69-71). Каждый отбор пара из турбины 3 изображен на диаграмме соответствующим горизонтальным участком ломаной линии б-з (участки б, в, г, д, е, ж). Вертикальные ее участки - процессы оставшегося в турбине расхода пара. Процесс расширения пара в турбине идет по линии п-б-з. Кроме этого, на диаграмме фиг. 2 указаны следующие обозначения:
q1 - удельное тепло, подводимое к рабочему телу цикла в котле или парогенераторе 1;
Qр1 - тепло регенерации передаваемое питательной воде регенеративными подогревателями 11-13, 18-20 и деаэратором 14 внутри цикла (направление теплопередачи показано стрелкой);
Qк - тепло, отдаваемое рабочим телом во внешнюю среду в конденсаторе 8;
Qт1 - тепло, выдаваемое потребителю через подогреватели сетевой воды 37, 41 и 45.
In FIG. Figure 2 shows the T-gS diagram of the ideal cycle (with intermediate superheating of the steam and its subcritical initial pressure) of operation of option 1 of the power plant during its operation with nominal or reduced heat energy output to the consumer at rated (as well as reduced) power installation performance. In connection with the use of steam taken from a turbine in a regenerative heating water cycle, a feature of this diagram is the deposition of reduced entropy along the abscissa axis (see, for example, the book "Fundamentals of Thermodynamics of Cycles of Thermal Power Plants", A.I. Andryushchenko, M., High School, 1977, pp. 69-71). Each selection of steam from the turbine 3 is shown in the diagram with the corresponding horizontal section of the broken line b-s (sections b, c, d, e, f, f). Its vertical sections are the processes of steam flow remaining in the turbine. The process of expansion of steam in the turbine goes along the line p-b-s. In addition, in the diagram of FIG. 2 the following designations are indicated:
q 1 - specific heat supplied to the working fluid of the cycle in the boiler or steam generator 1;
Q p1 - heat of regeneration transferred to feed water by regenerative heaters 11-13, 18-20 and deaerator 14 inside the cycle (the direction of heat transfer is indicated by an arrow);
Q to - the heat given off by the working fluid to the external environment in the capacitor 8;
Q t1 - heat supplied to the consumer through the network water heaters 37, 41 and 45.

На фиг. 3 изображена термодинамическая T-gs диаграмма идеального цикла работы варианта 1 исполнения энергоустановки в период ее эксплуатации с увеличенной выдачей потребителю тепловой энергии при номинальной (а также пониженной) производительности электроэнергии. При этом, в отличие от диаграммы на фиг. 2, в данной диаграмме указаны следующие обозначения:
Q1 - подведенное в цикле (котле или парогенераторе 1) (удельное) тепло;
Qр2 - тепло регенерации, передаваемое питательной воде регенеративными подогревателями низкого давления 11-13 и деаэратором 14 внутри цикла (направление теплопередачи показано стрелкой);
Qт2 - дополнительное тепло, выдаваемое с более высоким температурным потенциалом потребителю через регенеративные подогреватели высокого давления 18-20;
k - точка диаграммы, характеризующая физическое состояние рабочего тела энергоустановки в данном режиме работы перед его входом в котел или парогенератор 1.
In FIG. Figure 3 shows the thermodynamic T-gs diagram of the ideal cycle of operation of option 1 of the power plant during its operation with increased output of thermal energy to the consumer at nominal (as well as reduced) electric power productivity. Moreover, in contrast to the diagram in FIG. 2, the following notation is indicated in this diagram:
Q 1 - summed up in the cycle (boiler or steam generator 1) (specific) heat;
Q p2 - heat of regeneration transferred to feed water by regenerative low-pressure heaters 11-13 and deaerator 14 inside the cycle (heat transfer direction is shown by an arrow);
Q t2 - additional heat generated with a higher temperature potential to the consumer through regenerative high-pressure heaters 18-20;
k is a point in the diagram characterizing the physical state of the working fluid of the power plant in this operating mode before it enters the boiler or steam generator 1.

Изображенный на фиг. 4 вариант 2 исполнения паросиловой энергетической установки, реализуемой по заявляемому изобретению, в отличие от изображенного на фиг. 1 варианта 1 исполнения, устроен следующим образом:
трубопровод 28 (после "выхода" отбираемого пара из запорно-регулирующего устройства 31) соединен трубопроводом 51 с отбором "а" из цилиндра 2 турбины 3 пара более высокого давления, чем в отборе "б"; при этом трубопровод 51 снабжен запорно-регулирующим устройством 52;
трубопровод 29 (после "выхода" отбираемого пара из запорно-регулирующего устройства 32) соединен трубопроводом 53 с отбором "б" из цилиндра 2 турбины 3 пара более высокого давления, чем в отборе "в"; при этом трубопровод 53 снабжен запорно-регулирующим устройством 54;
трубопровод 30 (после "выхода" отбираемого пара из запорно-регулирующего устройства 33) соединен трубопроводом 55 с отбором "в" из цилиндра 5 турбины 3 пара более высокого давления, чем в отборе "г"; при этом трубопровод 55 снабжен запорно-регулирующим устройством 56.
Depicted in FIG. 4 option 2 execution of a steam-powered power plant, implemented according to the claimed invention, in contrast to that depicted in FIG. 1 options 1 execution, arranged as follows:
the pipeline 28 (after the "exit" of the selected steam from the shut-off and regulating device 31) is connected by a pipe 51 with a selection of "a" from the cylinder 2 of the turbine 3 of a higher pressure steam than in the selection of "b"; while the pipeline 51 is equipped with a locking and regulating device 52;
the pipeline 29 (after the "exit" of the sampled steam from the shut-off and control device 32) is connected by the pipe 53 with the selection "b" from the cylinder 2 of the turbine 3 steam of higher pressure than in the selection "c"; while the pipeline 53 is equipped with a locking and regulating device 54;
the pipeline 30 (after the "exit" of the selected steam from the shut-off and control device 33) is connected by the pipeline 55 with a selection "in" from the cylinder 5 of the turbine 3 steam of higher pressure than in the selection "g"; while the pipeline 55 is equipped with a locking and regulating device 56.

Остальные обозначения, представленные на фиг. 4, - те же, что и на фиг. 1. The remaining symbols shown in FIG. 4 are the same as in FIG. 1.

На фиг. 5 изображена термодинамическая T-gS диаграмма идеального цикла работы варианта 2 исполнения энергоустановки в период ее эксплуатации с максимальной (при заданной величине расхода рабочего тела через турбину 3) выдачей тепловой энергии потребителю с помощью всех трех регенеративных подогревателей высокого давления 18-20. При этом, в отличие от фиг. 3, на данной диаграмме указаны следующие обозначения:
Q'1 - подавленное в цикле (котле или парогенераторе 1) удельное (кдж/кг) тепло;
Q'р2 - тепло регенерации, передаваемое питательной воде регенеративными подогревателями низкого давления 11-13 и деаэратором 14 внутри цикла (направление теплопередачи показано стрелкой);
Q'к - тепло, отдаваемое рабочим телом во внешнюю среду в конденсаторе 8;
Q'т1 - тепло, выдаваемое потребителю через подогреватели сетевой воды 37, 41 и 45;
Q'т2 - дополнительное тепло, выдаваемое с более высоким температурным потенциалом потребителю через регенеративные подогреватели высокого давления 18-20;
a - точка диаграммы, характеризующая физическое состояние рабочего тела в турбине 3 энергоустановки при регенеративном отборе пара самого высокого в цикле давления.
In FIG. Figure 5 shows the thermodynamic T-gS diagram of the ideal cycle of operation of option 2 of the power plant during its operation with the maximum (at a given value of the flow of the working fluid through turbine 3) heat supply to the consumer using all three 18-20 regenerative high-pressure heaters. Moreover, in contrast to FIG. 3, the following notation is indicated on this diagram:
Q ' 1 - specific heat (kJ / kg) suppressed in the cycle (boiler or steam generator 1);
Q ' p2 is the heat of regeneration transferred to the feed water by regenerative low-pressure heaters 11-13 and deaerator 14 inside the cycle (the direction of heat transfer is indicated by an arrow);
Q ' to - the heat given off by the working fluid to the external environment in the capacitor 8;
Q ' t1 - heat supplied to the consumer through the network water heaters 37, 41 and 45;
Q ' t2 - additional heat generated with a higher temperature potential to the consumer through regenerative heaters of high pressure 18-20;
a is a point in the diagram characterizing the physical state of the working fluid in the turbine 3 of the power plant during regenerative selection of the highest vapor in the pressure cycle.

Изображенный на фиг. 6 вариант 3 исполнения паросиловой энергетической установки, реализуемой по заявленному изобретению, устроен, в отличие от изображенного на фиг. 4 варианта 2 исполнения, следующим образом. Вход рабочего тела в обогреваемую сторону регенеративного подогревателя высокого давления 20 присоединен через запорное устройство 57 к циркуляционному контуру 24 потребителя тепловой энергии, а трубопровод, соединяющий вход рабочего тела в обогреваемую сторону регенеративного подогревателя 20 с соседней (предыдущей) по основному тракту циркуляции рабочего тела единицей оборудования установки - регенеративным подогревателем 19, снабжен запорным устройством 58. При этом вход и выход рабочего тела из соседних по отношению к регенеративному подогревателю 20 единиц оборудования установки - соответственно котла или парогенератор 1 и регенеративного подогревателя высокого давления 19 - соединены между собой обходящим расположенный между ними регенеративный подогреватель 20 и запорные устройства 58 и 21 соответствующим байпасным трубопроводом 59, который снабжен запорным устройством 60. Depicted in FIG. 6, embodiment 3 of the steam-powered power plant implemented according to the claimed invention is arranged, in contrast to the one depicted in FIG. 4 options 2 execution, as follows. The input of the working fluid to the heated side of the regenerative high-pressure heater 20 is connected via a shut-off device 57 to the circulation circuit 24 of the heat energy consumer, and the pipeline connecting the input of the working fluid to the heated side of the regenerative heater 20 with a unit of equipment that is adjacent to the (previous) main circuit of the working fluid circulation installation - regenerative heater 19, is equipped with a locking device 58. In this case, the input and output of the working fluid from neighboring in relation to the regenerative heater 20 units of equipment of the installation - respectively, the boiler or steam generator 1 and the regenerative high-pressure heater 19 - are interconnected bypassing the regenerative heater 20 located between them and the shut-off devices 58 and 21, the corresponding bypass pipe 59, which is equipped with a shut-off device 60.

На фиг. 7 изображена термодинамическая T-gS диаграмма идеального цикла работы варианта 3 исполнения энергоустановки в период ее эксплуатации с максимальной (при заданной величине расхода рабочего тела через турбину 3) выдачей тепловой энергии потребителю с помощью, например, только одного регенеративного подогревателя высокого давления 20. При этом, в отличие от фиг. 5, на данной диаграмме указаны следующие обозначения: Q''1 - подведенное в цикле (котле или парогенераторе 1)) тепло;
Qр3 - тепло регенерации, передаваемое питательной воде регенеративными подогревателями 11-13, 18, 19 и деаэратором 14 внутри цикла (направление теплопередачи показано стрелкой);
Q''к - тепло, отдаваемое рабочим телом во внешнюю среду в конденсаторе 8;
Q''т1 - тепло, выдаваемое потребителю через подогреватели сетевой воды 37, 41 и 45;
Q''т2 - дополнительное тепло, выдаваемое с более высоким температурным потенциалом потребителю через регенеративный подогреватель высокого давления 20;
p - точка диаграммы, характеризующая в данном режиме эксплуатации физическое состояние рабочего тела энергоустановки при выходе из регенеративного подогревателя 19, то есть перед его входом в котел или парогенератор 1.
In FIG. 7 shows a thermodynamic T-gS diagram of the ideal cycle of operation of option 3 of the power plant during its operation with the maximum (for a given value of the flow of the working fluid through the turbine 3) heat energy to the consumer using, for example, only one high pressure regenerative heater 20. , in contrast to FIG. 5, the following notation is indicated on this diagram: Q '' 1 - summed in the cycle (boiler or steam generator 1)) heat;
Q p3 - heat of regeneration transferred to feed water by regenerative heaters 11-13, 18, 19 and deaerator 14 inside the cycle (the direction of heat transfer is indicated by an arrow);
Q '' k is the heat given off by the working fluid to the external medium in the condenser 8;
Q '' t1 - heat supplied to the consumer through network water heaters 37, 41 and 45;
Q '' t2 - additional heat generated with a higher temperature potential to the consumer through the regenerative high-pressure heater 20;
p is the point of the diagram characterizing in this operating mode the physical state of the working fluid of the power plant when exiting the regenerative heater 19, that is, before it enters the boiler or steam generator 1.

Три вышеприведенных варианта реализации паросиловой энергетической установки (ЭУ), действующей по предлагаемому способу эксплуатации, работают в нижеописанных основных режимах эксплуатации следующим образом. Three of the above options for the implementation of steam-powered power plant (EU), operating according to the proposed method of operation, operate in the following main operating modes as follows.

Вариант 1
Режим эксплуатации варианта 1 ЭУ с номинальной или уменьшенной выдачей тепловой энергии потребителю
В период этого режима эксплуатации ЭУ (например, в период пониженных тепловых нагрузок отопительного сезона, в неотопительный сезон и т.п.) положения арматуры на трактах циркуляции рабочего тела установки следующие (см. фиг. 1): регулирующее устройство 16 открыто в той степени, которая обеспечивает заданный расход питательной воды; запорные устройства 17, 21 - открыты, запорные устройства 22, 23 и 27 - закрыты, запорно-регулирующие устройства 31, 32 и 33 - открыты полностью, а запорно-регулирующие устройства 36, 40 и 44 - открыты полностью или частично, а также могут быть (при отключении тепловой нагрузки) временно закрыты.
Option 1
The operating mode of option 1 EA with nominal or reduced heat energy to the consumer
During this operating mode of the EU (for example, during reduced heat loads of the heating season, during the non-heating season, etc.), the position of the valves on the circulation paths of the installation’s working fluid is as follows (see Fig. 1): the control device 16 is open to the extent , which provides a given flow rate of feed water; locking devices 17, 21 are open, locking devices 22, 23 and 27 are closed, locking and regulating devices 31, 32 and 33 are fully open, and locking and regulating devices 36, 40 and 44 are fully or partially open, and can also be (when disconnecting the heat load) temporarily closed.

Во время работы энергоустановки в данном режиме сжатую, например, жидкую фазу рабочего тела установки, преимущественно воду, направляют в котел или парогенератор 1, где при постоянном повышенном давлении за счет тепла топлива (любого вида) нагревают (см. подведенное тепло Q1 на фиг. 2) до образования пара необходимых для работы в турбине параметров, например, для выбранного прототипа: ЭУ с турбиной К-800-23,5-5 - до температуры 540oC при давлении ≥240 ата. Полученный пар направляют затем в проточную часть рабочего цилиндра 2 турбины 3, в которой происходит процесс его расширения, в результате чего турбина приводит в действие электрогенератор 7. Отработавший в цилиндре высокого давления 2 пар (например, с давлением ~37 ата) направляют в промежуточный пароперегреватель 4, после нагрева в котором (например, до температуры 540oC) пар подают для совершения работы в следующие рабочие цилиндры среднего и низкого давлений 5 и 6 турбины 3. Вышедший из турбины 3 основной расход пара направляют далее в конденсатор 8, в котором при пониженном давлении (~0,04 ата) за счет охлаждения внешним теплоносителем (см., например, отданное тепло Qк на фиг. 2), циркулирующим в трубной системе 9, превращается в жидкую фазу рабочего тела, например, питательную воду. Вышедшую из конденсатора 8 питательную воду подают конденсатным насосом 10 в качестве обогреваемой среды в, по меньшей мере, один регенеративный подогреватель низкого давления, в данном случае их три - 11, 12 и 13. В указанных регенеративных подогревателях питательная вода подогревается, например, до 120-140oC) за счет тепла конденсации пара, отбираемого из промежуточных ступеней турбины 3 соответственно по трубопроводам 46, 42 и 38. За счет перепада давлений образующиеся в подогревателях конденсаты греющего пара последовательно перетекают из межтрубного пространства подогревателя 13 в подогреватель 12, затем - в подогреватель 11 и в итоге по трубопроводу 47 поступают в полость самого низкого давления контура - конденсатор 8. Из обогреваемой стороны последнего регенеративного подогревателя низкого давления 13 питательная вода поступает для удаления из нее растворенных газов в колонку деаэратора 14, где подогревается (до температуры 140-168oC) и вскипает (при давлении ~ 3-7 ата) за счет тепла конденсации греющего пара, поступающего в деаэратор 14 по трубопроводу 34 из промежуточной ступени рабочего цилиндра среднего давления 5 турбины 3 (отбор пара "д"). Далее из бака деаэратора 14 питательная вода забирается, например, питательным насосом 15, сжимается до заданного давления и затем через открытое регулирующее устройство (регулятор расхода воды или паропроизводительности) 16 и запорное устройство 17 направляется в обогреваемую сторону, по меньшей мере, одного, а в данном случае - последовательно, в обогреваемые стороны всех трех регенеративных подогревателей высокого давления 18, 19 и 20. При этом в греющие стороны (например, межтрубные пространства) указанных регенеративных подогревателей 18-20 соответственно по трубопроводам 30, 29 и 28 из промежуточных ступеней рабочих цилиндров 5 и 2 турбины 3 (отборы пара "г", "в" и "б" подается часть расхода пара, работающего в турбине 3. В результате питательная вода нагревается на выходе из последнего регенеративного подогревателя 20 до температуры, которая несколько ниже (на ≤10oC) температуры насыщения пара при давлении поступающего из отбора "б" пара. Для современных паросиловых энергетических установок, работающих на водяном паре, оптимальная (для получения максимального электрического КПД ЭУ) температура регенеративно подогретой питательной воды составляет 0,65-0,75 от температуры насыщения водяного пара при начальном давлении воды, поступающей в котел или парогенератор, а при сверхкритических параметрах свежего пара, в частности для распространенного давления свежего пара 240 ата (как и в выбранном прототипе предлагаемой ЭУ) температура регенеративно подогретой питательной воды выбирается равной 265 или 274oC (см., например, книгу "Паровые турбины", А.В. Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн. 1, стр. 53). Для выбранного численного примера полный регенеративный подогрев питательной воды осуществляется до 274oC - значит из отбора "б" в греющую сторону последнего регенеративного подогревателя 20 поступает пар с давлением ~68-70 ата. В итоге регенеративно подогретая питательная вода далее через открытое запорное устройство 21 (см. точку "л" на диаграмме фиг. 2) подается в котел или парогенератор 1 для последующего нагрева и подачи по рабочему контуру ЭУ.During operation of the power plant in this mode, a compressed, for example, the liquid phase of the plant’s working fluid, mainly water, is sent to a boiler or steam generator 1, where it is heated at a constant increased pressure due to heat of fuel (see summed heat Q 1 in FIG. . 2) until the steam is formed the parameters necessary for working in the turbine, for example, for the selected prototype: power plants with a K-800-23.5-5 turbine - up to a temperature of 540 o C at a pressure of ≥240 atm. The resulting steam is then sent to the flowing part of the working cylinder 2 of the turbine 3, in which the process of expansion takes place, as a result of which the turbine drives an electric generator 7. The 2 steam spent in the high-pressure cylinder (for example, with a pressure of ~ 37 atm) is sent to an intermediate superheater 4, after heating in which (for example, to a temperature of 540 o C) steam is supplied to carry out work in the following working cylinders of medium and low pressure 5 and 6 of the turbine 3. The main steam flow out of the turbine 3 is then sent to the condenser ator 8, in which under reduced pressure (~ 0.04 ata) due to cooling by an external heat carrier (see, for example, the heat transferred Q to in Fig. 2) circulating in the pipe system 9, it turns into the liquid phase of the working fluid, for example feed water. The feed water emerging from the condenser 8 is supplied by a condensate pump 10 as a heated medium to at least one regenerative low-pressure heater, in this case there are three of them - 11, 12 and 13. In these regenerative heaters, the feed water is heated, for example, to 120 -140 o C) by the heat of condensation of the vapor withdrawn from the intermediate stages of the turbine 3, respectively, via conduits 46, 42 and 38. due to the pressure difference generated in the heating steam condensates preheaters in series flow from mezhtr of the entire space of the heater 13 to the heater 12, then to the heater 11 and, as a result, through the pipe 47 they enter the cavity of the lowest pressure of the circuit - the condenser 8. From the heated side of the last regenerative low-pressure heater 13, the feed water flows to remove the dissolved gases from it into the column deaerator 14 where it is heated (to a temperature of 140-168 o C) and boils (at a pressure of about 3-7 atm) due to the heat of condensation of heating steam supplied to the deaerator 14 through conduit 34 from an intermediate stage workers a medium-pressure turbine 5 of the cylinder 3 (steam extraction "d"). Further, from the deaerator tank 14, the feed water is drawn, for example, by the feed pump 15, is compressed to a predetermined pressure, and then through the open regulating device (water flow rate or steam capacity controller) 16 and the shut-off device 17 is directed to the heated side of at least one, and in this case - sequentially, on the heated sides of all three high pressure regenerative heaters 18, 19 and 20. Moreover, on the heating sides (for example, annular spaces) of said regenerative heaters 18-20 respectively, through pipelines 30, 29 and 28 from the intermediate stages of the working cylinders 5 and 2 of the turbine 3 (the steam withdrawals “g”, “c” and “b” are supplied with a part of the steam flow rate operating in the turbine 3. As a result, the feed water is heated at the outlet of the last regenerative heater 20 to a temperature that is slightly lower (by ≤10 o C) the temperature of steam saturation at a pressure coming from the selection "b" of steam. For modern steam-powered power plants operating on water vapor, optimal (to obtain maximum electrical efficiency of EI) t the temperature of regeneratively heated feed water is 0.65-0.75 of the saturation temperature of water vapor at the initial pressure of the water entering the boiler or steam generator, and at supercritical parameters of fresh steam, in particular for the common fresh steam pressure of 240 atm (as in the selected prototype of the proposed EA), the temperature of regeneratively heated feed water is chosen equal to 265 or 274 o C (see, for example, the book "Steam turbines", A.V. Scheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, Prince 1, p. 53). For the selected numerical example, a complete regenerative heating of feed water is carried out up to 274 o C - that means from the selection "b" to the heating side of the last regenerative heater 20 steam comes in with a pressure of ~ 68-70 at. As a result, regeneratively heated feed water is then fed through an open shut-off device 21 (see point "l" in the diagram of Fig. 2) to a boiler or steam generator 1 for subsequent heating and supply along the operating circuit of the EU.

Кроме вышеописанного процесса выработки электроэнергии, данный вариант исполнения энергетической установки обеспечивает регулируемую выдачу потребителю тепловой энергии с помощью подогревателей сетевой воды 37, 41 и 45. При этом в греющие стороны указанных подогревателей соответственно по трубопроводам 35, 39 и 43 поступает с различными величинами давлений пар, отбираемый из промежуточных ступеней рабочих цилиндров 5 и 6 турбины 3 (отборы пара "д", "е" и "ж"). Образующиеся в результате теплообмена конденсаты греющего пара последовательно перетекают в итоге из всех подогревателей 37, 41 и 45 по трубопроводу 50 в полость самого низкого давления контура - в конденсатор 8, откуда забираются с остальной водой конденсатным насосом 10 для подачи в контур. Сетевая вода контура потребителя 48 прокачивается насосом 49 по схеме противотока с греющим паром последовательно через обогреваемые стороны сетевых подогревателей 45, 41 и 37, в результате чего подогревается до рабочей температуры 130-150oC.In addition to the above-described process of generating electricity, this embodiment of the power plant provides controlled delivery of thermal energy to the consumer using network water heaters 37, 41 and 45. In this case, the heating sides of these heaters, respectively, come through pipelines 35, 39 and 43 with different steam pressures, taken from the intermediate stages of the working cylinders 5 and 6 of the turbine 3 (steam selection "d", "e" and "g"). As a result of heat exchange, the condensates of the heating steam subsequently flow from all the heaters 37, 41 and 45 through the pipeline 50 into the cavity of the lowest pressure of the circuit - into the condenser 8, from where they are taken with the rest of the water by the condensate pump 10 for feeding into the circuit. The network water of the consumer circuit 48 is pumped by the pump 49 in a countercurrent circuit with heating steam sequentially through the heated sides of the network heaters 45, 41 and 37, as a result of which it is heated to a working temperature of 130-150 o C.

Регулирование мощности электрогенератора 7 энергетической установки осуществляется, преимущественно, за счет изменения регулирующим устройством 16 расхода рабочего тела, прокачиваемого насосами 10 и 15 по основному контуру. При этом также известно (см., например, книгу "Паровые турбины", А.В. Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн. 2, стр. 160), что изменение расхода свежего пара, проходящего через турбину 3, может обеспечиваться с учетом соответствующих изменений тепловой мощности котла или парогенератора 1 следующими принципиально разными путями:
при неизменных параметрах пара (давление и температура, перед стопорными клапанами турбины и соответствующим открытием (прикрытием) регулирующих клапанов турбины;
изменением давления пара перед стопорными клапанами турбины при неизменном открытии регулирующих клапанов (регулирование осуществляется с помощью котла на ТЭС и ТЭЦ, парогенератора на двухконтурных АЭС и реактора на одноконтурных АЭС);
изменением температуры и давления свежего пара (регулирование зависит от режима работы газотурбинной установки утилизационных парогазовых энергоустановок).
The power control of the electric generator 7 of the power plant is carried out mainly due to changes in the regulating device 16 of the flow of the working fluid pumped by pumps 10 and 15 along the main circuit. It is also known (see, for example, the book "Steam Turbines", A. V. Scheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, book 2, p. 160) that the change in the flow rate of fresh steam passing through the turbine 3 , can be provided taking into account the corresponding changes in the thermal power of the boiler or steam generator 1 in the following fundamentally different ways:
at constant steam parameters (pressure and temperature, in front of the turbine stop valves and corresponding opening (cover) of the turbine control valves;
a change in steam pressure in front of the turbine shut-off valves while the control valves are always open (regulation is carried out using a boiler at TPPs and TPPs, a steam generator at dual-circuit nuclear power plants and a reactor at single-circuit nuclear power plants);
a change in temperature and pressure of fresh steam (regulation depends on the operating mode of a gas turbine installation of combined cycle gas power plants).

При этом регулирование тепловой мощности, выдаваемой потребителю в сетевой контур 48 через подогреватели 37, 41 и 45, осуществляется путем соответствующего изменения степени открытия запорно-регулирующих устройств 36, 40 и 41, через которые отбираемый из турбины 3 греющий пар (его предельный расход и параметры определяются, в основном, соответствующими параметрами основного потока пара, проходящего через турбины 3) поступает в сетевые подогреватели. В случае необходимости тепловая нагрузка потребителя может быть полностью отключена (Qт1 = 0 и Qp1 = max на фиг. 2) путем закрытия всех запорно-регулирующих устройств 36, 40, и 44, и тогда турбина 3 энергоустановки будет работать в чисто конденсационном режиме с обеспечением возможности выдачи генератором 7 максимальной электрической мощности.In this case, the regulation of the heat power supplied to the consumer in the network circuit 48 through the heaters 37, 41 and 45 is carried out by a corresponding change in the degree of opening of the shut-off and control devices 36, 40 and 41, through which the heating steam taken from the turbine 3 (its maximum flow rate and parameters determined mainly by the corresponding parameters of the main stream of steam passing through the turbine 3) enters the network heaters. If necessary, the heat load of the consumer can be completely turned off (Q t1 = 0 and Q p1 = max in Fig. 2) by closing all shut-off and regulating devices 36, 40, and 44, and then the turbine 3 of the power plant will operate in pure condensation mode with the possibility of issuing the generator 7 maximum electric power.

Таким образом, для выбранного численного примера данная энергоустановка обеспечит (такие же, как у выбранного прототипа) номинальную мощность электрогенератора 7 - 850 мВт (эл.) и номинальную тепловую нагрузку потребителя - до 163 мВт (тепл.). Характеризующий экономичность энергоустановки коэффициент использования тепла топлива составит величину 0,483. Thus, for the selected numerical example, this power plant will provide (the same as that of the selected prototype) the rated power of the electric generator is 7 - 850 mW (el.) And the nominal thermal load of the consumer - up to 163 mW (warm). The fuel heat utilization coefficient characterizing the economics of a power plant will be 0.483.

Режим эксплуатации варианта 1 ЭУ с увеличенной для каждой величины паропроизводительности выдачей тепловой энергии потребителю
Данный режим (см. фиг. 1,3) эксплуатации паросиловой энергетической установки (например, в период отопительного сезона и т.п.) отражает сущность заявляемого технического решения. Отличия работы ЭУ в этом режиме от вышеизложенного следующие.
The operating mode of option 1 EA with increased for each value of steam output of thermal energy to the consumer
This mode (see Fig. 1.3) operation of a steam-powered power plant (for example, during the heating season, etc.) reflects the essence of the claimed technical solution. The differences between the operation of the EU in this mode from the above are as follows.

Запорно-регулирующие устройства 17 и 21 переключаются в положение - закрыто, а запорные устройства 22, 23 и 27 - в положение открыто. The locking and regulating devices 17 and 21 are switched to the closed position, and the locking devices 22, 23 and 27 to the open position.

В результате вышедшая из деаэратора 14 и сжатая питательным насосом 15 до заданного давления (например, до 240 ата) вода направляется насосом через открытое регулирующее устройство 16 в обход обогреваемых сторон всех трех (допускается также в обход, например, одного или двух) регенеративных подогревателей высокого давления 18, 19 и 20 по байпасному трубопроводу 26 через открытое запорное устройство 27 в котел или парогенератор 1 для последующего нагрева. При этом из-за отключения в данном режиме работы ЗУ от подогрева питательной воды регенеративных подогревателей высокого давления 18-20 при каждой величине заданной паропроизводительности (D, кг/с) вода, поступающая в котел или парогенератор 1, будет иметь меньшую температуру по сравнению с вышеописанным вариантом работы варианта 1 исполнения ЭУ. Поэтому диапазон температур и, соответственно, энтальпий (Δi, кдж/кг) нагреваемого в котле или парогенераторе 1 рабочего тела в общем случае изменится и, в частности, при сохранении заданных начальных параметров пара увеличится (например, для выбранного численного примера при давлении воды в деаэраторе 7 ата - диапазон температур нагреваемого рабочего тела увеличится на ≥ 110oC). В связи с этим, а также с существующими различными конструкциями и моделями эксплуатации комбинированных ЭУ соответственно изменившемуся в данном режиме диапазону температур и энтальпий нагреваемого в котле или парогенераторе рабочего тела возможны различные экономичные варианты обеспечения теплового баланса между тепловой мощностью котла или парогенератора 1 (Nk, МВт) и нагреваемым им рабочим телом с заданными параметрами. В общем виде указанный тепловой баланс определяется следующим соотношением: Nk = D • Δ i, где Nk - тепловая мощность котла или парогенератора, D - паропроизводительность котла или парогенератора, а Δi - разность энтальпий рабочего тела на входе и выходе его из котла или парогенератора.As a result, water leaving the deaerator 14 and compressed by the feed pump 15 to a predetermined pressure (for example, up to 240 atm) is pumped through an open control device 16 to bypass the heated sides of all three (it is also allowed to bypass, for example, one or two) regenerative heaters of high pressure 18, 19 and 20 through the bypass pipe 26 through the open locking device 27 into the boiler or steam generator 1 for subsequent heating. Moreover, due to the shutdown in this operating mode of the charger from heating feed water of regenerative high-pressure heaters 18-20 for each value of the given steam capacity (D, kg / s), the water entering the boiler or steam generator 1 will have a lower temperature compared to the above-described operation option 1 execution EU. Therefore, the temperature range and, correspondingly, the enthalpies (Δi, kJ / kg) of the working fluid heated in the boiler or steam generator 1 will generally change and, in particular, while preserving the initial parameters, the steam will increase (for example, for the selected numerical example at water pressure in deaerator 7 ata - the temperature range of the heated working fluid will increase by ≥ 110 o C). In this regard, as well as with the existing various designs and operation models of combined EIs, corresponding to the temperature range and enthalpies of the working fluid heated in the boiler or steam generator, which have changed in this mode, various economical options for ensuring the heat balance between the thermal power of the boiler or steam generator 1 (N k , MW) and the working fluid heated by it with the given parameters. In general, the specified heat balance is determined by the following relation: N k = D • Δ i, where N k is the thermal power of the boiler or steam generator, D is the steam capacity of the boiler or steam generator, and Δi is the difference in the enthalpies of the working fluid at the inlet and outlet of the boiler or steam generator.

Вышеуказанное соотношение определяет, в отличие от вышерассмотренного режима эксплуатации предлагаемой установки, следующие основные варианты обеспечения теплового баланса при реализации заявляемого способа эксплуатации комбинированной паросиловой энергетической установки в данный рассматриваемый период ее эксплуатации с увеличенной, для каждой величины паропроизводительности, выдачей потребителю тепловой энергии:
А) для сохранения максимальной величины электроэнергии, производимой при заданной (в том числе и номинальной) паропроизводительности (D) пара номинальных параметров в котле или парогенераторе, тепловую мощность котла или парогенератора (Nk) увеличивают пропорционально увеличению разности энтальпий нагреваемого рабочего тела (Δi);
при этом, в период эксплуатации ЭУ с увеличенной тепловой нагрузкой и одновременном снижении ее электрической нагрузки тепловую мощность котла или парогенератора (Nk) снижают одновременно с соответствующим понижением его паропроизводительности (D);
Б) при ограниченных, по какой-либо причине, возможностях увеличения тепловой мощности котла или парогенератора ЭУ, необходимого для обеспечения (как в варианте А) номинальных параметров пара в соответствии с увеличившейся разностью энтальпий нагреваемого рабочего тела (Δi), с целью обеспечения возможности максимального повышения электрической и тепловой нагрузок установки, одновременно увеличивают тепловую мощность котла или парогенератора (Nk) и понижают его паропроизводительность (D);
В) при эксплуатации предлагаемой ЭУ в составе, например, двухконтурной, водо-водяной атомной теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), с целью обеспечения возможности максимального повышения электрической и тепловой нагрузок установки, одновременно увеличивают тепловую мощность котла или парогенератора (Nk) и повышают паропроизводительность пара (D) пониженных параметров (то есть при меньшей Δi).
При этом для варианта А обеспечения теплового баланса между мощностью котла или парогенератора и нагреваемым рабочим телом предлагаемой энергоустановки тепловую мощность котла или парогенератора 1 увеличивают соответственно расширившемуся диапазону энтальпий нагреваемой в котле воды (в численном примере - на ~17%) и в результате, в турбину 3 поступает такой же, как и в предыдущем режиме эксплуатации варианта 1 ЭУ, расход пара с теми же начальными параметрами. Расходы и параметры отбираемого из турбины 3 во все вышеуказанные регенеративные подогреватели низкого давления 11-13 и высокого давления 18-20, а также в сетевые подогреватели 37, 41 и 45 остались прежними. Следовательно, и мощность электрогенератора 7, приводимого в действие турбиной 3, будет пропорциональна паропроизводительности и, в частности, будет номинальной при номинальной паропроизводительности установки.
The above ratio determines, in contrast to the above operation mode of the proposed installation, the following main options for ensuring thermal balance during the implementation of the inventive method of operation of a combined steam-powered power plant in this considered period of its operation with increased, for each value of steam production, thermal energy output to the consumer:
A) in order to maintain the maximum amount of electricity produced at a given (including nominal) steam capacity (D), the pair of rated parameters in the boiler or steam generator, the thermal power of the boiler or steam generator (N k ) is increased in proportion to the increase in the difference in the enthalpies of the heated working fluid (Δi) ;
at the same time, during the operation of the electric power plant with an increased thermal load and a simultaneous decrease in its electric load, the thermal power of the boiler or steam generator (N k ) is reduced simultaneously with a corresponding decrease in its steam capacity (D);
B) with limited, for any reason, possibilities of increasing the thermal power of the boiler or steam generator EI, necessary to ensure (as in option A) the nominal steam parameters in accordance with the increased difference in the enthalpies of the heated working fluid (Δi), in order to ensure the maximum increasing the electric and thermal loads of the installation, at the same time increasing the thermal power of the boiler or steam generator (N k ) and lowering its steam capacity (D);
C) during operation of the proposed electric power plant in, for example, a double-circuit, water-water atomic heat and power plant (ATEC), in order to ensure the maximum increase in the electric and thermal loads of the installation, they simultaneously increase the heat output of the boiler or steam generator (N k ) and increase the steam productivity of steam ( D) reduced parameters (i.e., with a smaller Δi).
Moreover, for option A, to ensure the thermal balance between the capacity of the boiler or steam generator and the heated working fluid of the proposed power plant, the thermal power of the boiler or steam generator 1 is increased according to the expanded range of enthalpies of the water heated in the boiler (in the numerical example - by ~ 17%) and, as a result, into the turbine 3 acts the same as in the previous operating mode of option 1 of the EA, steam consumption with the same initial parameters. The costs and parameters taken from the turbine 3 to all of the above regenerative low pressure heaters 11-13 and high pressure 18-20, as well as to the network heaters 37, 41 and 45 remained the same. Therefore, the power of the electric generator 7, driven by the turbine 3, will be proportional to the steam capacity and, in particular, will be nominal at the nominal steam capacity of the installation.

Кроме того, в предлагаемой ЭУ для увеличения суммарной мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю, к передаче тепла потребителю, кроме сетевых подогревателей 37, 41 и 45, подключены обогреваемые стороны регенеративных подогревателей высокого давления 18-20, греющие стороны которых продолжают получать из отборов "б", "в" и "г" турбины 3 греющий пар, который ранее использовался для регенеративного подогрева питательной воды. При этом насосом 25 циркуляционного теплообменного контура 24 потребителя тепловой энергии через обогреваемые стороны отключенных в это время от питательной воды регенеративных подогревателей 18, 19 и 20 прокачивают сетевой теплоноситель, преимущественно воду, которая может быть нагрета за счет тепла, отобранного из турбины 3 пара до температуры (230-270oC) в 1,5-2,3 раза большей (см. фиг. 2,3), чем максимальная температура сетевого теплоносителя в ранее описанном контуре 48 потребителя тепловой энергии. Для регулирования мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю через регенеративные подогреватели высокого давления 18-20, соответственно изменяют степени открытия запорно-регулирующих устройств 33, 32 и 31, установленных на трубопроводах 30, 29 и 28, по которым в указанные подогреватели поступает отбираемый греющий пар.In addition, in the proposed EA, in order to increase the total heat energy output to the consumer, in addition to the network heaters 37, 41 and 45, the heated sides of the regenerative high-pressure heaters 18-20 are connected to the heat transfer to the consumer, the heating sides of which continue to be obtained from b "," in "and" g "turbines 3 heating steam, which was previously used for regenerative heating of feed water. In this case, the pump 25 of the circulating heat exchange circuit 24 of the heat energy consumer through the heated sides of the regenerative heaters 18, 19 and 20 disconnected at that time from the feed water, pump the network coolant, mainly water, which can be heated due to the heat taken from the turbine 3 steam to a temperature (230-270 o C) 1.5-2.3 times greater (see Fig. 2,3) than the maximum temperature of the network coolant in the previously described circuit 48 of the consumer of thermal energy. To regulate the power of thermal energy supplied to the consumer through regenerative high-pressure heaters 18-20, the opening degrees of the shut-off and control devices 33, 32 and 31 installed on the pipelines 30, 29 and 28, through which the selected heating steam enters these heaters, are accordingly changed.

Таким образом, при вышеуказанном варианте А обеспечения теплового баланса между мощностью котла или парогенератора 1 и его паропроизводительностью для выбранного на базе известной ЭУ К-800-23,5-5 численного примера предлагаемая паросиловая энергоустановка при сохранении возможности обеспечения номинальной мощности электрогенератора 7 - 850 МВт (эл.) обеспечивает в необходимые периоды эксплуатации увеличение суммарной мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю, со 163 МВт (т) до 370 МАт (т), то есть - в 3,27 раза по сравнению с известным прототипом. При этом также возможно увеличение температурного потенциала выдаваемого тепла в 1,5-2,0 раза, что существенно расширяет технологические возможности потребителя. Коэффициент теплового использования тепла топлива энергоустановки в данном режиме ее эксплуатации возрос с 0,483 до 0,561, то есть на ~16%, что свидетельствует о заметно более высокой степени экономичности предлагаемой энергоустановки по сравнению с известным прототипом. Thus, with the above option A, to ensure the heat balance between the capacity of the boiler or steam generator 1 and its steam capacity for the numerical example selected on the basis of the well-known EU K-800-23,5-5, the proposed steam power plant while maintaining the ability to provide the rated power of the generator 7 - 850 MW (e.) provides during the necessary periods of operation an increase in the total capacity of thermal energy supplied to the consumer from 163 MW (t) to 370 MAt (t), that is, by 3.27 times compared with the known proto Ipomoea. At the same time, it is also possible to increase the temperature potential of the generated heat by 1.5-2.0 times, which significantly expands the technological capabilities of the consumer. The coefficient of thermal use of heat of fuel of a power plant in this mode of operation increased from 0.483 to 0.561, i.e., by ~ 16%, which indicates a significantly higher degree of efficiency of the proposed power plant compared to the known prototype.

При необходимости снижения потребителем электрической нагрузки предлагаемой энергоустановки и одновременного обеспечения ее максимальной тепловой нагрузки тепловую мощность котла или парогенератора 1 снижают одновременно с соответствующим понижением его паропроизводительности за счет уменьшения степени открытия регулирующего устройства 16 и соответствующего регулятора давления пара в турбине 3 (который на черт. не показан). И в этом случае величина коэффициента использования тепла топлива установки останется на прежнем, достаточно высоком уровне. Из изложенного следует, что в предлагаемой энергетической установке за счет возможности существенного увеличения при заданной паропроизводительности суммарной мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю, соответственно увеличивается необходимая в практике независимость величины тепловой нагрузки потребителя от требуемой другим потребителем мощности электрогенератора, производящего электроэнергию. Это важно, например, когда в отопительный (или аналогичный по степени теплопотребления) сезон работы ЭУ требуется существенно понизить мощность электроэнергии, выдаваемой конкретному потребителю или в общерегиональную энергосистему. В такой ситуации для рассмотренного численного примера энергоустановка, работающая по предлагаемому способу эксплуатации в режиме с увеличенной тепловой нагрузкой, может существенно снизить мощность своего электрогенератора (и пропорционально этому - паропроизводительность) до (163/163 + 370)• 100 = 30,6% от номинальной, обеспечивая и в этом случае, в отличие от прототипа и других известных паросиловых энергоустановок, номинальную производительность тепловой энергии потребителю, то есть - 163 МВт (тепл.). If it is necessary to reduce the electrical load of the proposed power plant by the consumer and at the same time ensure its maximum heat load, the thermal power of the boiler or steam generator 1 is reduced simultaneously with a corresponding decrease in its steam capacity by reducing the degree of opening of the control device 16 and the corresponding steam pressure regulator in the turbine 3 (which is not shown shown). And in this case, the value of the heat utilization coefficient of the fuel of the installation will remain at the same, rather high level. It follows from the foregoing that in the proposed power plant, due to the possibility of a significant increase in the total heat output given to the consumer at a given steam output, the necessary independence of the heat load of the consumer from the power of the electric generator generating electricity required by another consumer increases accordingly. This is important, for example, when during the heating season (or a similar one in terms of heat consumption) of the power plant operation, it is necessary to significantly reduce the power of electricity supplied to a specific consumer or to a region-wide energy system. In such a situation, for the considered numerical example, a power plant operating according to the proposed method of operation in the mode with an increased heat load can significantly reduce the power of its electric generator (and in proportion to this - the steam capacity) to (163/163 + 370) • 100 = 30.6% of nominal, providing in this case, in contrast to the prototype and other well-known steam-powered power plants, the nominal thermal energy productivity of the consumer, that is - 163 MW (heat.).

Для реализации вышеуказанного варианта Б обеспечения теплового баланса между мощностью котла или парогенератора (Nk) и его паропроизводительностью (D) при изменившемся диапазоне энтальпий (Δi) нагреваемого рабочего тела предлагаемая энергетическая установка работает в указанном режиме эксплуатации аналогично вышеизложенному.To implement the above option B, to ensure thermal balance between the capacity of the boiler or steam generator (N k ) and its steam capacity (D) with a changed range of enthalpies (Δi) of the heated working fluid, the proposed power plant operates in the specified operating mode similar to the above.

Вариант В обеспечения теплового баланса между мощностью котла или парогенератора (Nk) и его пароизводительностью (D) имеет следующие особенности в случае реализации предлагаемого технического решения в составе, например, двухконтурной, водо-водяной АТЭЦ. В этом случае обеспечение необходимого по заявляемому способу эксплуатации увеличения мощности парогенератора установки на ~10-17% (при переходе в режим работы с увеличенной выдачей потребителю тепловой энергии) осуществляется путем увеличения мощности водо-водяного ядерного реактора при задаваемом заявляемым способом снижении температуры питательной воды на входе в парогенератор, определяющим соответствующее снижение средней температуры 1-го контура в активной зоне реактора. Для сохранения допустимого минимального запаса по мощности активной зоны до кризиса теплообмена с учетом отклонений параметров установки начальные параметры пара (давление и температура), вырабатываемого парогенератором, несколько уменьшают (как и Δi ), а паропроизводительность (D) паросиловой энергетической установки соответственно увеличивают (на ~10%) за счет, например, увеличения производительности насосов 10 и 15 или включения дополнительных насосов, которые на черт. не показаны. При этом зависимости электрической и тепловой мощности, выдаваемых потребителям, и их себестоимости от выбранных параметров второго контура могут иметь оптимальные соотношения. В остальном предлагаемая паросиловая энергетическая установка работает в составе АТЭЦ в указанном режиме эксплуатации аналогично вышеизложенному. Следует отметить, что, кроме стационарных АТЭЦ, представляется целесообразным использовать предлагаемое техническое решение в плавучих паротурбинных АТЭЦ, необходимых для электро- и теплоснабжения (с температурой теплоносителя до ~200-300oC) бассейнов северных рек, побережья северных и дальневосточных морей, а также, например, для опреснения морской воды.Option B to ensure a thermal balance between the capacity of the boiler or steam generator (N k ) and its steam capacity (D) has the following features in the case of the implementation of the proposed technical solution consisting, for example, of a double-circuit, water-water ATEC. In this case, the provision of the required by the claimed method of operation increase in the capacity of the plant’s steam generator by ~ 10-17% (when switching to a mode of operation with increased thermal energy output to the consumer) is achieved by increasing the capacity of the pressurized nuclear reactor with the feed water temperature set by the inventive method by the entrance to the steam generator, which determines the corresponding decrease in the average temperature of the 1st circuit in the reactor core. To maintain an acceptable minimum margin of power in the core until a heat transfer crisis, taking into account deviations of the installation parameters, the initial parameters of the steam (pressure and temperature) generated by the steam generator are slightly reduced (like Δi), and the steam production (D) of the steam-powered power plant is accordingly increased (by ~ 10%) due, for example, to increase the productivity of pumps 10 and 15 or to turn on additional pumps, which the hell. not shown. At the same time, the dependences of the electric and thermal power issued to consumers and their cost on the selected parameters of the second circuit can have optimal ratios. Otherwise, the proposed steam-powered power plant operates as part of the APEC in the specified operating mode, similar to the above. It should be noted that, in addition to stationary APPPs, it seems appropriate to use the proposed technical solution in floating steam turbine APPPs necessary for electric and heat supply (with a coolant temperature of up to ~ 200-300 o C) of the basins of the northern rivers, the coasts of the northern and Far Eastern seas, and , for example, for desalination of sea water.

Для обратного перехода рассмотренного варианта 1 предлагаемой паросиловой энергетической установки в предыдущий режим эксплуатации с номинальной или уменьшенной выдачей тепловой энергии потребителю запорные устройства 17, 21, 22, 23 и 27 переключаются в прежние ("противоположные") положения. В результате регенеративные подогреватели высокого давления 18-20 переходят в режим регенеративного догрева питательной воды и тепловая мощность котла или парогенератора 1 соответственно понижается на ~10-17%. При этом электрический КПД энергоустановки несколько повысится, а коэффициент использования тепла топлива понизится до исходной достаточно высокой величины. В случае необходимости, при указанном переходе ЭУ с режима на режим обогреваемые стороны (трубные системы) ранее используемых для выдачи тепла регенеративных подогревателей 18-20 перед подачей в них питательной воды могут периодически промываться (на черт. не показано). For the reverse transition of the considered option 1 of the proposed steam-powered power plant to the previous operation mode with a nominal or reduced heat output to the consumer, the locking devices 17, 21, 22, 23 and 27 are switched to the previous ("opposite") positions. As a result, regenerative high-pressure heaters 18–20 go into the mode of regenerative reheating of feed water and the heat output of the boiler or steam generator 1, respectively, decreases by ~ 10–17%. In this case, the electric efficiency of the power plant will increase slightly, and the coefficient of heat of fuel will decrease to the initial sufficiently high value. If necessary, with the specified transition of the control unit from mode to mode, the heated sides (pipe systems) of the regenerative heaters 18-20 previously used to generate heat can be periodically washed before feeding them with water (not shown).

Вариант 2
Режимы эксплуатации варианта 2 ЭУ с уменьшенной, номинальной и увеличенной выдачей тепловой энергии потребителю.
Option 2
The operating modes of option 2 EU with reduced, nominal and increased generation of thermal energy to the consumer.

Для указанных режимов эксплуатации вариант 2 исполнения предлагаемой паросиловой энергетической установки (см. фиг. 4) может обеспечить такие же производственные и экономические показатели что и вышерассмотренный вариант 1 исполнения ЭУ в аналогичных режимах работы (см. фиг. 1, 2, 3). Для обеспечения этого в варианте 2 ЭУ положения арматуры должны быть (в дополнение к положениям арматуры в аналогичных режимах варианта 1 ЭУ) следующие: запорно-регулирующие устройства 52, 54 и 56 закрыты. В связи с изложенным в периоды эксплуатации варианта 2 предлагаемой ЭУ в вышеуказанных режимах работы вариант 2 исполнения ЭУ (см. фиг. 4) эксплуатируется также, как и вышеприведенный вариант 1 исполнения ЭУ. For these operating modes, option 2 of the proposed steam-powered power plant (see Fig. 4) can provide the same production and economic indicators as the above-mentioned option 1 of the EC performance in similar operating modes (see Fig. 1, 2, 3). To ensure this, in option 2 of the actuator, the valve positions must be (in addition to the valve positions in the similar modes of variant 1 of the EA) the following: shut-off and control devices 52, 54 and 56 are closed. In connection with the periods of operation of option 2 of the proposed EA in the above modes of operation, option 2 of the EU version (see Fig. 4) is operated in the same way as the above version 1 of the EU version.

Режим эксплуатации варианта 2 ЭУ с максимальной для каждой величины паропроизводительности выдачей тепловой энергии потребителю
Данный режим эксплуатации паросиловой энергетической установки (необходимый, например, особенно, в отопительный сезон и т.п.) также отражает сущность заявляемого технического решения. В отличие от вышерассмотренного варианта 1 исполнения ЭУ в данном варианте ЭУ запорно-регулирующие устройства 31, 32 и 33 переключаются в положение "закрыто", а 55, 54 и 56 - в положение "открыто".
The operating mode of option 2 EA with the maximum for each value of steam output of thermal energy to the consumer
This mode of operation of a steam-powered power plant (necessary, for example, especially during the heating season, etc.) also reflects the essence of the claimed technical solution. In contrast to the above-mentioned version 1 of the EC execution, in this EC variant, the locking and regulating devices 31, 32 and 33 are switched to the "closed" position, and 55, 54 and 56 to the "open" position.

При этом отличия работы рассматриваемого варианта 2 исполнения ЭУ в этом режиме от вышеизложенного будут следующие (см. фиг. 4, 5). Греющие стороны всех регенеративных подогревателей высокого давления 18 - 20, обогреваемые стороны которых переключены в это время в состав циркуляционного теплообменного контура 24 потребителя тепловой энергии, переключаются к отбору из промежуточных ступеней турбины 3 пара более высоких давлений, чем в предыдущем режиме эксплуатации ЭУ с "... увеличенной выдачей потребителю тепловой энергии". При этом в греющую сторону подогревателя 18 по трубопроводу 55 через открытое запорно-регулирующее устройство 56 поступает пар из отбора "в" (вместо прежнего отбора "г"), в греющую сторону подогревателя 19 по трубопроводу 53 через открытое запорно-регулирующее устройство 54 поступает пар из отбора "б" (вместо прежнего отбора "в"), а в греющую сторону подогревателя 20 по трубопроводу 51 через открытое запорно-регулирующее устройство 52 поступает пар из отбора "а" (вместо прежнего отбора "б"). In this case, the differences in the operation of the considered option 2 of the EC execution in this mode from the above will be as follows (see Fig. 4, 5). The heating sides of all high pressure regenerative heaters 18 - 20, the heated sides of which were switched at that time into the composition of the circulation heat exchange circuit 24 of the heat energy consumer, are switched to the selection of 3 higher pressure pairs from the intermediate stages of the turbine than in the previous operating mode of the electric power s. " .. increased thermal energy to the consumer. " In this case, steam enters the heating side of the heater 18 through the pipeline 55 through an open locking and regulating device 56 from the selection “b” (instead of the previous selection “g”), steam enters the heating side of the heater 19 through the pipe 53 through the open locking and regulating device 54 from the selection "b" (instead of the previous selection "c"), and to the heating side of the heater 20 through the pipe 51 through the open locking-regulating device 52, steam comes from the selection "a" (instead of the previous selection "b").

В результате в варианте 2 ЭУ при любой величине парапроизводительности и соответствующем расходе пара через турбину 3, в отличие от варианта 1 ЭУ в режиме с увеличенным теплопотреблением, за счет более высоких величин давлений (и соответственно температур) грающего пара мощность (и располагаемый температурный потенциал) дополнительной тепловой энергии, выдаваемой потребителю через регенеративные подогреватели высокого давления соответственно увеличатся (см. фиг. 5 и 3). Полученное преимущество в обеспечении потребителя тепловой энергией в практике выгодно, несмотря на некоторое уменьшение при этом величины электрического КПД ЭУ, обусловленное тем, что из промежуточных ступеней турбины 3 в данном режиме отбирается в среднем пар более, чем в варианте 1 ЭУ, высоких параметров. При этом необходимо отметить, что коэффициент использования тепла топлива и в данном режиме работы варианта 2 ЭУ (с учетом параллельной выдачи тепла потребителю через сетевые подогреватели 37, 41 и 45), по меньшей мере, сохранит свою достаточно высокую величину. As a result, in option 2 EI for any value of para-productivity and corresponding steam consumption through turbine 3, in contrast to option 1 EI in the mode with increased heat consumption, due to higher pressure values (and, correspondingly, temperatures) of the cutting steam, the power (and the available temperature potential) additional thermal energy supplied to the consumer through regenerative high-pressure heaters will increase accordingly (see. Fig. 5 and 3). The obtained advantage in providing the consumer with thermal energy is beneficial in practice, despite a slight decrease in the value of the electric efficiency of the EA, due to the fact that, on average, more than high-level steam is selected from the intermediate stages of the turbine 3 in this mode, on average. It should be noted that the fuel heat utilization coefficient in this mode of operation of option 2 of the electric power unit (taking into account the parallel heat supply to the consumer through network heaters 37, 41 and 45) will at least retain its rather high value.

Указанная возможность повышения суммарной тепловой мощности (а также температурного потенциала) тепловой энергии, выдаваемой потребителю, особенно выгодна в тот период эксплуатации ЭУ, когда повышенная тепловая нагрузка одного потребителя требуется во время заметного снижения электрической нагрузки другого потребителя (потребителей). В этом случае видно, что независимость величины суммарной тепловой нагрузки от электрической в данном варианте 2 исполнения ЭУ выше, чем в вышеприведенном варианте 1 исполнения ЭУ. The indicated possibility of increasing the total thermal power (as well as the temperature potential) of the heat energy supplied to the consumer is especially advantageous during the period of operation of the electric power plant, when the increased thermal load of one consumer is required during a noticeable decrease in the electrical load of the other consumer (s). In this case, it is seen that the independence of the total heat load from the electric in this embodiment 2 of the EU version is higher than in the above version 1 of the EU version.

Для представленного выше численного примера в варианте 2 ЭУ, работающей по изложенному режиму эксплуатации, максимальная мощность тепловой энергии, выдаваемой потребителю через регенеративные подогреватели высокого давления 18 - 20, увеличится (по сравнению с ранее рассмотренным для варианта 1 ЭУ режимом работы с увеличенной выдачей потребителю тепловой энергии) с 370 МВт до 460 МВт (тепл.), то есть на ~25%. При этом по сравнению с исходной суммарной номинальной мощностью тепловой энергии, выдаваемой энергоустановкой потребителю, максимальная суммарная мощность выдаваемого тепла еще более возрастает со 163 МВт до 163+460=623 МВт (т), то есть - в 3,82 раза. For the numerical example presented above in option 2 of the electric power units operating according to the operating mode outlined above, the maximum power of thermal energy supplied to the consumer through regenerative high-pressure heaters 18 - 20 will increase (compared with the operating mode with increased thermal output to the consumer previously considered for variant 1 of electric power sources energy) from 370 MW to 460 MW (heat), i.e. ~ 25%. At the same time, compared with the initial total nominal capacity of thermal energy issued by the power plant to the consumer, the maximum total power of heat generated increases even more from 163 MW to 163 + 460 = 623 MW (t), that is, 3.82 times.

При этом численно величина дополнительной мощности тепловой энергии (МВт тепл. ), выдаваемой потребителю составит (460/850) • 100 = 54,1% от номинальной электрической мощности генератора ЭУ; электрическая нагрузка генератора вследствие снижения КПД ЭУ из-за переключения используемых для теплоснабжения регенеративных подогревателей высокого давления на отборы из турбины пара более высокого давления понизится до ~95% Nном., а тепловая мощность котла или парогенератора ЭУ возрастает на ~22% от его исходной мощности в предыдущем режиме эксплуатации.In this case, numerically, the amount of additional heat energy capacity (MW heat.) Issued to the consumer will be (460/850) • 100 = 54.1% of the nominal electric power of the generator; the electric load of the generator due to a decrease in the efficiency of electric power plants due to the switching of regenerative high-pressure heaters used for heat supply to offsets of a higher-pressure steam turbine will decrease to ~ 95% N nom. , and the thermal power of the boiler or steam generator EI increases by ~ 22% of its initial power in the previous operation mode.

В упомянутом примере принято, что в итоге, в последний по потоку питательной воды регенеративный подогреватель высокого давления 20 поступает греющий пар не с давлением ~68-70 ата, а с давлением ~85-90 ата, что вполне реально. Указанное повышение максимального давления греющего пара, поступающего в последний из трех регенеративный подогреватель 20, до величины 90 ата показывает, что максимальная температура сетевого теплоносителя контура 24 потребителя тепла может достигнуть в выбранном численном примере величины 295oC, что позволит в итоге использовать для технологических нужд потребителя тепла не только горячую воду с температурой до 150-200oC, но и более термодинамически эффективный и потому более широко используемый водяной пар с давлением до ~20-40 ата.In the mentioned example, it was assumed that, as a result, the last steam in the flow of feed water regenerative high-pressure heater 20 receives heating steam not with a pressure of ~ 68-70 atm, but with a pressure of ~ 85-90 atm, which is quite real. The indicated increase in the maximum pressure of the heating steam entering the last of the three regenerative heater 20 to a value of 90 ata shows that the maximum temperature of the network coolant circuit 24 of the heat consumer can reach a value of 295 o C in the selected numerical example, which will ultimately be used for technological needs the heat consumer is not only hot water with a temperature of up to 150-200 o C, but also more thermodynamically effective and therefore more widely used water vapor with a pressure of up to ~ 20-40 at.

Из приведенной на фиг. 5 термодинамической T-gS диаграммы идеального цикла работы варианта 2 ЭУ в указанный период эксплуатации энергоустановки с максимальной выдачей потребителю тепловой энергии видно, что температурный потенциал тепловой энергии, передаваемой потребителю с помощью отборов пара "а", "б" и "в" и величина передаваемой при этом теплоты Q'т2 больше аналогичных показателей вариантов 1 и 2 ЭУ (см. фиг. 3), эксплуатируемых по предлагаемому способу без переключения греющих отборов пара из турбины 3 в подогреватели 18-20 на более высокие величины его давлений. From the FIG. 5 thermodynamic T-gS diagrams of the ideal cycle of operation of option 2 EI in the specified period of operation of the power plant with the maximum output of thermal energy to the consumer, it can be seen that the temperature potential of the thermal energy transmitted to the consumer using the “a”, “b” and “c” steam extracts and the magnitude the transferred heat Q't2 is greater than the similar indicators of options 1 and 2 of the electric power units (see Fig. 3), operated according to the proposed method without switching the heating steam take-offs from the turbine 3 to the heaters 18-20 to higher values of its pressures.

Кроме того, следует отметить, что для варианта 2 исполнения ЭУ возможен промежуточный, приближающийся к максимальной выдаче тепла потребителю вариант его эксплуатации, по которому к отбору греющего пара более высокого давления переключают не все три регенеративных подогревателя 18-20 (как указано выше), а например, только два - 19 и 20 или один - регенеративный подогреватель 20 (на диаграмме фиг. 5 не показано). In addition, it should be noted that for option 2 of the EU version, an intermediate version of its operation is possible, approaching the maximum heat output to the consumer, according to which not all three regenerative heaters 18-20 are switched to the selection of heating steam of higher pressure (as indicated above), but for example, only two — 19 and 20 — or one — regenerative heater 20 (not shown in the diagram of FIG. 5).

Вариант 3
Режимы эксплуатации варианта 3 ЭУ с уменьшенной, номинальной и увеличенной выдачей тепловой энергии потребителю
Для указанных режимов эксплуатации вариант 3 исполнения предлагаемой паросиловой энергетической установки (см. фиг. 6) может обеспечить такие же производственные и экономические показатели, что и вышерассмотренные варианты 1 и 2 исполнений ЭУ в аналогичных режимах работы (см. фиг. 1, 2, 3, 4, 5). Для обеспечения этого в варианте 3 ЭУ положения арматуры должны быть (в дополнение к положениям арматуры в аналогичных режимах вариантов 1 и 2 ЭУ) следующие: запорно-регулирующие устройства 54, 54 и 56 закрыты; запорные устройства 57 и 60 закрыты, а запорное устройство 58 открыто. В связи с изложенным в периоды эксплуатации варианта 3 предлагаемой ЭУ в вышеуказанных режимах работы вариант 3 исполнения ЭУ (см. фиг. 6) эксплуатируется так же, как и вышепредставленные варианты 1 и 2 исполнений ЭУ.
Option 3
Operating modes of option 3 EU with reduced, nominal and increased heat energy to the consumer
For these operating modes, option 3 of the proposed steam-powered power plant (see Fig. 6) can provide the same production and economic indicators as the above options 1 and 2 of EU versions in similar operating modes (see Fig. 1, 2, 3 , 4, 5). To ensure this, in option 3 EI, the valve positions should be (in addition to the valve positions in the same modes of variants 1 and 2 EU) the following: shut-off and control devices 54, 54 and 56 are closed; the locking devices 57 and 60 are closed, and the locking device 58 is open. In connection with the stated during operation periods of option 3 of the proposed EA in the above operating modes, option 3 of the EU version (see Fig. 6) is operated in the same way as the above-mentioned options 1 and 2 of EU versions.

Кроме изложенного, данный вариант 3 исполнения ЭУ может при необходимости обеспечить реализацию двух дополнительных промежуточных режимов эксплуатации с увеличенной (при заданной паропроизводительности) выдачей потребителю тепловой энергии, когда вместо обогреваемых сторон всех трех регенеративных подогревателей высокого давления 18 - 20 в состав циркуляционного теплообменного контура 24 потребителя тепла может быть переключена обогреваемая сторона только одного, например, последнего по потоку питательной воды регенеративного подогревателя высокого давления 20. При этом, в отличие от вариантов 1 и 2 исполнений ЭУ, направляемая питательным насосом 15 питательная вода, пройдя через регулирующее расход устройство 16, последовательно проходит через обогреваемые стороны двух регенеративных подогревателей высокого давления 18 и 19 и затем через открытое запорное устройство 60 по байпасному трубопроводу 59, обходящему расположенные между подогревателем 19 и котлом или парогенератором 1 вышеуказанный подогреватель 20 и закрытые запорные устройства 21 и 58, поступает для последующего подогрева в котел или парогенератор 1. В зависимости от величины требуемой дополнительной мощности тепла, выдаваемого потребителю, отбираемый из промежуточных ступеней турбины 3 греющий пар может поступать в греющую сторону подключенного к выдаче потребителю теплоты подогревателя 20 из разных отборов пара: то есть или из "штатного" отбора "б" по трубопроводу 28 через открытое запорно-регулирующее устройство 31 или из отбора более высокого давления "а" по трубопроводу 51 через открытое запорно-регулирующее устройство 52. In addition to the above, this option 3 of the EU version, if necessary, can ensure the implementation of two additional intermediate operating modes with increased (at a given steam capacity) heat energy to the consumer, when instead of the heated sides of all three high-pressure regenerative heaters 18 - 20, the consumer’s circulation heat exchange circuit 24 only one side can be switched, for example, the last regenerative preheater high pressure pump 20. In this case, in contrast to versions 1 and 2 of the EU versions, feed water directed by the feed pump 15, passing through the flow control device 16, sequentially passes through the heated sides of two regenerative high pressure heaters 18 and 19 and then through the open shut-off the device 60 through the bypass pipe 59, bypassing the above-mentioned heater 20 and closed shut-off devices 21 and 58 located between the heater 19 and the boiler or steam generator 1, is supplied for subsequent about heating to the boiler or steam generator 1. Depending on the amount of additional heat required by the consumer, the heating steam taken from the intermediate stages of the turbine 3 can flow to the heating side of the heater 20 connected to the heat supply to the consumer from different steam take-offs: that is, or from regular "selection" b "through the pipe 28 through the open locking and regulating device 31 or from the selection of higher pressure" a "through the pipe 51 through the open locking and regulating device 52.

В качестве более характерного примера на термодинамической T-gS диаграмме идеального цикла работы варианта 3 предлагаемой ЭУ изображен именно последний вариант из указанных двух дополнительных режимов работы ЭУ (см. фиг. 7), то есть вариант ее работы в режиме максимальной выдачи потребителю дополнительной тепловой энергии с помощью только одного регенеративного подогревателя высокого давления (20) при переключении его греющей стороны к отбору пара более высокого давления. Сравнение данной T-gS диаграммы (фиг. 7) с аналогичными диаграммами предыдущих вариантов 1 и 2 ЭУ, которые изображены на фиг. 3 и 5, показывает: в данном случае электрический КПД энергоустановки несколько выше, так как Q''1 <Q1, Q''1 < Q'1, Qp3 > Qp2 и Qp3 > Q'p2, а количество дополнительной тепловой энергии, выдаваемой потребителю при заданной паропроизводительности, поменьше, чем в циклах, изображенных на фиг. 3 и 5 (Q''т2 < Qт2 и Q''т2 < Q'т2. Вместе с тем коэффициент использования тепла топлива предлагаемой энерогоустановки и в этом необходимом в практике режиме выше, чем у известных аналогичных комбинированных паросиловых энергетических установках.As a more typical example, the thermodynamic T-gS diagram of the ideal operation cycle of option 3 of the proposed EA shows exactly the last option of the two additional EA operation modes (see Fig. 7), that is, the option of its operation in the mode of maximum delivery of additional thermal energy to the consumer using only one regenerative high-pressure heater (20) when switching its heating side to the selection of higher pressure steam. Comparison of this T-gS diagram (FIG. 7) with similar diagrams of the previous EU options 1 and 2, which are shown in FIG. 3 and 5, shows: in this case, the electrical efficiency of the power plant is slightly higher, since Q '' 1 <Q 1 , Q '' 1 <Q ' 1 , Q p3 > Q p2 and Q p3 >Q' p2 , and the amount of additional the heat energy supplied to the consumer at a given steam production is less than in the cycles depicted in FIG. 3 and 5 (Q '' t2 <Q t2 and Q '' t2 <Q ' t2 . At the same time, the coefficient of heat utilization of the fuel of the proposed power plant and in this mode necessary in practice is higher than that of the known similar combined steam-powered power plants.

Режим эксплуатации варианта 3 ЭУ с максимальной для каждой величины паропроизводительности выдачей тепловой энергии потребителю
Данный режим эксплуатации паросиловой энергетической установки (необходимый, например, особенно в отопительный сезон и т.п.) также отражает сущность заявляемого технического решения (см. фиг. 6). Для указанного режима эксплуатации вариант 3 исполнения предлагаемой паросиловой энергетической установки может обеспечить такие же производственные и экономические показатели, что и вышерассмотренный вариант 2 исполнения ЭУ в аналогичном режиме работы (см. фиг. 4, 5), когда к передаче тепловой энергии потребителю переключаются все регенеративные подогреватели высокого давления.
The operating mode of option 3 EA with the maximum for each value of steam output of thermal energy to the consumer
This mode of operation of a steam-powered power plant (necessary, for example, especially in the heating season, etc.) also reflects the essence of the claimed technical solution (see Fig. 6). For the specified operating mode, option 3 of the proposed steam-powered power plant can provide the same production and economic indicators as the above-mentioned option 2 of the EA in the same mode of operation (see Fig. 4, 5), when all regenerative ones are switched to the transfer of thermal energy to the consumer high pressure heaters.

Для обеспечения этого в варианте 3 ЭУ положения арматуры должны быть (в дополнение к положениям арматуры в аналогичном режиме варианта 2 ЭУ) следующие: запорные устройства 57 и 60 закрыты, а запорное устройство 58 открыто. В связи с изложенным в период эксплуатации варианта 3 предлагаемой ЭУ в вышеуказанном режиме работы вариант 3 исполнения ЭУ (см. фиг. 6) эксплуатируется так же, как и вышеприведенный вариант 2 исполнений ЭУ, и T-gS диаграммы идеальных циклов их работы идентичны (см. фиг. 5). To ensure this, in option 3 EI, the valve positions must be (in addition to the valve positions in the same mode of option 2 EI) the following: locking devices 57 and 60 are closed, and locking device 58 is open. In connection with the stated during operation period of option 3 of the proposed EA in the above operation mode, option 3 of the EU version (see Fig. 6) is operated in the same way as the above version 2 of EU versions, and the T-gS diagrams of their ideal cycles are identical (see Fig. 5).

В итоге следует отметить, что заявляемый "Способ эксплуатации паросиловой энергетической установки и установка для его осуществления" (с учетом требующихся при этом незначительных переделок, в основном, только в тракте питательной воды) может быть использован в паросиловых энергетических установках, основанных на широко известных в теплоэнергетике паровых турбинных типа КБ КТ, ТК, Т или ПТ, которые близки к сущности заявляемого технического решения. При этом количественные оценки реализации заявляемого способа в иные действующих энергоустановках К-210-12,8-3(6); Л-220-4,4-5, Л-310-23,5-3; ТК-450/500-5,9; К-500-5,9/25: К-500-17,7; К-800-12,8-5; К-800-23,5-5 (прототип); КТ-1070-5,9/25-3; К-1100-5,9/25; К-1200-23,5-3; Т-180/210-12,8-1, Т-185/220-12,8-2; Т-250/300-23,5-3, ПТ-60/75-12,8/1,3; ПТ-80/100-12,8/1,3 и ПТ-135/162-12,8/1 (представленные, например, в книге "Паровые турбины", А. В. Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн. 1, стр. 70-99) показали следующие обобщенные результаты, отвечающие технической задаче предлагаемого решения. As a result, it should be noted that the claimed "Method of operating a steam-powered power plant and installation for its implementation" (taking into account the required minor alterations, mainly only in the feed water path) can be used in steam-powered power plants based on widely known thermal power of steam turbine type KB КТ, ТК, Т or ПТ, which are close to the essence of the claimed technical solution. Moreover, quantitative estimates of the implementation of the proposed method in other existing power plants K-210-12,8-3 (6); L-220-4.4-5, L-310-23.5-3; TK-450 / 500-5.9; K-500-5.9 / 25: K-500-17.7; K-800-12.8-5; K-800-23.5-5 (prototype); CT-1070-5.9 / 25-3; K-1100-5.9 / 25; K-1200-23.5-3; T-180 / 210-12.8-1, T-185 / 220-12.8-2; T-250 / 300-23.5-3, PT-60 / 75-12.8 / 1.3; PT-80 / 100-12.8 / 1.3 and PT-135 / 162-12.8 / 1 (presented, for example, in the book "Steam Turbines", A. V. Scheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993 ., book 1, pp. 70-99) showed the following generalized results that meet the technical task of the proposed solution.

а) На любом (вплоть до номинального) уровне мощности эффективно производимой электроэнергии величина суммарной мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю эксплуатируемой по заявляемому способу энергоустановкой с вышеуказанными разными типами используемых паровых турбин, увеличится по сравнению с известными комбинированными энергоустановками следующим образом:
для энергоустановок с турбинами типа К, КТ или ТК - в 1,5-8,0 раз;
для энергоустановок с турбинами типа Т или ПТ - в 1,5-2,0 раза.
a) At any (up to the nominal) power level of efficiently generated electricity, the value of the total thermal energy output given to the consumer by the power plant operated by the claimed method with the above different types of steam turbines used will increase as compared to the known combined power plants as follows:
for power plants with turbines of type K, CT or TK - 1.5-8.0 times;
for power plants with turbines of type T or PT - 1.5-2.0 times.

б) При номинальной электрической мощности генератора установки численно максимальная величина дополнительно увеличиваемой в соответствии с заявляемым способом мощности тепловой энергии, выдаваемой энергоустановкой потребителю Nт (МВт тепл. ), составит ~40-60% от величины номинальной электрической мощности Nном. (МВт эл.) генератора известной комбинированной паросиловой энергетической установки, эксплуатируемой по известному способу, то есть:
Nт (МВт тепл.) ≥ (0,4,...0,60)•Nном.эл. /МВт тепл./.
b) With the nominal electric power of the generator of the installation numerically, the maximum value additionally increased in accordance with the claimed method of the power of thermal energy provided by the power plant to the consumer N t (MW heat.), will be ~ 40-60% of the nominal electric power N nom. (MW el.) Generator of a well-known combined steam power plant, operated by a known method, that is:
N t (MW heat.) ≥ (0.4, ... 0.60) • N nom.el. / MW heat.

При этом согласно заявляемому способу в упомянутом режиме эксплуатации энергоустановки с увеличенной выдачей потребителю тепловой энергии тепловую мощность котла или парогенератора увеличивают на ~10-17% от его мощности при такой же электрической нагрузке в исходном режиме эксплуатации ЭУ с номинальной или уменьшенной выдачей потребителю (без предлагаемого дополнительного использования для теплоснабжения регенеративных подогревателей высокого давления) тепловой энергии с меньшим температурным потенциалом. Moreover, according to the claimed method, in the said operation mode of a power plant with increased heat energy output to a consumer, the heat output of a boiler or steam generator is increased by ~ 10-17% of its power at the same electrical load in the initial operation mode of a power plant with nominal or reduced heat output (without the proposed additional use for heat supply of regenerative high pressure heaters) of thermal energy with a lower temperature potential.

Таким образом, при работе известной комбинированной паросиловой энергоустановки на номинальной мощности ее электрогенератора, равной, например, 800 МВт (эл.), при обеспечении сохранения номинальной электрической нагрузки ЭУ (см. варианты 1, 2, 3 ЭУ, эксплуатируемые в режиме с увеличенной выдачей тепла потребителю и фиг. 3) максимальное увеличение мощности выдаваемой потребителю тепловой энергии за счет реализации предлагаемого способа эксплуатации составит
Nт ≥ (0,4,...0,6)•800 МВт (тепл.) = 320 - 480 МВт (тепл.).
Thus, when a well-known combined steam-powered power plant is operating at a rated power of its electric generator equal to, for example, 800 MW (electric), while ensuring that the rated electric load of the electric power is maintained (see options 1, 2, 3 electric power, operated in a mode with increased output heat to the consumer and Fig. 3) the maximum increase in power issued to the consumer of thermal energy due to the implementation of the proposed method of operation
N t ≥ (0.4, ... 0.6) • 800 MW (heat) = 320 - 480 MW (heat).

Из изложенного следует, что для обеспечения сохранения номинальной электрической нагрузки ЭУ при эксплуатации установки с увеличенной выдачей потребителю тепла предлагаемое техническое решение позволит исключить необходимость строительства в районе ТЭЦ, основанной на известной паросиловой комбинированной ЭУ с номинальной электрической мощностью 800 МВт, дополнительной известной котельной с номинальной мощностью (320 - 480)/КПДкот., где КПДкот. = 0,86-0,90 - коэффициент полезного действия известных котельных на органическом топливе. То есть номинальная мощность дополнительной котельной, обеспечивающей вышеуказанное увеличение тепловой мощности, выдаваемой потребителю предлагаемой энергоустановкой, составит ~370-555 МВт (тепл.), то есть численно (в МВт тепл.) ~ 46-70% от величины номинальной электрической мощности электрогенератора.It follows from the foregoing that in order to maintain the nominal electric load of electric power during operation of the installation with increased heat output to the consumer, the proposed technical solution will eliminate the need for construction in the district of a thermal power plant, based on the well-known steam-powered combined electric power with a nominal electric power of 800 MW, an additional known boiler with a nominal power (320 - 480) / cat efficiency . where is the efficiency of the cat. = 0.86-0.90 - the efficiency of known boiler plants using fossil fuels. That is, the nominal power of the additional boiler house, providing the above-mentioned increase in the heat power supplied to the consumer by the proposed power plant, will be ~ 370-555 MW (heat), i.e. numerically (in MW heat) ~ 46-70% of the nominal electric power of the generator.

в) В периоды пониженной до ~ 90-95% Nном. электрической нагрузки (вследствие снижения КПД ЭУ из-за переключения используемых для теплоснабжения регенеративных подогревателей высокого давления на отборы из турбины пара более высокого давления) максимальная тепловая нагрузка ЭУ (см. варианты 2, 3 ЭУ, эксплуатируемые в режиме с максимальной выдачей потребителю тепловой энергии и фиг. 5) может при номинальной паропроизводительности численно возрасти на ~50-75% лот номинальной электрической мощности генератора установки (при этом тепловая мощность котла или парогенератора ЭУ увеличивается на ~20-22% от исходной).c) In periods of reduced to ~ 90-95% N nom. electric load (due to a decrease in the efficiency of electric power plants due to the switching of regenerative high-pressure heaters used for heat supply to the high-pressure steam turbines taken off), the maximum thermal load of electric power plants (see options 2, 3 of electric power plants operating in the mode with maximum heat energy output to the consumer and Fig. 5) can, at nominal steam production, numerically increase by ~ 50-75% of the lot of rated electrical power of the installation generator (while increasing the thermal power of the boiler or steam generator EI ~ 20-22% of the initial value).

Тогда в итоге для реализации указанной возможности обеспечения максимальной выдачи тепловой энергии потребителю номинальная мощность дополнительной котельной, обеспечивающей упомянутое увеличение тепловой мощности, выдаваемой потребителю предлагаемой энергоустановкой, численно (в МВт тепл.) будет несколько выше и составит ~57-85% от величины номинальной электрической мощности электрогенератора. Then, as a result, in order to realize the indicated possibility of maximizing the delivery of thermal energy to the consumer, the nominal power of the additional boiler house providing the aforementioned increase in the heat power supplied to the consumer by the proposed power plant will be slightly higher numerically (in MW heat.) And will be ~ 57-85% of the nominal electric power generator.

г) С учетом вышеизложенного, в различных известных альтернативных случаях эксплуатации комбинированной паросиловой энергоустановки, а именно: при обеспечении образующегося в процессе эксплуатации дефицита электроэнергии из межрегиональной энергосистемы или при необходимости сохранения высокого уровня тепловой нагрузки ЭУ при существенном заданном снижении ее электрической нагрузки предлагаемое техническое решение (обеспечивая при практически номинальной электрической нагрузке максимальную выдачу тепла потребителю) позволяет исключить обычное в практике (см., например, книгу "Паровые турбины", А. В. Щегляев, М. , Энергоатомиздат, 1993 г., кн. 2, стр. 262, 265) строительство дополнительной соответственно базовой или пиковой котельной с номинальной тепловой мощностью, которая численно равна ~57-85% от номинальной электрической мощности генератора энергоустановки. d) In view of the foregoing, in various well-known alternative cases of operation of a combined steam-powered power plant, namely: while ensuring the energy deficit generated during operation of the inter-regional power system or if it is necessary to maintain a high level of thermal load of electric power plants with a significant predetermined decrease in its electrical load, the proposed technical solution ( providing at almost nominal electric load the maximum heat output to the consumer) allows to exclude the usual practice (see, for example, the book "Steam Turbines", A. V. Scheglyaev, M., Energoatomizdat, 1993, book 2, p. 262, 265) construction of an additional base or peak boiler house with nominal thermal power, which is numerically equal to ~ 57-85% of the nominal electrical power of the generator of a power plant.

В связи с этим, а также с учетом того, что отнесенные к единице производимой номинальной электрической мощности удельные капитальные затраты на строительство известных паротурбинных ТЭЦ на органическом топливе (дол./кВт эл. ) численно примерно в 5-6 раз превосходят отнесенные к единице производимой тепловой мощности капитальные затраты (дол/кВт тепл.) на строительство необходимой (для производства среднепотенциального тепла с температурой до 220-300oC) известной котельной на органическом топливе, экономия капитальных затрат на строительство каждой ТЭЦ, основанной на паросиловых энергетических установках, эксплуатируемых по заявляемому способу, составит не менее 10-15% от суммы капитальных затрат на строительство ТЭЦ с равноценной номинальной электрической мощностью и существенно меньшей тепловой нагрузкой, которая основана на известных паросиловых энергетических установках. При сравнении с вариантом строительства рядом с известной ТЭЦ указанной дополнительной котельной, работающей на ядерном топливе, ожидаемая экономия капитальных затрат при реализации предлагаемого технического решения будет соответственно выше.In this regard, and also taking into account the fact that the specific capital costs attributed to the unit of rated electric power produced for the construction of the well-known steam turbine CHP plants using fossil fuels (dol./kw el.) Are numerically approximately 5-6 times higher than those attributed to the unit of produced thermal power capital cost (US $ / kW heat.) required for construction (for srednepotentsialnogo heat with temperatures up to 220-300 o C) known fossil fuel boiler, the savings in capital costs for construction Each CHP-based steam-powered power plants operated according to the claimed method, will be at least 10-15% of the capital costs for construction purposes equivalent to rated electric power and considerably lower thermal load, which is based on the known steam-powered power plants. When compared with the construction option next to the well-known CHPP of the indicated additional boiler house operating on nuclear fuel, the expected savings in capital costs when implementing the proposed technical solution will be correspondingly higher.

При этом с учетом вышеуказанной ~11-15%-ной годовой экономии в заявляемой энергоустановке топлива, нерационально сжигаемого в дополнительной котельной, а также с учетом увеличения среднегодового коэффициента использования тепла топлива предлагаемой ЭУ (основанной на той же номенклатуре и количестве основных единиц оборудования аналогичной известной ЭУ) ежегодная экономия эксплуатационных затрат ТЭЦ, основанной на паросиловых энергоустановках, эксплуатируемых по заявляемому способу, составит не менее ~5% годовых эксплуатационных затрат, требующихся при эксплуатации создаваемых по известным решениям ТЭЦ с такой же электрической мощностью и котельной на органическом топливе, обеспечивающей дополнительную выдачу потребителю тепловой энергии. Moreover, taking into account the above ~ 11-15% annual savings in the inventive power plant of fuel irrationally burned in an additional boiler room, as well as taking into account the increase in the average annual heat utilization coefficient of fuel of the proposed electric power plant (based on the same nomenclature and the number of basic units of equipment similar to the known EU) the annual savings in operating costs of a CHP plant based on steam-powered power plants operated by the claimed method will be at least ~ 5% of annual operating costs Required during operation on the known solutions generated TPP with the same electric power and fossil fuel boiler, providing additional heat energy issuing consumer.

д) Эксплуатируемая по предлагаемому способу паросиловая энергетическая установка обладает более высокой независимостью ее тепловых нагрузок (величин мощностей тепловой энергии, выдаваемой потребителю) от величины мощности вырабатываемой ею электроэнергии, что особенно важно в практике для обеспечения достаточно высокой тепловой нагрузки ЭУ при существенном снижении ее электрической нагрузки. Так, например, для предлагаемой энергоустановки, основанной на турбинах типа К, КТ или ТК допускается "безболезненное" для поддержания номинального уровня тепловой нагрузки снижение мощности электрогенератора ЭУ до ~15-65% от его номинальной мощности (Nном.эл.), а для энергоустановки, основанной на известных паровых турбинах типа ПТ или Т, - до ~40-65% Nном.эл..e) The steam-powered power plant operated by the proposed method has a higher independence of its heat loads (thermal power output to the consumer) from the power generated by its electric power, which is especially important in practice to ensure a sufficiently high thermal load of electric power while significantly reducing its electric load . So, for example, for the proposed power plant based on K, KT, or TK type turbines, a “painless” reduction of the power of the electric power generator of the electric power generator to ~ 15-65% of its rated power (N nom.el. ) is allowed to be “painless” to maintain the nominal level of heat load (N for a power plant based on well-known steam turbines of the type PT or T, up to ~ 40-65% N nom.el. .

Следует также отметить, что используемые по предлагаемому способу для дополнительной выдачи потребителю тепловой энергии регенеративные подогреватели высокого давления (в известных ЭУ их обычное количество - от 3-х до 6) представляют собой, как и известные подогреватели сетевой воды теплового потребителя, достаточно габаритные и металлоемкие сосуды высокого давления, занимающие соответствующие производственные помещения на ТЭЦ. Например, высота каждого известного регенеративного подогревателя типа ПВ, используемого в ЭУ средней и большой мощности при давлении в сосуде до ~65-70 ата, составляет 8,0-10,0 м, а диаметр - 1,7-2,2 м (см., например, книгу "Атомные электрические станции", Т. Х. Маргулова, М., Высшая школа, 1969 г., стр. 85). Поэтому предлагаемое поочередное использование регенеративных подогревателей высокого давления для подогрева питательной воды и для теплоснабжения без необходимости известного введения в состав установки дополнительных подогревателей сетевой воды, использующих в качестве источника тепла отбираемый из турбины пар и которые должны иметь примерно такие же массогабаритные характеристики, существенно выгодно в экономическом отношении. It should also be noted that the regenerative high-pressure heaters used in the proposed method for additional delivery of thermal energy to the consumer (in conventional power plants, their usual amount is from 3 to 6) are, like the well-known heaters of the network water of the thermal consumer, quite dimensional and metal-intensive pressure vessels occupying the corresponding production facilities at the CHP. For example, the height of each known regenerative heater of the PV type used in medium and high power ECs with a pressure in the vessel up to ~ 65-70 atm is 8.0-10.0 m, and the diameter is 1.7-2.2 m ( see, for example, the book "Nuclear Power Plants", T. Kh. Margulova, M., Higher School, 1969, p. 85). Therefore, the proposed alternate use of high-pressure regenerative heaters for heating feed water and for heat supply without the need for the well-known introduction of additional network water heaters into the installation, using steam taken from the turbine as a heat source and which should have approximately the same weight and size characteristics, is significantly beneficial in economic respect.

Таким образом, с учетом рассмотренных 3-х вариантов исполнения предлагаемой ЭУ реализация заявляемого способа эксплуатации паросиловой энергетической установки, одновременно производящей электрическую и тепловую энергию, обеспечивает в различных отраслях промышленности достижение следующих положительных производственных и экономических показателей и характеристик. Thus, taking into account the considered 3 options for the implementation of the proposed EA, the implementation of the inventive method of operating a steam-powered power plant that simultaneously produces electric and thermal energy ensures the achievement of the following positive production and economic indicators and characteristics in various industries.

1) В периоды эксплуатации основанной на известных турбинах типа К, КТ, ТК, Т и/или ПТ предлагаемой паросиловой энергетической установки в режиме с увеличенной выдачей потребителю тепловой энергии ее максимальная тепловая нагрузка (при одновременном увеличении среднего температурного потенциала выдаваемой теплоты и сохранении номинальной электрической нагрузки - 100% Nном.) может дополнительно численно возрасти по сравнению с номинальной на ~ 40-60% от величины номинальной электрической мощности генератора установки, тепловая мощность котла или парогенератора которой увеличивается при этом на ~10-17%.1) During the periods of operation of the proposed steam-powered power plant based on well-known turbines of type K, KT, TK, T and / or PT in a mode with an increased output of thermal energy to the consumer, its maximum heat load (while increasing the average temperature potential of the generated heat and maintaining the nominal electric load - 100% N nom. ) can additionally numerically increase compared to the nominal by ~ 40-60% of the nominal electric power of the generator of the installation, the thermal power of the boiler a or a steam generator which increases by ~ 10-17%.

В периоды пониженной до ~90-95% Nном. электрической нагрузки (вследствие снижения КПД ЭУ из-за переключения используемых для теплоснабжения регенеративных подогревателей высокого давления на отборы из турбины пара более высокого давления) максимальная тепловая нагрузка ЭУ может при номинальной паропроизводительности численно возрасти на ~50-75% от номинальной электрической мощности генератора установки (при этом тепловая мощность котла или парогенератора ЭУ увеличивается на ~20-22% от исходной).In periods of reduced to ~ 90-95% N nom. the electric load (due to a decrease in the efficiency of electric power plants due to the switching of regenerative high-pressure heaters used for heat supply to the high-pressure steam turbines), the maximum thermal load of electric power plants can increase numerically by ~ 50-75% of the nominal electric power of the generator of the unit ( at the same time, the thermal power of the boiler or steam generator EU increases by ~ 20-22% of the original).

При этом следует подчеркнуть, что реализация заявляемого способа экономично обеспечивается при тех же номенклатуре и количестве основных единиц оборудования известной аналогичной комбинированной паросиловой энергоустановки. It should be emphasized that the implementation of the proposed method is economically ensured with the same nomenclature and the number of basic units of equipment of a well-known similar combined steam-powered power plant.

2) В результате перехода (по заявляемому способу эксплуатации) паросиловой энергоустановки на режим ее эксплуатации с увеличенной выдачей тепла потребителю коэффициент использования тепла топлива ЭУ возрастает для установок с разными типами известных паровых турбин следующим образом:
для установок с турбинами типа КТ, ТК и/или КТ - на ~6-27%;
для установок с турбинами типа Т и/или ПТ - на ~3-11%.
2) As a result of the transition (according to the claimed method of operation) of the steam-powered power plant to the mode of its operation with increased heat output to the consumer, the coefficient of heat utilization of the fuel of the EA increases for plants with different types of known steam turbines as follows:
for installations with turbines of the type KT, TK and / or KT - by ~ 6-27%;
for installations with turbines of type T and / or PT - by ~ 3-11%.

3) Эксплуатируемая по предлагаемому способу паросиловая энергоустановка обладает более высокой, чем у известных аналогичных ЭУ, независимостью ее тепловой нагрузки от мощности генератора установки, вырабатывающего электроэнергию для другого потребителя. Это подтверждается тем, что для предлагаемой энергоустановки, основанной на широко распространенных паровых турбинах типа К, КТ и/или ТК допускается безболезненное для поддержания номинального уровня суммарной тепловой нагрузки существенное снижение мощности электрогенератора ЭУ до 15-65%, а для ЭУ, основанной на известных паровых турбинах типа Т и/или ПТ - до 40-65%. 3) The steam-powered power plant operated by the proposed method has a higher independence of its thermal load from the capacity of the generator of the plant generating electricity for another consumer than that of known similar power plants. This is confirmed by the fact that for the proposed power plant, based on widespread steam turbines of type K, CT and / or TK, a significant decrease in the power of the electric power generator to 15-65%, which is painless to maintain the nominal level of the total heat load, is allowed, and for electric power plants based on known steam turbines of type T and / or PT - up to 40-65%.

При этом следует отметить, что в случае эксплуатации предлагаемой паросиловой энергоустановки в базовом режиме с выдачей практически номинальной электрической нагрузки, например, в общую энергосистему, получаемое по заявляемому способу эксплуатации дополнительное регулируемое количество выдаваемой потребителю тепловой энергии может практически также постоянно использоваться соответствующим дополнительными внешними потребителями, а не служить средством для компенсации дефицита тепловой нагрузки при заданном другим потребителем снижении мощности электрогенератора ЭУ. It should be noted that in the case of operation of the proposed steam power plant in the basic mode with the issuance of almost nominal electrical load, for example, into the general power system, the additional controlled amount of heat supplied to the consumer obtained by the claimed method of operation can also be used constantly by the corresponding additional external consumers, and not serve as a means to compensate for the heat load deficit given by another consumer reducing the power of the electric power generator.

4) Экономия капитальных затрат на строительство каждой ТЭЦ, основанной на паросиловых энергетических установках, эксплуатируемых по заявляемому способу, составит не менее 10-15% от суммы капитальных затрат на строительство ТЭЦ с равноценной номинальной электрической мощностью (и с существенно меньшей максимальной тепловой нагрузкой), которая основана на известных паросиловых энергетических установках с турбинами типов К, КТ, ТК, Т и/или ПТ. 4) Savings in capital costs for the construction of each TPP, based on steam-powered power plants operated by the claimed method, will be at least 10-15% of the total capital costs for the construction of TPPs with an equivalent nominal electrical power (and with a significantly lower maximum thermal load), which is based on well-known steam-powered power plants with turbines of types K, CT, TK, T and / or PT.

5) Ежегодная экономия эксплуатационных затрат ТЭЦ, основанной на паросиловых энергоустановках, эксплуатируемых по заявляемому способу, составит не менее 15% годовых эксплуатационных затрат, требующихся при эксплуатации создаваемых по известным решениям ТЭЦ с такой же электрической мощностью и котельной на органическом топливе, обеспечивающей необходимую дополнительную выдачу потребителю тепловой энергии. 5) The annual savings in operating costs of a CHP plant based on steam-powered power plants operated by the claimed method will be at least 15% of the annual operating costs required during operation of a CHP plant with the same electric capacity and a fossil fuel boiler, which provides the necessary additional output thermal energy consumer.

Для реализации вышеотмеченных преимуществ представляется целесообразным не только строить на базе предлагаемого технического решения новые ТЭЦ, а также, в связи с требующимися по заявляемому способу эксплуатации незначительными доработками, в основном, только части тракта питательной воды тепловых схем энергоустановок, модернизировать уже действующие ТЭЦ, основанные на известных паросиловых энергетических установках, которые в настоящее время производят, например, в России и других странах СНГ "83-85%" (см., например, книгу "Паровые турбины", А.В. Щегляев, М., Энергоатомиздат, 1993 г., кн. 1, стр. 8) от всей производимой тепловыми и атомными электростанциями электроэнергии. To realize the abovementioned advantages, it seems appropriate not only to build new CHPPs on the basis of the proposed technical solution, but also, in connection with the minor modifications required by the claimed method of operation, mainly only part of the feed water path of the thermal schemes of power plants, upgrade existing CHPPs based on well-known steam-powered power plants that are currently being produced, for example, in Russia and other CIS countries, "83-85%" (see, for example, the book "Steam turbines us, "Andrey Scheglyaev A., M., Energoatomisdat, 1993, Vol. 1, p. 8) of the total produced by thermal and nuclear power plants electricity.

Вышеперечисленные производственные и экономические показатели реализации заявляемого технического решения позволяют сделать вывод о его актуальности и достаточно высокой конкурентоспособности по сравнению с известными аналогами. The above production and economic indicators of the implementation of the proposed technical solution allow us to conclude about its relevance and fairly high competitiveness compared to well-known counterparts.

Claims (6)

1. Способ эксплуатации паросиловой энергетической установки, по которому сжатую, например, жидкую фазу рабочего тела установки, преимущественно воду, направляют в котел или парогенератор, где при постоянном давлении за счет тепла топлива нагревают до образования пара необходимых параметров, который затем подают в проточную часть снабженной регенеративными отборами пара турбины, в которой происходит процесс его расширения, в результате чего турбина приводит в действие, например, электрогенератор, далее отработавший пар или направляют в промежуточный пароперегреватель, после чего его подают для совершения работы, например, в следующий по меньший мере один рабочий цилиндр турбины и затем конденсатор, или сразу направляют в конденсатор, где за счет охлаждения внешним теплоносителем пар превращается в жидкую фазу рабочего тела, которую затем подают насосом в по меньшей мере один регенеративный подогреватель низкого давления, далее подают при необходимости в деаэратор, затем направляют в обогреваемую сторону по меньшей мере одного поверхностного регенеративного подогревателя высокого давления и далее опять направляют в котел или парогенератор установки, в которой в период ее эксплуатации с выдачей потребителю также тепловой энергии из турбины дополнительно отбирают часть расхода рабочего тела, которую используют
для передачи тепловой энергии потребителю, отличающийся тем, что в период эксплуатации установки в режиме с увеличенной для каждой величины паропроизводительности выдачей потребителю тепловой энергии рабочее тело установки направляют в обход обогреваемой стороны по меньшей мере одного регенеративного подогревателя высокого давления, обогреваемую сторону указанного подогревателя или подогревателей переключают в состав циркуляционного теплообменного контура потребителя тепловой энергии и при этом соответственно изменившемуся диапазону энтальпий нагреваемого в котле или парогенераторе рабочего тела, или увеличивают мощность котла или парогенератора при его заданной паропроизводительности, или одновременно увеличивают мощность котла или парогенератора и изменяют его паропроизводительность.
1. A method of operating a steam-powered power plant, in which a compressed, for example, the liquid phase of the plant’s working fluid, mainly water, is sent to a boiler or steam generator, where at constant pressure due to the heat of the fuel it is heated until the necessary parameters are formed, which is then fed to the flow part equipped with regenerative steam extraction of the turbine, in which the process of expansion takes place, as a result of which the turbine drives, for example, an electric generator, then the exhaust steam or is sent to an intermediate superheater, after which it is supplied for work, for example, to the next at least one working cylinder of the turbine and then the condenser, or immediately sent to the condenser, where due to cooling by an external heat carrier the steam is converted into the liquid phase of the working fluid, which is then pumped in at least one regenerative low-pressure heater, then, if necessary, is supplied to a deaerator, then sent to the heated side of at least one surface regenerative heating The high pressure vessel is then again sent to the boiler or steam generator of the installation, in which, during its operation, with the delivery of thermal energy to the consumer, an additional part of the working fluid flow rate is also taken from the turbine, which is used
for transferring thermal energy to the consumer, characterized in that during operation of the installation in a mode with increasing the steam output for each value of thermal energy to the consumer, the working fluid of the installation is sent to bypass the heated side of at least one regenerative high-pressure heater, the heated side of the specified heater or heaters is switched into the composition of the circulation heat exchange circuit of the consumer of thermal energy and, accordingly, the di pazonu enthalpies heated in a boiler or steam generator, the working fluid, or increase the power of the boiler or steam generator when it is a predetermined steam power output, or concurrently increase the power of the boiler or steam generator and alter its steam output.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для регулирования мощности тепловой энергии, выдаваемой потребителю через регенеративные подогреватели высокого давления, изменяют расход пара, отбираемого из турбины в греющие стороны указанных подогревателей. 2. The method according to claim 1, characterized in that for regulating the power of thermal energy supplied to the consumer through regenerative high pressure heaters, the flow rate of steam taken from the turbine to the heating sides of these heaters is changed. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что греющую сторону по меньшей мере одного используемого для выдачи потребителю тепловой энергии регенеративного подогревателя высокого давления переключают к отбору пара более высокого давления. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heating side of at least one regenerative high pressure heater used to provide thermal energy to the consumer is switched to the selection of higher pressure steam. 4. Паросиловая энергетическая установка, содержащая объединенные, например, трубопроводами циркуляции рабочего тела установки котел или парогенератор, проточную часть снабженной регенеративными отборами высокого и низкого давлений пара турбины, приводящей в действие, например, электрогенератор, которая затем соединена или с промежуточным пароперегревателем, далее со следующим по меньшей мере одним рабочим цилиндром турбины и затем с конденсатором, или непосредственно с конденсатором отработавшего пара, охлаждаемая внешним теплоносителем сторона которого соединена через насос с по меньшей мере одним регенеративным подогревателем низкого давления, который далее соединен при необходимости с деаэратором и затем с обогреваемой стороной по меньшей мере одного поверхностного регенеративного подогревателя высокого давления рабочего тела, которая соединена далее с входом рабочего тела в котел или парогенератор, при этом турбина снабжена также теплофикационными отборами пара, выполненными с возможностью обеспечения потребителя тепловой энергией, отличающаяся тем, что обогреваемая сторона по меньшей мере одного регенеративного подогревателя высокого давления на входе и выходе из нее рабочего тела присоединена через запорные устройства к циркуляционному теплообменному контуру потребителя тепловой энергии, трубопроводы, соединяющие входы и выходы обогреваемой стороны указанного подогревателя или подогревателей с их соседними по основному тракту циркуляции рабочего тела единицами оборудования установки, снабжены запорными устройствами,
а указанные единицы оборудования установки дополнительно соединены между собой обходящим расположенные между ними регенеративный подогреватель или подогреватели, а также запорные устройства соответствующим байпасным трубопроводом, который также снабжен запорным устройством.
4. A steam-powered power plant, comprising, for example, a boiler or a steam generator combined by, for example, circulating the working fluid of a plant, a flow part equipped with regenerative high-pressure and low-pressure steam turbines that drive, for example, an electric generator, which is then connected either to an intermediate superheater, then with the next at least one working cylinder of the turbine and then with a condenser, or directly with an exhaust steam condenser, cooled by an external heat carrier the body side of which is connected through a pump to at least one regenerative low-pressure heater, which is further connected, if necessary, to a deaerator and then to the heated side of at least one surface regenerative high-pressure heater of the working fluid, which is further connected to the input of the working fluid into the boiler or a steam generator, while the turbine is also equipped with cogeneration steam extraction, configured to provide the consumer with thermal energy, characterized in that the heated side of at least one regenerative high-pressure heater at the inlet and outlet of the working fluid is connected via shut-off devices to the circulation heat exchange circuit of the consumer of thermal energy, pipelines connecting the inputs and outputs of the heated side of the specified heater or heaters with their neighboring working main circulation path body units of equipment installation, equipped with locking devices,
and said units of installation equipment are additionally interconnected, bypassing the regenerative heater or heaters located between them, and also the shut-off devices, by a corresponding bypass pipe, which is also equipped with a shut-off device.
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что преимущественно каждый трубопровод, обеспечивающий регенеративный отбор пара из турбины в греющую сторону подогревателя высокого давления, выполненного с возможностью обеспечения потребителя тепловой энергией, снабжен запорно-регулирующим устройством. 5. The installation according to claim 4, characterized in that, preferably, each pipeline that provides regenerative extraction of steam from the turbine to the heating side of the high pressure heater, configured to provide the consumer with thermal energy, is equipped with a shut-off and control device. 6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что греющая сторона по меньшей мере одного указанного регенеративного подогревателя высокого давления, выполненного с возможностью обеспечения потребителя тепловой энергией, дополнительно соединена через запорно-регулирующее устройство с отбором из турбины пара более высокого давления. 6. Installation according to claim 5, characterized in that the heating side of at least one of the specified regenerative high-pressure heater, configured to provide the consumer with thermal energy, is additionally connected through a shut-off and control device with the selection of higher pressure steam from the turbine.
RU97122121A 1997-12-19 1997-12-19 Steam power plant and its operation process RU2124641C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97122121A RU2124641C1 (en) 1997-12-19 1997-12-19 Steam power plant and its operation process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97122121A RU2124641C1 (en) 1997-12-19 1997-12-19 Steam power plant and its operation process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2124641C1 true RU2124641C1 (en) 1999-01-10
RU97122121A RU97122121A (en) 1999-02-27

Family

ID=20200797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97122121A RU2124641C1 (en) 1997-12-19 1997-12-19 Steam power plant and its operation process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2124641C1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2306426C1 (en) * 2005-12-09 2007-09-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Steam turbine plant heat cycle
RU2426891C2 (en) * 2009-07-15 2011-08-20 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Pressure regulation method of industrial steam extraction of extraction turbine
RU2432468C1 (en) * 2010-06-10 2011-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) Steam-turbine thermal power plant operating method and device for its implementation
RU2518784C1 (en) * 2012-12-03 2014-06-10 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Method of regulation of heat load of heating turbine plant
RU2584745C2 (en) * 2012-10-25 2016-05-20 Митсубиши Хитачи Пауэр Системс, Лтд. High-temperature steam power plant for subcritical pressure and high-temperature flow boiler for subcritical pressure operating at variable pressure
RU2586415C2 (en) * 2011-03-24 2016-06-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method for fast connection of steam generator
RU180313U1 (en) * 2017-08-18 2018-06-08 Владимир Тарасович Шведов SHIP STEAM POWER PLANT WITH CLOSED TURBINE
RU2687914C1 (en) * 2018-09-17 2019-05-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Complex plant for seawater desalination and power generation
RU2687922C1 (en) * 2018-06-14 2019-05-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Desalination plant for sea water and power generation
RU2779348C1 (en) * 2021-03-09 2022-09-06 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine unit of a double-circuit nuclear power plant
CN115142910A (en) * 2022-06-13 2022-10-04 秦皇岛发电有限责任公司 Steam turbine cylinder cutting heat supply control method and device, medium and electronic equipment
CN115751438A (en) * 2022-10-27 2023-03-07 中广核研究院有限公司 Offshore nuclear power cogeneration multistage heat supply system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900243A (en) * 1973-06-25 1975-08-19 Moderna Butiksinredningar Ab Watching mirror
US4003205A (en) * 1974-08-09 1977-01-18 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for operating a steam turbine plant having feed water heaters
DE2640789A1 (en) * 1975-09-16 1977-03-24 Exxon Research Engineering Co METHOD OF USING THE HEAT GENERATED IN AN ELECTRICITY PLANT
GB1524236A (en) * 1974-12-16 1978-09-06 Exxon Research Engineering Co Energy storage and transference by means of liquid heat retention materials
EP0195326A1 (en) * 1985-03-08 1986-09-24 Hitachi, Ltd. A protection-driving method of a feedwater heater and the device thereof
DE3616797A1 (en) * 1986-05-17 1987-11-19 Koerting Ag Steam turbine system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900243A (en) * 1973-06-25 1975-08-19 Moderna Butiksinredningar Ab Watching mirror
US4003205A (en) * 1974-08-09 1977-01-18 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for operating a steam turbine plant having feed water heaters
GB1524236A (en) * 1974-12-16 1978-09-06 Exxon Research Engineering Co Energy storage and transference by means of liquid heat retention materials
DE2640789A1 (en) * 1975-09-16 1977-03-24 Exxon Research Engineering Co METHOD OF USING THE HEAT GENERATED IN AN ELECTRICITY PLANT
EP0195326A1 (en) * 1985-03-08 1986-09-24 Hitachi, Ltd. A protection-driving method of a feedwater heater and the device thereof
DE3616797A1 (en) * 1986-05-17 1987-11-19 Koerting Ag Steam turbine system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Щегляев А.В. Паровые турбины. Кн. I. - М.: Энергоатомиздат, 1993, с. 71 - 99. *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2306426C1 (en) * 2005-12-09 2007-09-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Steam turbine plant heat cycle
RU2426891C2 (en) * 2009-07-15 2011-08-20 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Pressure regulation method of industrial steam extraction of extraction turbine
RU2432468C1 (en) * 2010-06-10 2011-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) Steam-turbine thermal power plant operating method and device for its implementation
RU2586415C2 (en) * 2011-03-24 2016-06-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method for fast connection of steam generator
RU2584745C2 (en) * 2012-10-25 2016-05-20 Митсубиши Хитачи Пауэр Системс, Лтд. High-temperature steam power plant for subcritical pressure and high-temperature flow boiler for subcritical pressure operating at variable pressure
RU2518784C1 (en) * 2012-12-03 2014-06-10 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Method of regulation of heat load of heating turbine plant
RU180313U1 (en) * 2017-08-18 2018-06-08 Владимир Тарасович Шведов SHIP STEAM POWER PLANT WITH CLOSED TURBINE
RU2687922C1 (en) * 2018-06-14 2019-05-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Desalination plant for sea water and power generation
RU2687914C1 (en) * 2018-09-17 2019-05-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Complex plant for seawater desalination and power generation
RU2779348C1 (en) * 2021-03-09 2022-09-06 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine unit of a double-circuit nuclear power plant
RU2784272C1 (en) * 2021-09-06 2022-11-23 Юрий Павлович Кондрашов Closed-cycle gas turbine installation with fire heater
CN115142910A (en) * 2022-06-13 2022-10-04 秦皇岛发电有限责任公司 Steam turbine cylinder cutting heat supply control method and device, medium and electronic equipment
RU2784572C1 (en) * 2022-08-10 2022-11-28 Юрий Павлович Кондрашов Steam turbine plant with jet ejector and exhaust steam recovery
CN115751438A (en) * 2022-10-27 2023-03-07 中广核研究院有限公司 Offshore nuclear power cogeneration multistage heat supply system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113586185B (en) Coal-fired boiler flue gas and steam combined heat storage deep peak regulation system and operation method
AU2010326107B2 (en) Utilizing steam and/or hot water generated using solar energy
CN107940538B (en) A hierarchical thermal storage system for cogeneration units and its peak-shaving method
Yang et al. Research on solar aided coal-fired power generation system and performance analysis
RU2124641C1 (en) Steam power plant and its operation process
CN110259531B (en) Combined power generation system based on waste incineration waste heat and photo-thermal and operation method thereof
CN113175362A (en) Bus pipe connection system for realizing zero output of low-pressure cylinder and operation method
CN112856363A (en) System and method for improving heat supply steam parameters of deep peak shaving heat supply unit
CN206037003U (en) Secondary reheating unit EC BEST steam turbine steam exhaust heating deoxidization boiler feed water&#39;s thermodynamic system
CN207893829U (en) A kind of classification hold over system for cogeneration units
RU2253917C2 (en) Mode of exploiting of an atomic steam-turbine plant and an installation for executing it
CN114233421A (en) Thermoelectric cooperative system integrated with steam ejector and operation method
CN113175360A (en) Bus pipe connection system for improving deep peak shaving low-pressure cylinder efficiency and operation method
CN208967879U (en) To the intermittent waste heat comprehensive utilization system with vapour user steam supply industrial over long distances
Cui et al. Flexible thermal power units integrated with molten salt thermal storage: Thermal energy distribution active adjustment method and thermodynamic evaluation
CN216788502U (en) Utilize conduction oil heat-retaining coupling pure condensation electric motor group system
CN115306502B (en) Thermal power generation system and operation method thereof
CN111706898B (en) Method for improving heat supply capacity of unit after high-back-pressure heat supply transformation
RU2420664C2 (en) Multi-mode heat extraction plant
JPH05249288A (en) Compound reactor power generation system
CN205955783U (en) Draw gas low -pressure system of heating boiler feedwater of power station steam turbine
RU2778190C1 (en) Method for improving the energy efficiency of a steam power plant and a device for its implementation
CN219571892U (en) Coal-fired unit starting and thermoelectric decoupling system based on chemical chain energy storage
CN219262468U (en) Nuclear motor unit decoupling and supplying system based on chemical chain energy storage
CN114810242B (en) Comprehensive utilization method and system for energy of back pressure turbine steam source