ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2282053
КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
Имя изобретателя: Маммаев Нурмагомед Изиевич
Имя патентообладателя: Дагестанский государственный университет
Адрес для переписки: 367001, г.Махачкала, ул. М. Гаджиева, 43а, ДГУ, УИС
Дата начала действия патента: 2004.04.28
Изобретение относится к области
энергетики. Комбинированная
теплофикационная электрическая станция (ТЭС)
дополнительно содержит систему солнечного
теплоснабжения, включающую теплообменник
высокого давления для нагревания воды от
солнечной радиации, парогенератор для
выработки пара с параметрами,
соответствующими параметрам пара,
вырабатываемым в котле, который подключен с
помощью трубопроводов по пару и воде к ТЭЦ,
образуя замкнутый контур с циркулирующей и
нагретой до высокой температуры водой,
клапаны для отключения и подключения
парогенератора, котла и потребителей тепла
по пару и воде, подпиточную емкость, систему
для подогрева воды в теплообменнике
высокого давления, системы солнечного
теплоснабжения при отсутствии солнца в
зимнее время и зеркала для фокусирования
солнечной радиации на корпус
теплообменника высокого давления и
регулирования в нем температуры воды.
Изобретение позволяет сократить расходы на
приобретение и перевозку дорогостоящего
органического топлива за счет
использования энергии солнца.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области
энергетики, а более конкретно к
комбинированным теплофикационным
энергетическим установкам, на которых
вырабатывается и отпускается потребителям
тепловая и электрическая энергия.
Известны солнечная комбинированная
электростанция (см.: патент РФ № 2111422 от
20.05.1998 г. по кл. 6 F 24 J 2/42) и комбинированная
теплофикационная энергетическая установка
(см.: SU № 1142855 от 28.02.1985 г. по кл. F 03 G 6/00),
предназначенные для выработки тепловой и
электрической энергии.
Недостатком известных комбинированных
теплофикационных энергоустановок является
сложность конструктивного оформления и
невозможность использования при
отсутствии солнца (см. патент РФ № 2111422).
Известна также комбинированная
теплофикационная электрическая станция,
являющаяся наиболее близким аналогом
заявляемому изобретению, предназначенная
для выработки тепловой и электрической
энергии (см.: SU № 1089292 по кл. F 03 G 7/02 от 30.04.1984 г.).
Недостатком известного аналога является
узкий диапазон использования
комбинированной теплофикационной
электрической станции.
Технический результат, достигаемый
изобретением, заключается в расширении
диапазона использования и в повышении
надежности и экономичности.
Для достижения указанного технического
результата комбинированная
теплофикационная электрическая станция (КТЭС),
включающая паровой котел, турбину с
электрогенератором, конденсатор пара с
конденсатным и питательным насосами,
подогреватели воды низкого и высокого
давления, образующие замкнутый контур с
циркулирующей и нагретой до высокой
температуры водой, систему солнечного
теплоснабжения, содержащую теплообменник
высокого давления для нагрева воды от
солнечной радиации, парогенератор для
выработки пара с параметрами,
соответствующими параметрам пара,
вырабатываемым в котле, клапаны для
отключения и подключения парогенератора и
котла по пару и воде, выполнена таким
образом, что КТЭС дополнительно содержит
подпиточную емкость, деаэратор, систему для
подогрева воды в теплообменнике высокого
давления при отсутствии солнца в зимнее
время, редукционно-охладительную установку
для подачи тепла к потребителям и зеркала
для фокусирования солнечной радиации на
корпус теплообменника высокого давления.
Предлагаемая КТЭС иллюстрируется
чертежом.
 |
Комбинированная теплофикационная
электрическая станция включает котел 1 с
клапаном 2 для отключения его по пару,
клапан 3 для подачи пара на турбину 4,
электрогенератор 5, редукционно-охладительную
установку (РОУ) 6 для подачи тепловой
энергии потребителям 7, конденсатор пара 8,
конденсатный насос 9, подогреватель воды
низкого давления 10, деаэратор 11 для
удаления растворенных в воде газов,
питательный насос 12, клапан 13 для
отключения парового котла по воде,
подогреватель воды высокого давления 14,
теплообменник высокого давления системы
солнечного теплоснабжения 15, парогенератор
16 с клапанами 17, 18, 19 для отключения его
соответственно по пару и воде, подпиточную
емкость 20, систему для подогрева воды в
теплообменнике высокого давления системы
солнечного теплоснабжения при отсутствии
солнца в зимнее время 21, зеркала 22 для
фокусирования солнечной радиации на корпус
теплообменника высокого давления и
регулирования в нем температуры воды.
|
КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ
ОБРАЗОМ
Пар от котла 1, открытием клапанов 2 и 3
подают на турбину 4 с электрогенератором 5,
обеспечивая потребителей электроэнергией.
Отработанный пар после турбины поступает в
конденсатор пара 8, а конденсат с помощью
конденсатного насоса 9 подают через
подогреватель воды низкого давления 10 в
деаэратор 11, в котором газы, растворенные в
воде, удаляются, а затем с помощью
питательного насоса 12 через открытый
клапан 13 и подогреватель воды высокого
давления 14 вода подается в котел 1. При этом
тепловую энергию подают к потребителям 7
через РОУ 6. Одновременно с пуском котла
солнечную радиацию фокусируют с помощью
зеркал 22 на корпус теплообменника высокого
давления системы солнечного
теплоснабжения 15 и нагревают воду, которая
циркулирует за счет естественной
циркуляции по замкнутому контуру, отдавая
свое тепло воде вторичного теплоносителя в
парогенераторе 16. После достижения
параметров пара в парогенераторе значений,
соответствующих параметрам пара после
котла 1, клапаны 2 и 13 закрывают, паровой
котел переводят в режим «горячего резерва»
с минимальным потреблением топлива. Работа
КТЭС при этом обеспечивается от
парогенератора системы солнечного
теплоснабжения. В ночное время суток (или
при отсутствии солнца) работа КТЭС
осуществляется от котла 1, отключая
парогенератор 16 по воде и пару, закрыв
соответственно клапаны 17, 18 и 19.
Таким образом, достигается не только
надежная и эффективная работа КТЭС, но и
значительная экономия органического
топлива. Комбинированная ТЭС может быть
использована в нескольких вариантах.
Вариант 1. В дневное время после
достижения параметров пара,
вырабатываемого системой солнечного
теплоснабжения, необходимых значений,
соответствующих параметрам пара,
вырабатываемым котлом 1, последний
переводят в режим «горячего резерва» путем
закрытия клапанов 2 и 13 соответственно. При
этом пар на турбину 4 поступает от
парогенератора 16 при открытых клапанах 17 и
18. Тепловую энергию к потребителям 7 подают
через РОУ 6, а электрическую от
электрогенератора 5, вращающегося на валу
турбины 4. Отработанный пар конденсируется
в конденсаторе пара 8, конденсат с помощью
конденсатного насоса 9 через подогреватель
воды низкого давления 10 подается в
деаэратор 11, а оттуда питательный насос 12
подает воду в парогенератор 16. Охлажденная
после потребителей 7 вода снова поступает
через открытый клапан 19 в парогенератор.
Вариант 2. Комбинированная ТЭС
используется только для теплоснабжения
потребителей. При таком режиме
использования КТЭС пар от парогенератора 16
системы солнечного теплоснабжения при
закрытых клапанах 2, 13, 18 и открытом клапане
17 через РОУ 6 поступает к потребителям 7, а
охлажденная вода через открытый клапан 19
поступает снова в парогенератор 16. При этом
котел 1, турбина 4 и электрогенератор 5 не
работают, клапан 3 закрыт.
Вариант 3. Комбинированная ТЭС работает по
штатной схеме ТЭЦ, а система солнечного
теплоснабжения отключена.
Предлагаемая комбинированная
теплофикационная электрическая станция
выгодно отличается от известной широким
диапазоном ее использования.
Таким образом, предлагаемая
комбинированная ТЭС обладает достаточно
высокой надежностью, широким диапазоном ее
использования и позволяет сократить
расходы на приобретение и перевозку
дорогостоящего органического топлива за
счет использования энергии солнца.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Комбинированная
теплофикационная электрическая станция,
включающая паровой котел, турбину с
электрогенератором, конденсатор пара с
конденсатным и питательным насосами,
подогреватели воды низкого и высокого
давления, образующие замкнутый контур с
циркулирующей и нагретой до высокой
температуры водой, систему солнечного
теплоснабжения, содержащую
теплообменник высокого давления для
нагрева воды от солнечной радиации,
парогенератор для выработки пара с
параметрами, соответствующими
параметрам пара, вырабатываемым в котле,
клапаны для отключения и подключения
парогенератора и котла по пару и воде,
отличающаяся тем, что дополнительно
содержит подпиточную емкость, деаэратор,
систему для подогрева воды в
теплообменнике высокого давления при
отсутствии солнца в зимнее время,
редукционно-охладительную установку для
подачи тепла к потребителям и зеркала для
фокусирования солнечной радиации на
корпус теплообменника высокого давления.
Версия для печати
Дата публикации 26.03.2007гг
вверх
|
