ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2286465
СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Имя изобретателя: Лавриненко Александр Георгиевич (RU); Сопленков Константин Иванович (RU); Спорыхин Олег Васильевич (RU); Стороженков Александр Николаевич (RU); Чаховский Владимир Михайлович (RU); Шур Анатолий Михайлович
(RU)
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Энергосберегающие технологии" (RU)
Адрес для переписки: 127051, Москва, Лихов пер., 2/3, кв.13, для ООО НПО "Энергосберегающие технологии"
Дата начала действия патента: 2005.07.12
Изобретение относится к
теплоэнергетике и может быть использовано
в системах теплоснабжения, использующих
тепло, генерируемое на ТЭЦ и районной
теплоснабжающей станции (РТС). Между
первичными контурами сетевой воды ТЭЦ и РТС,
объединенных между собой, размещена
теплонасосная установка, подключенная по
тракту испарителя к тракту обратной
сетевой воды ТЭЦ, а по тракту конденсатора к
тракту обратной сетевой воды РТС, с
установкой регулирующих задвижек на
трактах обратной сетевой воды обоих
контуров. Изобретение позволяет повысить
тепловую экономичность работы ТЭЦ и РТС и
надежность системы теплоснабжения.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
теплоэнергетике и может быть использовано
в системах теплоснабжения, использующих
тепло, генерируемое на ТЭЦ и районных
теплоснабжающих станциях (РТС).
Известна система теплоснабжения,
состоящая из теплофикационной
энергоустановки, включающей основной
паросиловой контур, контур первичной
сетевой воды (ТЭЦ), соединенный
тепломагистралями через перемычки-трубопроводы
с контуром первичной сетевой воды
водогрейного котла теплоснабжающей
установки (РТС) с запорными задвижками на
тепломагистралях, соединяющих контуры
первичной сетевой воды (Соколов Е.Я. и др.
Теплофикация Москвы - М.: Энергия, 1980, стр.168-170).
Недостатком известной системы
теплоснабжения, использующей тепло
генерируемое на ТЭЦ и РТС, является
недостаточная экономичность и
эффективность, особенно в период отопления,
из-за работы по раздельным схемам от ТЭЦ и
РТС. ТЭЦ и РТС работают независимо друг от
друга и только в аварийных случаях
осуществляется их совместная работа.
Задачей предлагаемого технического
решения является повышение экономичности
системы теплоснабжения ТЭЦ и РТС за счет
повышения удельной выработки
электроэнергии и экономии топлива на ТЭЦ и
РТС, а также повышение надежности системы
теплоснабжения.
Из известных систем наиболее близкой
является система теплоснабжения (см. RU
№2095581, кл. F 01 К 17/02, 10.11.1997), содержащая
теплоцентраль (ТЭЦ) с основным паросиловым
контуром и контуром сетевой воды ТЭЦ,
включающим подогреватель сетевой воды и
пиковый водогрейный котел, соединенный с
потребителем тепла ТЭЦ, контур сетевой воды
районной теплоснабжающей станции (РТС) с
потребителями тепла и теплонасосную
установку (ТНУ), размещенную между контуром
сетевой воды ТЭЦ и контуром сетевой воды
районной теплоснабжающей станции (РТС), с
запорными задвижками на трактах обратной
сетевой воды обоих контуров.
Организация отбора низкопотенциального
тепла по такой схеме и его доставка
потребителю обеспечивает снижение расхода
электроэнергии на привод компрессора
теплонасосной установки, но не позволяет
достигнуть высоких значений коэффициента
преобразования низкопотенциальной теплоты
в высокотемпературную из-за различия
разных схем присоединения потребителей по
зависимым и независимым схемам.
Техническим результатом, на достижение
которого направлено изобретение, является
повышение тепловой экономичности и
надежности работы ТЭЦ и РТС за счет
увеличения удельной выработки
электроэнергии и снижения расхода топлива
на ТЭЦ и РТС в результате вовлечения
сбросной низкопотенциальной теплоты, ранее
неизбежно теряемой в системе охлаждающей
воды.
Технический результат достигается тем,
что система теплоснабжения, содержащая
теплоцентраль (ТЭЦ) с основным паросиловым
контуром и контуром сетевой воды ТЭЦ,
включающим подогреватель сетевой воды и
пиковый водогрейный котел, соединенный с
потребителем тепла ТЭЦ, контур сетевой воды
районной теплоснабжающей станции (РТС) с
потребителями тепла и теплонасосную
установку (ТНУ), размещенную между контуром
сетевой воды ТЭЦ и контуром сетевой воды
районной теплоснабжающей станции (РТС), с
запорными задвижками на трактах обратной
сетевой воды обоих контуров, содержит
дополнительную задвижку, соединяющую выход
пикового водогрейного котла ТЭЦ с выходом
конденсатора ТНУ, и дополнительную
задвижку, соединяющую тракты обратной
сетевой воды обоих контуров, а в контур
сетевой воды РТС включен водогрейный котел.
Сущность изобретения поясняется на
чертеже, где изображена принципиальная
схема системы теплоснабжения ТЭЦ и РТС.
Система теплоснабжения, содержит
теплоцентраль (ТЭЦ) с основным паросиловым
контуром, включающим теплофикационную
турбину 1 и контур сетевой воды ТЭЦ,
включающий подогреватель сетевой воды 2 и
насос сетевой воды 3. Основной паросиловой
контур включает конденсатор охлаждающей
воды 4, конденсаторный насос 5,
регенеративные подогреватели основного
конденсата 6 теплофикационной турбины 1. В
контур сетевой воды ТЭЦ включен пиковый
водогрейный котел 7, соединенный с
потребителем 8 тепла ТЭЦ. Система содержит
также контур охлаждающей воды, включающий
градирню 9 и насосы охлаждающей воды 10. В
контур сетевой воды районной
теплоснабжающей станции (РТС) включен
водогрейный котел 11, сетевой насос 12 и
теплопотребители 13. Другое типовое
оборудование, необходимое для ТЭЦ и РТС, на
чертеже не указано. Система теплоснабжения
содержит теплонасосную установку (ТНУ) 14,
размещенную между контуром сетевой воды
ТЭЦ и контуром сетевой воды районной
теплоснабжающей станции (РТС), с запорными
задвижками 15-20. Запорные задвижки 15 и 16
соединяют тепломагистрали контуров
сетевой воды ТЭЦ и сетевой воды РТС.
Вход и выход теплонасосной установки 14 по
тракту испарителя подключен к тракту
обратной сетевой воды ТЭЦ и соответственно
к выходу теплового потребителя 8 и входу
насоса сетевой воды 3 ТЭЦ, а вход и выход
конденсатора теплонасосной установки 14
соединен с трактом обратной сетевой воды
РТС, с выходом потребителя тепла 13 и входом
насоса сетевой воды 12, а теплопроводы
обратной сетевой воды обоих контуров ТЭЦ и
РТС снабжены задвижками 17-20 (которые могут
быть выполнены запорно-регулирующими),
обеспечивающими совместную работу
теплофикационной турбоустановки 1,
теплонасоной установки 14 и водогрейного
котла 11 на РТС.
Теплонасосная установка оснащена
устройствами и приборами, позволяющими
автоматически поддерживать необходимую
температуру воды на выходе из конденсатора
или испарителя.
Система теплоснабжения работает
следующим образом.
В период отопления задвижки 15, 16, 17, 19
закрыты, а задвижки 18 и 20 открыты. При этом
обратная сетевая вода теплофикационной
турбины 1 после теплового потребителя ТЭЦ
поступает в испаритель теплонасосной
установки 14, где она захолаживается. Затем
охлажденная сетевая вода подается на
встроенный в конденсатор паровой турбины
дополнительный подогреватель сетевой воды,
в свою очередь входящий в состав
подогревателей 2. В дополнительном
подогревателе происходит нагрев сетевой
воды, что приводит к увеличению расхода
пара на сетевые подогреватели и тем самым
уменьшению расхода пара в систему
охлаждающей воды. Таким образом, снижаются
потери теплоты в холодном источнике, в
результате растут выработка
электроэнергии на тепловом потреблении и
кпд турбоустановки, а это ведет к
уменьшению расхода топлива в сравнении с ее
выработкой на конденсационном потоке пара.
Далее сетевая вода нагревается по
традиционной схеме из отборов пара
теплофикационной турбины 1 и в пиковом
водогрейном котле 7, установленном на ТЭЦ.
Одновременно с процессом захолаживания
обратной сетевой воды контура ТЭЦ в
конденсаторе теплонасосной установки 14
происходит частичный подогрев обратной
сетевой воды контура РТС, которая поступает
с более высокой температурой в водогрейный
котел 11, установленный на РТС. В результате
уменьшается подогрев сетевой воды в самом
водогрейном котле 11 РТС и, как следствие,
снижается расход топлива на теплоснабжение
на РТС.
В неотопительный период ТЭЦ и РТС
работают по раздельной схеме
теплоснабжения, но с пониженной тепловой
нагрузкой - нагрузкой горячего
водоснабжения, что существенно снижает
тепловую экономичность как ТЭЦ, так и РТС из-за
повышенного пережога топлива. В
неотопительный период включение теплового
насоса позволит уменьшить пережог топлива.
В аварийных ситуациях повышается
надежность системы теплоснабжения,
поскольку теплонасосная установка может
работать, используя низкопотенциальное
тепло водопроводной воды, канализационных
стоков и др.
Изобретение позволяет повысить тепловую
экономичность и надежность работы ТЭЦ и РТС
за счет увеличения удельной выработки
электроэнергии и снижения расхода топлива
на ТЭЦ и РТС в результате вовлечения
сбросной низкопотенциальной теплоты, ранее
неизбежно теряемой в системе охлаждающей
воды, причем благодаря незначительной
разнице температур потоков обратной
сетевой воды, возвращаемой на ТЭЦ и РТС,
возможно достигнуть белее высоких значений
коэффициента преобразования
низкопотенциальной теплоты в
высокотемпературную теплоту по сравнению с
известными решениями использования
теплонасосных установок в системах
теплоснабжения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Система теплоснабжения,
содержащая теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) с
основным паросиловым контуром и контуром
сетевой воды ТЭЦ, включающим подогреватель
сетевой воды и пиковый водогрейный котел,
соединенный с потребителем тепла ТЭЦ,
контур сетевой воды районной
теплоснабжающей станции (РТС) с
потребителями тепла и теплонасосную
установку (ТНУ), размещенную между контуром
сетевой воды ТЭЦ и контуром сетевой воды
районной теплоснабжающей станции (РТС), с
запорными задвижками на трактах обратной
сетевой воды обоих контуров, отличающаяся
тем, что содержит дополнительную задвижку,
соединяющую выход пикового водогрейного
котла ТЭЦ с выходом конденсатора ТНУ, и
дополнительную задвижку, соединяющую
тракты обратной сетевой воды обоих
контуров, а в контур сетевой воды РТС
включен водогрейный котел.
Версия для печати
Дата публикации 07.12.2006гг
вверх
|
