SU976115A1 - Энергетическа установка - Google Patents

Description

(5) ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Изобретение относитс  к теплоэнергетике , преимущественно, к  дерным энергетическим установкам электрических станций с тепловыми аккумул торами . Сооружение таких установок необходимо дл  обеспечени  маневренности электрической станции путем создани  в период минимума электрической нагрузки , например, во врем  ночного провала графика, запаса питательной воды в тепловом аккумул торе. Неравномерность графика электрической нагрузки требует снижени  электрической мощности особенно в часы ночного npoвала нагрузки. Атомные электростанции (АЭС) имеют сравнительно низкую топливную составл ющую стоимости отпускаемой электроэнергии и отличаютс  большими капитальными затратами в расчете на 1 кВт установленной мощности . Поэтому использование аккумулировани  энергии на АЭС представл етс  особенно экономически эффективным. С другой стороны, если стоимость аккумулирующей установки в расчете на 1 кВт получаемой мощности меньше стоимости установленного кВт собственно АЭС, строительство ак кумул торов на АЭС  вл етс  экономически эффективным способом увеличени  мощностей элект рос та нций. В этих услови х увеличение энергоемкости установок с аккумул торами и снижение их стоимости приобретает особенно важное значение. Известны энергетические установки, содержащие, по меньшей мере, один паротурбинный контур с регенеративными подогревател ми и аккумул тором питательной воды, подключенными по линии подачи холодного конденсата через насос к конденсатному баку, а аккумул тор соединен с парогенератором трактом подачи питательной воды с включенным в него питательным насосом. Принцип такой маневренной энергетической установки закгночаетс  в 39 дующем. Во врем  зар дки увеличиваетс  расход пара из регенеративных отборов турбины, тепло которого используют дл  подогрева конденсата, закачиваемого в аккумул тор. В этот период снижаетс  электрическа  мощность турбины. Конденсат, закачиваемый в аккумул тор, отбираетс , например, из бака холодного конденсата, прокачиваетс  через регенеративные теплообменНИКИ и при температуре питательной воды в;парогенераторе запасаетс  в аккумул торе. При разр дке гор чую воду из аккумул тора питательным насосом подают в парогенератор. Это при водит к снижению расхода пара через отборы турбины и к увеличению ее электрической мощности tilК недостаткам таких установок относ тс  сравнительно низка  энергоемкость аккумул тора, так как вода в нем запасаетс  при температуре, меньшей , чем температура насыщени  в парогенератореу и, следовательно, имеет меньшее теплосодержание. Кроме того, питательный насос дл  подачи питатель ной воды из аккумул тора в парогенера тор работает в т желых услови х. Дело в том, что запасенна  в верхней части аккумул торе вода находитс  в состо нии насыщени  и при недостаточной высоте подпора перед всасывающим патруб ком насоса возникают кавитационные  в лени  , которые преп тствуют нормальной работе и могут привести к разрушению его проточной части. Сальники насоса работают при высоких температурах и давлени х, что также снижает надежность эксплуатации энергетической установки. Сравнительно низка  энергоемкость требует заполнени  акку мул тора большим объемом конденсата, что св зано с увеличением габаритов установки. Целью изобретени   вл етс  повышение энергоемкости и надежности. Дл  достижени  цели установка снаб жена смесителем, установленным в трак те питательной воды перед питательным насосом и соединенным дополнительным трубопроводом с напорным участком линии подачи холодного конденсата. Установка может быть снабжена поверхностным теплообменником, включенным по нагреваемой среде в тракт подачи питательной воды за питательным насосом, а по грекицей среде между аккумул тором и смесителем. 54 Теплообменник может быть размещен внутри аккумул тора. Питательный насос при этом может быть выполнен водоструйным, активное сопло которого подключено к линии холодного конденсата. На фиг. 1 изображена обща  схема энергетической установки; на фиг. 2 вариант схемы с включением поверхностного теплообменника; на фиг. 3 то же, с водоструйным питательным насосом; на фиг. 4 - то же, с поверхностным теплообменником, размещенным внутри аккумул тора. Энергетическа  установка содержит паротурбинный контур, включающий последовательно соединенные по рабочему теплоносителю парогенератор 1, паропровод 2 острого пара, паровую турбину 3, конденсатор , конденсатный насос 5 и регенеративные подогреватели 6, подключенные трубопроводом 7 к парогенератору и трубопроводом 8 к аккумул тору 9 питательной воды, подключенному так же, как и подогреватели 6 линии 10 подачи холодного конденсата через насос 11 к конденсатному баку 12, а с парогенератором 1 аккумул тор 9 соединен трактом 13 подачи питательной воды, в который включен питательный насос 1. Перед питательным насосом Ц в тракт 13 подачи питательной воды включен смеситель 15 соединенный дополнительным трубопроводом 16 с напорным участком 17 линии подачи холодного конденсата после насоса 11. Трубопровод 18 соедин ет конденсатор k и бак 12холодного конденсата, мину  насос 11. В дополнительный трубопровод 16 включен регулирующий орган 19- Аккумул тор 9 сообщен линией 20 с паропроводом 2 острого пара. Установка может быть снабжена поверхностным теплообменником 21, включенным по нагреваемой среде в тракт 13подачи питательной воды за питательным насосом 14, а по греющей - между аккумул тором 9 и смесителем 15. Теплообменник 21 может быть размещен внутри аккумул тора 9. Питательный насос 14 может быть выполнен водоструйным (фиг. 3). Тракт 13 питательной воды снабжен запорной арматурой 22 и 23, включенной соответственно во всасывающем (до смесител  15) и напорном участках. Последний трубопроводом 24 с арматурой 25 сообщен с аккумул тором 9.

5976

Работа установки осуществл етс  следующим образом.

В режиме зар дки аккумул тора 9 холодный конденсат из конденсатного бака 12 насосом 11 по линии 10 поступа- s ет к регенеративным подогревател м 6, Увеличение расхода конденсата в подогревател х 6 приводит к увеличенному расходу пара в отборы и снижению мощности турбины. В парогенератор 1 при Ю этом поступает номинальный расход конденсата , а избыточна  часть конденсата по трубопроводу 8 сливаетс  в аккумул тор 9- Тракт 13 подачи питатель1ной воды в этом режиме перекрыт арма-15 турой 22 и 23. Дл  увеличени  степени разгрузки установки часть холодного конденсата из бака 12 можно подавать по трубопроводу 2k в аккумул тор 9. При перекрытом трубопроводе 10весь20 холодный конденсат, мину  систему регенеративных подогревателей 6, подают в аккумул тор Э- В этом случае достигаетс  максимальна  степень разгрузки паровой турбины 3- Нагрев конденсата,И поступающего в аккумул тор 9 после ре;генеративных подогревателей 6 или непосредственно из бака 12 холодного кондейсата, производитс  паром, подаваемым от парогенератора 1 г1о линии 30

20.Аналогично производитс  зар дка

в случае выполнени  установки с други1ми вариантами включени  и выполнени  питательного насоса .

В режиме разр дки трубопровод 8 ,, отключен от парогенератора 1 и от аккумул тора 9. Конденсат из конденсатора 4 поступает по трубопроводу 18 в бак 12 холодного конденсата. Лини  20 при разр дке остаетс  открытой. На-4о сое 11 подает холодный конденсат к смесителю 15, который смешиваетс  с гор чей питательной .водой, поступающей из аккумул тора 9 и смесь при номинальной температуре питательной. 45 воды поступает к питательному насосу Т, который подает ее в парогенератор 1. Так как на этом режиме регенеративные отборы на подогреватели 6 отключены , расход пара через турбину 3 50 повышен и ее мощность увеличена. Во врем  разр дки трубопровод отклочен арматурой 25. В соответствии с вариантом (фиг. 2), когда в тракт 13 питательной воды включен теплообменник

21,греюща  среда - гор ча  питательна  вода из аккумул тора 9 сначала проходит через теплообменник 21, охлаждаетс , а затем поступает в смеси

)54

тель 15 и на всас насоса И, который в этом случае работает при температуре, меньшей,чем номинальна  температура питательной воды.Температуру воды во всасывающем патрубке ниже температуры насыщени  и поэтому надежность безаварийной работы насоса существенно повышаетс .i

В случае выполнени  питательного насоса И водоструйным при разр дке насос 11 часть потока холодного конденсата подает в смеситель 15t где происходит смешениес гор чей питательной водой из аккумул тора 9 и при более низкой температуре, чем в аккумул торе 9, поток поступает на всас водоструйного насоса И (фиг. 3) Другую часть потока холодного конденсата подают к активному соплу этого же насоса И. .

Предварительное охлаждение питательной воды в смесителе 15 исключает возникновение кавитационных  влений в водоструйном насосе и также способствует увеличению надежности системы питани  пароге.нератора 1 в режиме разр дки . Распределение потоков холодного конденсата, поступающих к водоструйному насосу t и смесителю 15, при разр дке необходимо регулировать с помощью регулирующего органа 19.

Использование предлагаемой схемы позвол ет повысить энергоемкость аккумул тора бла1одар  возможности повышени  температуры запасенного конденсата выше температуры питательной воды, необходимой дл  парогенератора или реактора в случае использовани  изобретени  в одноконтурной  дерной энергетической установке. В этом случае повышаетс  аварийна  безопасность так как при отключении турбины пар некоторое врем  может поступать в объем аккумул тора, что увеличивает возможность ликвидации последствий аварии .

Изобретение позвол ет снизить температуру питательной воды, поступающей в насос, что снижает стоимость и повышает надежность работы энергетической установки и ее маневренность.

Claims (3)

1. Энергетическа  установка, содержаща  по меньшей мере один паротурбинный контур с регенеративными подогре79761

вател ми и аккумул тором питательной воды, подключенными по линии подачи холодного конденсата через насос к конденсатному баку, причем аккумул тор соединен с парогенератором трак- 5 том подачи питательной воды с включенным в него питательным насосом, отличающа с  тем, что, с целью повышени  энергоемкости и надежности, она 1,набжеиа смесителем, установлен- О ным в тракте питательной воды перед Питательным насосом и соединенным дополнительным трубопроводом с напорным участком линии подачи холодного конденсата .15

2. Установка по п, 1, о т л и ч аю щ а   с   тем, что она снабжена поверхностным теплообменником, включенным по нагреваемой среде в тракт по1 уууу 1 Г

158

дачи питательной воды за питательным насосом, а по греющей среде - между аккумул тором и смесителем.

3. Установка по п, 1, отличающа с  тем, что питательный насос выполнен водоструйным, активное сопло которого подключено к линии подачи холодного конденсата за ее насосом .

t. Установка по пп. 1 и 2, о т личающа с  тем, что теплообменник размещен внутри аккумул тора питательной воды.

Источники информации, . прин тые во внимание при экспертизе .

1, Воронков М. Е., Саргс н Р. М. и Чеховский В, М. Аккумул торы тепла в энергетике.-.Атомна  техника за руг бежом, М., Атомиздат, 1980, № Э, с. k

ZLJ Я

а чхУ

ФтЗ