способ работы тепловой электрической станции

Формула изобретения

Способ работы тепловой электрической станции, состоящей из нескольких паровых котлов и турбин, по которому в котлах вырабатывают пар, пар направляют в турбины, валы которых соединены с роторами турбогенераторов, постоянное охлаждение обмоток и стали турбогенераторов осуществляют путем циркуляции охлаждающего водорода через их внутреннее пространство, водород охлаждают в газоохладителях, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей среды газоохладителей, по меньшей мере, одного из турбогенераторов, используют природный газ, подаваемый в топки котлов, природный газ, необходимый для работы котла, редуцируют до необходимого давления в турбодетандере, а газопровод, соединяющий турбодетандер с газозаборными отверстиями охладителей циркуляционного водорода, предохраняют от нагрева тепловой изоляцией.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известен аналог - способ работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, для чего в котел подают топливо и воздух, вырабатываемый в котле пар для совершения работы направляют в турбину, вал которой соединен с ротором турбогенератора, осуществляют постоянное охлаждение обмоток и стали генератора путем циркуляции водорода через его внутреннее пространство, водород, в свою очередь, охлаждают в водяных газоохладителях (см. Славнин М.И. Электрооборудование электрических станций и трансформаторных подстанций. 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.

Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность тепловых электростанций вследствие потерь теплоты обмоток и стали турбогенератора с охлаждающей водой.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности тепловой электрической станции за счет использования теплоты обмоток и стали турбогенератора в цикле тепловой электрической станции и за счет использования энергии газа высокого давления для совершения работы в турбодетандере.

Для достижения этого результата предложен способ работы тепловой электрической станции, состоящей из нескольких паровых котлов и турбин, по которому в котлах вырабатывают пар, пар направляют в турбины, валы которых соединены с роторами турбогенераторов, постоянное охлаждение обмоток и стали турбогенераторов осуществляют путем циркуляции охлаждающего водорода через их внутреннее пространство, водород охлаждают в газоохладителях.

Особенность заключается в том, что в качестве охлаждающей среды газоохладителей по меньшей мере одного из турбогенераторов используют природный газ, подаваемый в топки котлов, природный газ, необходимый для работы котла, редуцируют до необходимого давления в турбодетандере, а газопровод, соединяющий турбодетандер с газозаборными отверстиями охладителей циркуляционного водорода, предохраняют от нагрева тепловой изоляцией.

Новый способ работы позволяет использовать теплоту обмоток и стали турбогенератора в цикле тепловой электрической станции, энергию газа высокого давления для совершения работы в турбодетандере, т.е. позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции путем снижения тепловых потерь в окружающую среду и путем использования энергии природного газа высокого давления в цикле станции.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы тепловой электрической станции.

На чертеже изображена схема тепловой электрической станции, в которой реализуется новый способ.

Станция содержит паровые котлы 1 с горелками 2, каждый из которых связан паропроводом острого пара с соответствующей ему турбиной, каждая из турбин соединена валом с соответствующим турбогенератором 3, 4 и 5, турбогенератор 5 имеет газо-газовые охладители циркуляционного водорода 6, которые имеют газозаборные 7 и газоотводящие 8 отверстия, газозаборные отверстия 7 охладителей 6 соединены теплоизолированным газопроводом с турбодетандером 9, газоотводящие отверстия 8 соединены с горелками 2 котлов 1.

В котлы 1 через горелки 2 подают топливо и воздух, вырабатываемый в котлах пар направляют в турбины, валы которых соединены с роторами турбогенераторов 3, 4 и 5, осуществляют постоянное охлаждение обмоток и стали турбогенераторов путем циркуляции охлаждающего водорода через их внутреннее пространство, циркуляционный водород турбогенератора 5 охлаждают в газоохладителях 6. Газ, необходимый для работы котлов 1, редуцируют в турбодетандере 9, под давлением пропускают через газовые охладители водорода 6 турбогенератора 5 и подают на горелки 2 котлов 1.

Таким образом, новый способ позволяет возвращать теплоту обмоток и стали турбогенератора в котел, использовать энергию газа высокого давления для совершения работы в турбодетандере, а также исключить систему водяного охлаждения циркуляционного водорода генератора из схемы тепловой электрической станции, т.е. позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции путем снижения потерь теплоты в окружающую среду, путем использования энергии природного газа высокого давления в цикле станции и путем упрощения схемы станции.