RU119393U1

RU119393U1 - HEAT ELECTRIC POWER STATION WITH ABSORPTION BROWN-LITHIUM REFRIGERATING MACHINE

Info

Publication number: RU119393U1
Application number: RU2012108642/06U
Authority: RU
Inventors: Денис Леонидович Догадин; Иван Николаевич Крыкин; Геннадий Габдуллович Латыпов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ"
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2012-08-20

Abstract

1. Тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной, содержащая абсорбционную бромисто-литиевую холодильную машину, соединенную с замкнутым контуром теплоносителя 2 с дополнительным нагревом теплоносителя тепловой энергией пара элементов технологической схемы 7 тепловой электрической станции и с разомкнутым контуром охладителя 16, соединенным с источником охлаждающей среды, отличающаяся тем, что абсорбционная бромисто-литиевая холодильная машина соединена с замкнутым контуром хладоносителя 8, связанным с потребителем холода, замкнутый контур теплоносителя 2 встроен через теплообменник 3 в основную конденсатную линию парогазовой установки за газовым подогревателем конденсата 4 котла-утилизатора 5 перед деаэратором 20 и содержит демпферный бак 6 теплоносителя. ! 2. Тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной по п.1, отличающаяся тем, что замкнутый контур хладоносителя 8 на выходе из абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машины соединен с теплообменником 9 либо для охлаждения технологического потока 10 тепловой электрической станции, промежуточного контура охлаждения 11, который соединен с местными системами охлаждения 12 оборудования тепловой электрической станции, циркуляционным контуром системы технического водоснабжения 14 тепловой электрической станции и станционной градирней 15, либо для охлаждения потока хладоносителя к внешнему потребителю холода 13. ! 3. Тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной по п.1, отличающаяся тем, что разомкнутый контур охладителя на входе в аб� 1. Thermal power station with an absorption lithium bromide refrigeration machine, containing an absorption lithium bromide refrigeration machine connected to a closed circuit of the coolant 2 with additional heating of the coolant by the thermal energy of the steam of the elements of the technological scheme 7 of the thermal power plant and with an open circuit of the coolant 16 connected to a source of cooling medium, characterized in that the absorption lithium bromide refrigeration machine is connected to a closed circuit of the coolant 8 connected with the cold consumer, the closed circuit of the coolant 2 is built through the heat exchanger 3 into the main condensate line of the steam-gas plant behind the gas condensate heater 4 of the waste heat boiler 5 before deaerator 20 and contains a damper tank 6 of the coolant. ! 2. Thermal power plant with an absorption lithium bromide refrigeration machine according to claim 1, characterized in that the closed circuit of the refrigerant 8 at the outlet of the absorption lithium bromide refrigeration machine is connected to the heat exchanger 9 or to cool the process stream 10 of the thermal power plant, intermediate circuit cooling 11, which is connected to the local cooling systems 12 of the thermal power plant equipment, the circulation circuit of the technical water supply system 14 of the thermal power plant and the station cooling tower 15, or to cool the flow of the coolant to the external cold consumer 13.! 3. Thermal power plant with an absorption lithium bromide refrigeration machine according to claim 1, characterized in that the open circuit of the cooler at the inlet to the ab�

Description

Полезная модель относится к области электроэнергетики, а именно к тепловым электрическим станциям (ТЭС) на базе парогазовых установок (ПТУ) с включенной в ее технологическую схему абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной (АБХМ).The utility model relates to the field of electric power industry, namely to thermal power plants (TPPs) based on combined-cycle plants (PTU) with lithium bromide-absorption refrigeration machine (ABHM) included in its technological scheme.

Известна тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной, содержащая абсорбционную бромисто-литиевую холодильную машину, соединенную с замкнутым контуром теплоносителя с дополнительным нагревом теплоносителя тепловой энергией пара элементов технологической схемы тепловой электрической станции и с разомкнутым контуром охладителя, соединенным с источником охлаждающей среды (см. патент на полезную модель RU №111581, кл. F01К 19/10, 20.12.2011).A thermal power plant with an absorption lithium bromide refrigeration machine is known, comprising an absorption lithium bromide refrigeration machine connected to a closed coolant circuit with additional heating of the coolant with thermal energy from a pair of elements of the technological circuit of a thermal power station and with an open cooler connected to a source of cooling medium ( see utility model patent RU No. 111581, class F01K 19/10, 12/20/2011).

Данная тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной не в полной мере использует тепловую энергию ТЭС, что сужает ее возможности.This thermal power plant with an absorption lithium bromide refrigeration machine does not fully utilize the thermal energy of thermal power plants, which narrows its capabilities.

Задача заключается в использовании свойства АБХМ трансформировать тепловую энергию в холод для утилизирования вырабатываемой на ТЭС тепловой энергии для получения хладоносителя и его полезного использования как внутри технологического цикла ТЭС, так и вне его (в случае реализации хладоносителя внешним потребителем).The task is to use the ability of ABHM to transform thermal energy into cold for utilization of the thermal energy generated at a thermal power plant to obtain a coolant and its useful use both inside and outside the technological cycle of a thermal power plant (if the coolant is sold by an external consumer).

Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности функционирования ТЭС на базе ПТУ за счет интеграции АБХМ в технологическую схему ТЭС.The technical result consists in increasing the reliability and efficiency of the operation of TPPs based on vocational schools due to the integration of ABM in the technological scheme of TPPs.

Задача решается, а технический результат достигается за счет того, что тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной содержит абсорбционную бромисто-литиевую холодильную машину, соединенную с замкнутым контуром теплоносителя 2 с дополнительным нагревом теплоносителя тепловой энергией пара элементов технологической схемы 7 тепловой электрической станции и с разомкнутым контуром охладителя 16, соединенным с источником охлаждающей среды, при этом абсорбционная бромисто-литиевая холодильная машина соединена с замкнутым контуром хладоносителя 8, связанным с потребителем холода, замкнутый контур теплоносителя 2 встроен через теплообменник 3 в основную конденсатную линию парогазовой установки за газовым подогревателем конденсата (ГПК) 4 котла-утилизатора 5 перед деаэратором 20 и содержит демпферный бак 6 теплоносителя, при этом часть нагретого в ГПК 4 основного конденсата, проходящая через теплообменник 3, возвращается в конденсатную линию до ГПК 4; дополнительный нагрев теплоносителя обеспечивается тепловой энергией пара элементов технологической схемы 7 ТЭС.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the thermal power station with an absorption lithium bromide chiller contains an absorption lithium bromide chiller connected to a closed coolant circuit 2 with additional heating of the coolant with thermal energy of a pair of elements of the technological circuit 7 of the thermal power station and with an open circuit cooler 16 connected to a source of cooling medium, while the lithium-bromide absorption refrigeration machine and it is connected to a closed coolant circuit 8 connected with a cold consumer, a closed coolant circuit 2 is built in through the heat exchanger 3 into the main condensate line of the combined cycle plant behind the gas condensate heater (GPC) 4 of the recovery boiler 5 in front of the deaerator 20 and contains a damper tank 6 of the coolant, when this part of the main condensate heated in the CCP 4, passing through the heat exchanger 3, returns to the condensate line to the CCP 4; additional heating of the coolant is provided by the thermal energy of the steam of the elements of the technological scheme 7 of the TPP.

Замкнутый контур хладоносителя на выходе из абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машины, предпочтительно, соединен с теплообменником 9 либо для охлаждения технологического потока 10 тепловой электрической станции, промежуточного контура охлаждения 11, который соединен с местными системами охлаждения 12 оборудования тепловой электрической станции, циркуляционным контуром системы технического водоснабжения 14 тепловой электрической станции 14 и станционной градирней 15, либо для охлаждения потока хладоносителя к внешнему потребителю холода 13.The closed coolant circuit at the outlet of the lithium bromide absorption refrigeration machine is preferably connected to a heat exchanger 9 or to cool the process stream 10 of the thermal power station, the intermediate cooling circuit 11, which is connected to the local cooling systems 12 of the thermal power plant equipment, and the circulation system water supply 14 of the thermal power station 14 and the station cooling tower 15, or to consume the coolant flow to an external consumer fir cold 13.

Разомкнутый контур охладителя, предпочтительно, на входе в абсорбционную бромисто-литиевую холодильную машину от индивидуальной градирни 17 объединен с основной конденсатной линией от конденсатных насосов 19, а выход из абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машины объединен с продолжением конденсатной линии до ее входа в ГПК 4.The open circuit of the cooler, preferably at the entrance to the absorption of lithium bromide from the individual cooling tower 17 is combined with the main condensate line from the condensate pumps 19, and the output from the absorption of lithium bromide cooling machine is combined with the continuation of the condensate line until it enters the CCP 4.

Подавляющее большинство объектов использования АБХМ на текущий момент - гражданские здания и сооружения: торговые (ТК), торгово-развлекательные центры и комплексы (ТРЦ, ТРК), центральные офисы, бизнес-центры, гостиничные комплексы (ПС), спортивные, культурные и административные сооружения, реже - сооружения специального технического назначения - складские комплексы, вычислительные центры и т.п.The overwhelming majority of ABCM utilization facilities at the moment are civil buildings and structures: shopping (shopping malls), shopping and entertainment centers and complexes (shopping and entertainment centers, shopping malls), central offices, business centers, hotel complexes (PS), sports, cultural and administrative buildings , less commonly - constructions of special technical purpose - warehouse complexes, computer centers, etc.

Было установлено, что технический результат при использовании хладоносителя внутри технологического цикла ТЭС наиболее выражен в периоды с высокими температурами наружного воздуха и заключается в увеличении располагаемой мощности ТЭС, снятии существующих технологических ограничений на работу оборудования с максимальной нагрузкой, а также обеспечении надежной и безотказной работы оборудования, что достигается за счет организации или интенсификации процессов охлаждения технологических потоков (циклового воздуха компрессора, воды в системе технического водоснабжения для охлаждения узлов оборудования) при максимальном использовании тепла уходящих газов.It was found that the technical result when using a coolant inside the technological cycle of TPPs is most pronounced during periods with high outside temperatures and consists in increasing the available capacity of TPPs, removing existing technological restrictions on the operation of equipment with maximum load, as well as ensuring reliable and trouble-free operation of the equipment, which is achieved through the organization or intensification of the cooling processes of technological flows (cyclic compressor air, water system for technical water cooling equipment units) with maximum use of the heat of exhaust gases.

Использование схемы позволяет решить ряд проблем, связанных с эксплуатацией оборудования ТЭС, включая:Using the scheme allows you to solve a number of problems associated with the operation of TPP equipment, including:

(1) значительное снижение мощности газотурбинного оборудования с ростом температур наружного воздуха (при температурах наружного воздуха 35-40°С снижение мощности достигает 30%);(1) a significant decrease in the power of gas-turbine equipment with an increase in outdoor temperature (at an outdoor temperature of 35-40 ° C, a decrease in power reaches 30%);

(2) повышение температуры технической воды в общестанционных системах охлаждения и, как следствие, (а) снижение мощности турбоагрегатов по причине возникновения технологических ограничений, связанных с повышением температуры охлаждаемых узлов (например, генератора), и (б) повышенный износ оборудования при его работе в нерасчетных (перегретых) режимах.(2) an increase in the temperature of process water in the plant-wide cooling systems and, as a consequence, (a) a decrease in the power of turbine units due to the occurrence of technological limitations associated with an increase in the temperature of the cooled units (for example, a generator), and (b) increased wear of the equipment during its operation in off-design (overheated) modes.

На чертеже схематически представлена тепловая электрическая станция с абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машиной. АБХМ 1 включена в технологическую схему ТЭС:The drawing schematically shows a thermal power plant with an absorption lithium bromide refrigeration machine. ABHM 1 is included in the technological scheme of TPP:

- по замкнутому контуру теплоносителя 2 к теплообменнику 3 подогрева теплоносителя конденсатом на выходе из ГПК 4 котла-утилизатора (КУ) 5 перед деаэратором 20 и содержит демпферный бак 6, причем дополнительный нагрев теплоносителя обеспечивается тепловой энергией пара элементов технологической схемы 7 ТЭС;- in a closed loop of the coolant 2 to the heat exchanger 3 of heating the coolant with condensate at the outlet of the CHP 4 of the recovery boiler (KU) 5 in front of the deaerator 20 and contains a damper tank 6, and additional heating of the coolant is provided by the thermal energy of a pair of elements of the technological scheme 7 of the TPP;

- по замкнутому контуру хладоносителя 8 к теплообменнику 9, используемому либо для охлаждения технологического потока 10 ТЭС и для охлаждения потока хладоносителя промежуточного контура охлаждения 11, который может быть соединен с местными системами охлаждения оборудования ТЭС 12, циркуляционным контуром системы технического водоснабжения ТЭС 14 и станционной градирней 15, либо для охлаждения потока хладоносителя промежуточного контура охлаждения 11, который может быть соединен с внешним потребителем холода 13;- a closed coolant circuit 8 to a heat exchanger 9, used either to cool the process stream 10 of the TPP and to cool the coolant stream of the intermediate cooling circuit 11, which can be connected to local cooling systems of the TPP 12 equipment, the circulation circuit of the TPP 14 technical water supply system and the station cooling tower 15, or to cool the coolant stream of the intermediate cooling circuit 11, which can be connected to an external cold consumer 13;

- по разомкнутому контуру охладителя 16 к линии основного конденсата турбоустановки между конденсатором турбины 18 и КУ 5 с охлаждением в индивидуальной градирне 17.- on the open circuit of the cooler 16 to the line of the main condensate of the turbine between the condenser of the turbine 18 and KU 5 with cooling in an individual cooling tower 17.

При работе тепловой электростанции поток конденсата после конденсатора турбины 18 направляют в АБХМ 1, где он подогревается в конденсаторе и в абсорбере, после чего подогретый поток конденсата направляют на дополнительный подогрев теплом потока дымовых газов КУ 5 в ГПК 4. Кроме того, обеспечивают дополнительный подогрев конденсата в теплообменнике 3, включенном по нагреваемой среде в замкнутый контур теплоносителя 2, в котором последний нагревают тепловой энергией пара элементов технологической схемы 7 ТЭС (в т.ч. с паровых отборов турбин ТЭС) и теплом АБХМ 1. Подогретый таким образом конденсат направляют в деаэратор 20 и из последнего по назначению.When the thermal power plant is operating, the condensate stream after the turbine condenser 18 is directed to ABHM 1, where it is heated in the condenser and in the absorber, after which the heated condensate stream is sent to additional heat heating of the KU 5 flue gas stream in the HPP 4. In addition, additional condensate heating is provided in a heat exchanger 3, connected in a closed medium through a heated medium to a heat carrier 2, in which the latter is heated with thermal energy from a pair of elements of the technological scheme 7 of a thermal power plant (including steam extraction from turbines T C) and heat ABHM 1. The preheated condensate is thus directed to the deaerator 20 and from the latter to the destination.

Одновременно с помощью замкнутого контура хладоносителя 8 циркулирующий в нем хладоноситель охлаждают в АБХМ 1 и направляют охлажденный хладоноситель в теплообменник 9 с помощью которого непосредственно охлаждают технологический поток 10 ТЭС, либо с помощью промежуточного контура охлаждения 11, который соединен с местными системами охлаждения оборудования ТЭС 12. Кроме того, с помощью промежуточного контура охлаждения 11 охлаждают воду в циркуляционном контуре 14 системы технического водоснабжения ТЭС с станционной градирней 15, а также обеспечивают передачу холода внешним потребителем холода 13.At the same time, using a closed coolant circuit 8, the coolant circulating in it is cooled in the ABCM 1 and the cooled coolant is sent to the heat exchanger 9 by means of which the process stream 10 of the TPP is directly cooled, or by means of an intermediate cooling circuit 11, which is connected to the local cooling systems of the equipment of the TPP 12. In addition, using an intermediate cooling circuit 11, water is cooled in the circulation circuit 14 of the TPP technical water supply system with a station cooling tower 15, as well as effectiveness to transfer the cold outside the cold consumers 13.

Таким образом, ТЭС с АБХМ обеспечивает решение проблемы снабжения: холодом за счет охлаждения технологических потоков хладагентом, полученным на АБХМ.Thus, a TPP with an ABCM provides a solution to the supply problem: with cold due to the cooling of the process flows with the refrigerant obtained at the ABCM.

Предложенная схема позволяет интегрировать АБХМ в технологическую схему ТЭС и получить хладагент необходимых параметров либо исключительно за счет использования тепла уходящих газов, либо за счет дополнительного использования тепловой энергии пара элементов технологической схемы ТЭС (в т.ч. с паровых отборов турбин ТЭС). Необходимость дополнительного использования пара устанавливается для каждого проекта интеграции АБХМ в технологическую схему ТЭС на основании технико-экономических расчетов и зависит от величины потенциала тепла уходящих газов, необходимой холодильной мощности и текущего режима работы ТЭС.The proposed scheme makes it possible to integrate the ABCM into the technological scheme of thermal power plants and obtain the necessary parameters of refrigerant either solely due to the use of heat from the exhaust gases, or due to the additional use of thermal energy from a pair of elements of the technological scheme of thermal power plants (including steam extraction from turbines of thermal power plants). The need for additional use of steam is established for each ABHM integration project in the technological scheme of TPPs based on technical and economic calculations and depends on the value of the heat potential of the flue gases, the required refrigeration capacity and the current mode of operation of the TPP.

Также к результатам применения схемы относится использование элементов существующей технологической схемы ТЭС, что влечет за собой снижение капиталоемкости проектов интеграции АБХМ в технологическую схему ТЭС и повышение показателей эффективности соответствующих инвестиционных проектов.The results of applying the scheme also include the use of elements of the existing technological scheme of thermal power plants, which entails a reduction in the capital intensity of projects for integrating ABCM into the technological scheme of thermal power plants and an increase in the efficiency indicators of the respective investment projects.

Дополнительным преимуществом схемы при продаже хладоносителя является повышение показателей эффективности работы ТЭС в режиме тригенерации за счет максимального использования сбросного тепла ТЭС (в частности тепла уходящих газов), снижения себестоимости вырабатываемого холода и,повышения конкурентоспособности ТЭС на рынке холодоснабжения.An additional advantage of the scheme for the sale of refrigerant is to increase the efficiency of TPPs in the trigeneration mode due to the maximum use of waste heat from TPPs (in particular the heat of exhaust gases), reduce the cost of generated cold and increase the competitiveness of TPPs in the cold supply market.

Claims

1. Thermal power station with an absorption lithium bromide refrigeration machine, comprising an absorption lithium bromide refrigeration machine, connected to a closed coolant circuit 2 with additional heating of the coolant with thermal energy from a pair of elements of the technological circuit 7 of the thermal power station and with an open cooler 16 connected to a cooling medium source, characterized in that the lithium bromide absorption refrigeration machine is connected to a closed coolant circuit 8, connected connected with the consumer of the cold, the closed coolant circuit 2 is built in through the heat exchanger 3 into the main condensate line of the combined cycle plant behind the gas condensate heater 4 of the recovery boiler 5 in front of the deaerator 20 and contains a damper tank 6 of the coolant.

2. Thermal power plant with an absorption lithium bromide refrigeration machine according to claim 1, characterized in that the closed coolant circuit 8 at the outlet of the lithium bromide refrigeration machine is connected to a heat exchanger 9 or for cooling the process stream 10 of a thermal power station, an intermediate circuit cooling 11, which is connected to local cooling systems 12 of the equipment of the thermal power station, the circulation circuit of the technical water supply system 14 thermal electric th station and station 15 a cooling tower or cooling refrigerant stream to an external cold consumer 13.

3. Thermal power plant with an absorption lithium bromide refrigeration machine according to claim 1, characterized in that the open circuit of the cooler at the entrance to the absorption lithium bromide refrigeration machine from the individual cooling tower 17 is combined with the main condensate line from the condensate pumps 19, and the output from lithium bromide absorption refrigeration machine is combined with the continuation of the condensate line until it enters the gas condensate heater 4.