RU2415279C1

RU2415279C1 - Operating method of thermal power plant

Info

Publication number: RU2415279C1
Application number: RU2009142330/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Шарапов (RU); Владимир Иванович Шарапов; Сергей Евгеньевич Кубашов (RU); Сергей Евгеньевич Кубашов; Антон Владимирович Кузьмин (RU); Антон Владимирович Кузьмин
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-03-27

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: operating method of thermal power plant, according to which steam is generated in boiler, steam is supplied to turbines, mechanical energy of shaft rotation of steam turbine is transmitted to rotor of turbine generator, constant cooling of winding and steel of turbine generator is performed by circulation of cooling hydrogen through their inner space, hydrogen is cooled in gas-water cooler with circulation water, circulation water prior to supply to gas-water cooler is cooled in addition by extracting some portion of heat with heat pump, heat extracted with heat pump is used to cover the load of heating system of the main housing of the thermal power plant.

EFFECT: improving economy of thermal power plant owing to reducing heat losses of windings and steel of turbine generator, owing to reducing the costs for heating system of the main housing, and improving reliability of thermal power plant owing to improved cooling of hydrogen of turbine generators.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях.The invention relates to the field of power engineering and can be used in thermal power plants.

Известен аналог - способ работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, пар направляют в турбину, механическую энергию вращения вала паровой турбины передают ротору турбогенератора, постоянное охлаждение обмотки и стали турбогенератора осуществляют путем циркуляции охлаждающего водорода через их внутреннее пространство, водород охлаждают в газоводяном охладителе циркуляционной водой, циркуляционную воду охлаждают в градирне (см. Электрооборудование электрических станций и трансформаторных подстанций // Славнин М.И. М.: Государственное энергетическое издательство. 1963. Рис.8-3 на с.72, 8-4 на с.72 и текстовые пояснения к ним на с.69-72). Этот аналог принят в качестве прототипа.An analogue is known - the method of operation of a thermal power plant, in which steam is generated in a boiler, steam is sent to a turbine, the mechanical energy of rotation of the shaft of a steam turbine is transferred to the turbine generator rotor, the winding and steel of the turbine generator are continuously cooled by circulating cooling hydrogen through their internal space, the hydrogen is cooled in gas-water cooler with circulating water, circulating water is cooled in a cooling tower (see Electrical equipment of power plants and transformer substations // Slavnin M.I. M.: State Energy Publishing House. 1963. Fig. 8-3 on p. 72, 8-4 on p. 72 and textual explanations to them on p. 69-72). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатком аналога и прототипа являются пониженная экономичность тепловых электростанций вследствие потерь теплоты обмоток и стали турбогенераторов с охлаждающей водой.The disadvantage of analogue and prototype is the reduced efficiency of thermal power plants due to heat losses of the windings and steel of turbine generators with cooling water.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности тепловой электрической станции за счет снижения потерь теплоты обмоток и стали турбогенератора, за счет снижения затрат на систему отопления главного корпуса, а также повышение надежности электрической станции за счет улучшенного охлаждения водорода турбогенераторов.The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency of a thermal power plant by reducing the heat loss of the windings and steel of the turbogenerator, by reducing the cost of the heating system of the main building, and also by increasing the reliability of the power plant due to improved cooling of the hydrogen of the turbogenerators.

Для достижения этого результата предложен способ работы тепловой электрической станции, состоящей из парового котла и турбины, по которому в котле вырабатывают пар, пар направляют в турбину, механическую энергию вращения вала паровой турбины передают ротору турбогенератора, постоянное охлаждение обмотки и стали турбогенератора осуществляют путем циркуляции охлаждающего водорода через их внутреннее пространство, водород охлаждают в газоводяном охладителе циркуляционной водой.To achieve this result, a method is proposed for operating a thermal power plant consisting of a steam boiler and a turbine, through which steam is generated in the boiler, steam is sent to the turbine, the mechanical energy of rotation of the shaft of the steam turbine is transferred to the turbogenerator rotor, constant cooling of the winding and steel of the turbogenerator is carried out by circulation of the cooling hydrogen through their internal space, hydrogen is cooled in a gas-water cooler with circulating water.

Особенность заключается в том, что циркуляционную воду перед подачей в газоводяной охладитель дополнительно охлаждают путем отбора части теплоты тепловым насосом, отведенную тепловым насосом теплоту используют для покрытия нагрузки системы отопления главного корпуса тепловой электрической станции.The peculiarity lies in the fact that the circulating water before being fed into the gas-water cooler is additionally cooled by taking part of the heat with a heat pump, the heat allocated to the heat pump is used to cover the load of the heating system of the main building of the thermal power station.

Новый способ работы тепловой электрической станции позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции за счет снижения потерь теплоты обмоток и стали турбогенератора, за счет снижения затрат на систему отопления главного корпуса, а также повышение надежности электрической станции за счет улучшенного охлаждения водорода турбогенераторов.A new way of operating a thermal power plant allows you to increase the efficiency of a thermal power plant by reducing the heat loss of the windings and steel of the turbogenerator, by reducing the cost of the heating system of the main building, as well as increasing the reliability of the power station due to improved cooling of the hydrogen of the turbogenerators.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы тепловой электрической станции.Consider an example of the implementation of the claimed method of operation of a thermal power plant.

На чертеже изображена схема новой тепловой электрической станции, в которой реализуется новый способ.The drawing shows a diagram of a new thermal power station, which implements a new method.

Станция содержит паровой котел 1 с горелками 2, связанный паропроводом острого пара с паровой турбиной 3, вал паровой турбины 3 соединен с турбогенератором 4, турбогенератор 4 содержит газоводяной охладитель 5 циркуляционного водорода, который имеет патрубки подвода 6 и отвода 7 циркуляционной воды, тепловой насос 8, состоящий из компрессора 9, дросселя 10, испарителя 11, конденсатора 12. Испаритель 11 теплового насоса включен в трубопровод циркуляционной воды перед газоводяным охладителем 5, конденсатор 12 включен в систему отопления главного корпуса тепловой электрической станции, состоящую из магистрального трубопровода 13, водяных калориферов 14 и циркуляционного насоса 15.The station contains a steam boiler 1 with burners 2, connected by a steam pipe of sharp steam to a steam turbine 3, the shaft of the steam turbine 3 is connected to a turbogenerator 4, the turbogenerator 4 contains a gas-water cooler 5 for circulating hydrogen, which has nozzles for supplying 6 and for removing 7 circulating water, a heat pump 8 consisting of a compressor 9, a choke 10, an evaporator 11, a condenser 12. The heat pump evaporator 11 is included in the circulation water pipe in front of the gas-water cooler 5, the condenser 12 is included in the heating system of the main building a whisker of a thermal power plant, consisting of a main pipeline 13, water heaters 14 and a circulation pump 15.

В котел 1 через горелки 2 подают топливо и воздух, вырабатываемый в котле пар направляют в паровую турбину 3, вал которой соединен с ротором турбогенератора 4, осуществляют постоянное охлаждение обмотки и стали турбогенератора 4 путем циркуляции охлаждающего водорода через их внутреннее пространство. Циркуляционный водород турбогенератора 4 охлаждают в газоводяном охладителе 5. В качестве охлаждающей среды газоводяного охладителя 5 используют циркуляционную воду. Дополнительное охлаждение воды перед подачей в газоводяной охладитель 5 осуществляют путем ее пропускания через испаритель 11 теплового насоса 8. Воду в независимой системе отопления главного корпуса тепловой электрической станции подогревают в конденсаторе 12 теплового насоса 8, включенного в магистральный трубопровод 13. Система отопления также включает водяные калориферы 14 и циркуляционный насос 15, благодаря которому осуществляется циркуляция теплоносителя в системе отопления.Fuel and air are supplied to the boiler 1 through the burners 2, the steam generated in the boiler is sent to a steam turbine 3, the shaft of which is connected to the rotor of the turbogenerator 4, the winding and steel of the turbogenerator 4 are constantly cooled by circulating cooling hydrogen through their internal space. Circulating hydrogen of the turbogenerator 4 is cooled in a gas-water cooler 5. As the cooling medium of the gas-water cooler 5, circulating water is used. Additional water cooling before being fed to the gas-water cooler 5 is carried out by passing it through the evaporator 11 of the heat pump 8. The water in the independent heating system of the main building of the thermal power station is heated in the condenser 12 of the heat pump 8, included in the main pipe 13. The heating system also includes water heaters 14 and a circulation pump 15, due to which the coolant is circulated in the heating system.

Таким образом, новый способ работы позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции за счет снижения потерь теплоты обмоток и стали турбогенератора, за счет снижения затрат на систему отопления главного корпуса, а также повышение надежности электрической станции за счет улучшенного охлаждения водорода турбогенераторов.Thus, the new way of working allows you to increase the efficiency of the thermal power plant by reducing the heat loss of the windings and steel of the turbogenerator, by reducing the cost of the heating system of the main building, as well as increasing the reliability of the power station due to improved cooling of the hydrogen of the turbogenerators.

Claims

The method of operation of a thermal power plant, in which steam is generated in a boiler, steam is sent to a turbine, the mechanical energy of rotation of the shaft of a steam turbine is transferred to the turbine generator rotor, the windings and steel of the turbine generator are continuously cooled by circulating cooling hydrogen through their internal space, the hydrogen is cooled in a gas-water circulation cooler water, characterized in that the circulating water before being fed into the gas-water cooler is additionally cooled by taking part of the heat ovym pump abstracted heat pump heat is used to cover the heating load of the main body of a thermal power station.