Спосіб експлуатації паротурбінної установки, а також пристрій для виробництва пари

1. Спосіб експлуатації паротурбінної установки щонайменше з одним парогенератором, який опалюється твердим гранульованим паливом, причому паливо спочатку піддається сушінню з непрямим обігрівом в сушарці, а сушарка, щонайменше частково, опалюється парою з пароводяного контуру парогенератора, який відрізняється тим, що регулювання температури в сушарці здійснюють залежно від вмісту вологи в паливі у два етапи, причому спочатку температуру сушарки регулюють за допомогою регулювання тиску пари для обігріву, яке здійснюють за допомогою щонайменше однієї турбіни з протитиском, після чого регулюють температуру перегріву пари для обігріву в залежності від номінального тиску пари для обігріву, причому температуру перегріву встановлюють на величину між 1 і 5 К. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що регулювання температури перегріву здійснюють за допомогою охолодження пари для обігріву впорскуванням води. C2 2 (19) 1 3 94662 4 ним шаром, а сушарка з псевдозрідженим шаром ний до коливань. При використанні як паливо, нащонайменше частково опалюється парою з пароприклад бурого вугілля, вміст вологи, тобто, води, водяного контуру парогенератора. може коливатися між 45 і 65 ваг.%. Такі коливання Крім того, винахід належить до пристрою для вогкості палива в процесі керування до цього часу виробництва пари, який містить щонайменше одну лише в недостатній мірі могли враховуватися. Досі сушарку для сушіння бурого вугілля з природною на температуру в сушарці впливають виключно вологістю, щонайменше один парогенератор, опашляхом дроселювання пари для опалювання. Яклювальний бурим вугіллям, і щонайменше одну що сушильна потужність стає менше наміченої, і, підключену після парогенератора парову турбіну з отже, потрібний менший тиск пари, то тиск пари генератором, причому сушарка містить щонаймевідповідно дроселюється. Таким чином, регулюнше один теплообмінник, на який подається гарявання температури сушарки є відносно простим, ча пара і який приєднаний до пароводяного контуале енергетично неоптимальним. ру парогенератора. Тому в основу винаходу поставлена задача З DE 19518644А1 відомі, наприклад спосіб і удосконалення способу, а також пристрою вищепристрій для виробництва технологічної пари для вказаного типу з точки зору загального коефіцієнта приведення у обертання турбіни. Для цього буре корисної дії. вугілля спалюється в казані, опалювальному пиТому в способі вищевказаного типу згідно з лом. У даному способі буре вугілля безперервно винаходом пропонується, щоб регулювання темсушиться в сушарці з псевдозрідженим шаром, а ператури в сушарці здійснювалося в залежності сушарка з псевдозрідженим шаром посередньо від вмісту вологи в паливі в два етапи, причому обігрівається, серед іншого, парою, відібраною з щоб спочатку температура сушарки з псевдозріпароводяного контуру енергетичної установки з дженим шаром регулювалася за допомогою тиску тим, щоб видалити з бурого вугілля щонайменше пари для опалювання, а услід за цим регулюванчастину вологи у вигляді повторної пари. Виділена ням проводилося регулювання температури переповторна пара і висушене вугілля відводяться з гріву пари для обігріву в залежності від номінальсушарки. Для здійснення сушіння з максимальною ного тиску пари для обігріву. енергетичною ефективністю в DE 19518644А1 Регулювання згідно з винаходом вигідним чипропонується, щоб щонайменше один частковий ном враховує тепловіддачу поверхонь нагрівання потік повторної пари ущільнювався і подавався до в сушарці. Поверхні нагрівання ефективно викоритеплообмінника як теплоносій, причому повторна стовуються лише при конденсації пари для обігріпара щонайменше частково конденсується. Крім ву. При конденсації пари для обігріву використовутого, сушарка опосередковано обігрівається додається тепло конденсації, що вивільняється. тковим теплообмінником, через який протікає часВідповідно до способу згідно з винаходом тетковий потік технологічної пари до або після його мпература в сушарці підтримується постійною з щонайменше часткового розширення з щонаймеурахуванням оптимальної тепловіддачі на поверхнше частковим утворенням конденсату. нях нагрівання. Якби сушарка експлуатувалася з У принципі відомо, що навіть вже в DE парою, перегрітою приблизно на 60°К, то умови 19518644 говориться, що внаслідок сушіння буротепловіддачі погіршилися б, і частина поверхні го вугілля перед спаленням в парогенераторі нагрівання була б потрібна тільки для того, щоб установки може досягатися помітне збільшення зменшити перегрів, перш ніж використовувати коефіцієнта корисної дії. Внаслідок сушіння вміст ефективну для тепловіддачі конденсацію пари. води, що становить в бурому вугіллі з природною Внаслідок цього погіршена теплопередача вимавогкістю приблизно 45-65%, скорочується приблигає або більшої поверхні теплообмінника, або бізно до 10-25%. Це, серед іншого, приводить до льшого тиску пари для обігріву. Завдяки відповідтого, що у випаровуванні цієї вологи в камері згоному винаходу регулювання тиску, що рання парогенератора немає більше необхідності, поєднується один з одним і температури перегріву так що додаткових викидів і теплових втрат можна сушарка в принципі може експлуатуватися з менуникнути. шим тиском, що з точки зору термодинаміки і техВищесказане, саме собою зрозуміло, стосунологічного процесу встановлення є переважним. ється і інших видів вологого органічного палива. Доцільно встановлювати температуру перегріУ принципі з самих різних способів відомо, що ву приблизно на 1-5°К. щонайменше частина енергії, яка використовуєтьУ одному особливо переважному варіанті спося для процесу сушіння палива в сушарці, вилучасобу згідно з винаходом регулювання тиску пари ється безпосередньо з пароводяного контуру техдля обігріву для сушарки здійснюється за допомонологічного процесу установки. Звичайно обігрів гою щонайменше однієї турбіни з протитиском, сушарки здійснюється за допомогою відібраної передбаченої в доповнення до паротурбіни процепари головної турбіни установки. Це передбачено, су виробництва пари. Це має ту перевагу, що різнаприклад і в способі, описаному в DE ний тиск пари для обігріву при повному і частково10319477А1. Там повторна пара, що виділяється му навантаженні сушарки може перетворюватися при сушці палива, використовується виключно для в кінетичну енергію. У такому випадку, перепад попереднього нагрівання поживної води казана. тиску між тиском пари, що відбирається у головної Температура, що встановлюється в сушарці, турбіни установки і дійсно необхідним на сушарці звичайно є функцією вогкості палива. Звичайно тиском доцільним чином використовується для сушарка з псевдозрідженим шаром встановлюєтьвироблення електроенергії. ся на максимально можливий вміст вологи в палиОсобливо переважно регулювання температуві. Однак на практиці вміст вологи в паливі схильри перегріву відбувається за допомогою охоло 5 94662 6 дження уприскуванням води. Необхідна для цього енергія вводиться в сушарку Доцільно здійснювати охолодження пари для 5 головним чином у вигляді відібраної пари з перобігріву уприскуванням води за турбіною з протишої турбіни 2 енергетичної установки. Пара, яка є тиском. в наявності, приблизно при тиску 6 бар для обігріДля досягнення невеликого перегріву 1-5°К ву з частини низького тиску першої турбіни 2 протіохолодження уприскуванням може проводитися кає, як це ще буде описано нижче, через теплообнадлишком води відносно термодинамічно необмінник 6 сушарки 5. В результаті зріджене в хідної кількості води, наприклад 1-7-кратною терсушарці 5, тобто, що знаходиться в киплячому модинамічно необхідною кількістю води. Щоб не шарі, вугілля зазнає непрямого нагріву. Відведена здійснити негативного впливу на теплообмін в суз сушарки 5 вторинна пара знепилюється в електшарці, надлишок води відділяється до надходженрофільтрі 7, а потім знов конденсується в кондення в теплообмінник сушарки з псевдозрідженим саторі 8 вторинної пари. Частина вторинної пари, шаром. відведеної з сушарки 5, може бути використана Якщо перепад тиску на турбіні з протитиском для посереднього обігріву сушарки 5 в додатковозанадто малий, її доцільно шунтувати. Таке шунму теплообміннику. (Цей варіант на кресленні не тування доцільне також при виході турбіни з пропоказаний). Точно так само частковий потік втотитиском з ладу. ринної пари може бути використаний для зрідженУ одному з переважних варіантів способу пеня вугілля в сушарці. Тепло конденсації, яке видіредбачене використання повторної пари, яка виділяється в конденсаторі 8 вторинної пари, може ляється в сушарці з псевдозрідженим шаром для використовуватися, наприклад для попереднього попереднього нагрівання поживної води казана. нагрівання поживної води котла. Пристрій для виробництва пари згідно з винаЯк вже було згадано спочатку, відібрана пара ходом, який містить щонайменше одну сушарку поступає з першої турбіни 2 з тиском близько 6 для сушіння бурого вугілля з природною вогкістю, бар і є відносно сильно перегрітою. Вона ще має щонайменше один парогенератор, опалювальний температуру, наприклад близько 280°С. бурим вугіллям, і щонайменше одну паротурбіну з Згідно з винаходом температура, яка встановгенератором, підключену після парогенератора, люється в сушарці 5, наприклад 110°С, регулюєтьпричому сушарка містить щонайменше один тепся за допомогою тиску пари для обігріву за дополообмінник, на який подається пара для обігріву і могою другої турбіни 9, виконаної як турбіна з який приєднаний до пароводяного контуру енергепротитиском. Температура в сушарці 5 підтримутичної установки, характеризується тим, що перед ється постійною за допомогою каскадного регулютеплообмінником включена щонайменше одна вання тиску і температури. Для цього тиск другої додаткова турбіна для регулювання температури турбіни 9 регулюється за допомогою пристрою 10 сушарки. регулювання температури і тиску, при цьому вхідТурбіну, включену перед сушаркою, переважним параметром для регулювання тиску турбіни є но виконувати у вигляді турбіни з протитиском, яка температура в сушарці. Це здійснюється шляхом приводить в дію генератор. перестановки направляючих лопаток турбіни 9. При декількох паралельно включених гілках Температура сушарки, наприклад 110°С, є функцісушіння на одному валу може бути встановлено єю бажаного вмісту води. У цьому випадку вона декілька турбін з протитиском, які приводять в дію виходить, наприклад з вмісту вологи в сухому бузагальний генератор, завдяки чому механічні рому вугіллі близько 12 ваг.%. втрати і інвестиційні витрати мінімізуються. Пара для обігріву, яка виділяється за другою Для регулювання температури перегріву пари турбіною 9, перегрівається, наприклад з темперав напрямі потоку пари для обігріву після включетурою приблизно 60°К, що при необхідному тиску ною перед сушаркою турбіною переважно передпари для обігріву, наприклад 3,5 бара (температубачати охолодження уприскуванням. ра конденсації = 130°К), дуже багато для здійсненНижче винахід показаний на основі процесу ня миттєвої конденсації в сушарці, необхідній для виробництва пари, зображеного з посиланням на оптимального теплообміну і для використання прикладену технологічну схему. теплоти конденсації. З цієї причини згідно з винаТехнологічний процес енергетичної установки, ходом нарівні з пристроєм 10 регулювання темпезображений на кресленні, включає в себе парогератури і тиску передбачений додатковий пристрій нератор 1, першу турбіну 2 і перший генератор 3, 11 регулювання температури для регулювання що представляє собою основні компоненти паротемператури перегріву пари для обігріву. водяного контуру 4. Пристрій 11 регулювання температури з'єднаПарогенератор 1 виконаний, наприклад у виний з охолоджувачем 12 уприскуванням, за допогляді котла, опалювального пилоподібним палимогою якого температура перегріву управляється вом, в якому як паливо спалюється буре вугілля. шляхом уприскування в пару для обігріву холодної Буре вугілля попередньо висушується в сушарці, води. Пристрій 11 регулювання температури регупозначеній позицією 5. Сушарка 5 виконана відолює температуру перегріву пари для обігріву в мим чином як сушарка з псевдозрідженим шаром, залежності від тиску пари для обігріву в теплообв якій зріджене вугілля зазнає посереднього обігміннику сушарки. Метою регулювання є охолоріву за допомогою теплообмінника 6. Буре вугілля, дження пари після другої турбіни 9 до температунаприклад із вмістом вологи або води 60 ваг.%, ри перегріву тільки 1-5°К. Для цього в перш ніж подаватися для спалення в парогенераохолоджувач 12 впорскуванням впорскувана вода тор 1, висушується в сушарці при температурі впорскується з приблизно 1-7-кратним надлишком близько 110°С до залишкової вогкості 12 ваг.%. відносно термодинамічно необхідної кількості. 7 94662 Надлишок води відділяється в підключений відстійник для відділення води. Друга турбіна 9, а при декількох гілках сушіння подальші турбіни 9b, c, d ... приводять в дію другий загальний генератор 14, електроенергія якого так само, як і електроенергія першого генератора 3 подається в мережу. Таким чином, загальний коефіцієнт корисної дії технологічного процесу енергетичної установки можна збільшити на 0,2-0,4 процентних пункти, що є істотним. Перелік позицій 1 - парогенератор 2 - перша турбіна Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 8 3 - перший генератор 4 - пароводяний контур 5 - сушарка 6 - теплообмінник 7 - електрофільтр 8 - конденсатор повторної пари 9 - друга турбіна 10 - пристрій регулювання температури і тиску 11 - пристрій регулювання температури 12 - охолоджувач уприскуванням 13 - водовіддільник 14 - генератор Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601