способ работы тепловой электрической станции

Формула изобретения

Способ работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, для чего в котел подают природный газ и воздух, вырабатываемый в котле пар направляют в турбину, вал которой соединен с ротором турбогенератора, осуществляют постоянное охлаждение обмоток и стали генератора путем циркуляции водорода через его внутреннее пространство, водород охлаждают в газоохладителях, в качестве охлаждающей среды газоохладителей используют природный газ, подаваемый в топку котла, отличающийся тем, что газ редуцируют до необходимого давления в турбодетандере.

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 эксергии природного газа, подаваемого в топку котла.

Для достижения этого результата предложен способ работы тепловой электрической станции, по которому в котле вырабатывают пар, для чего в котел подают природный газ и воздух, вырабатываемый в котле пар направляют в турбину, вал которой соединен с ротором турбогенератора, осуществляют постоянное охлаждение обмоток и стали генератора путем циркуляции водорода через его внутреннее пространство, водород охлаждают в газоохладителях.

Особенность заключается в том, что в качестве охлаждающей среды газоохладителей используют природный газ, подаваемый в топку котла. Газ редуцируют до необходимого давления в турбодетандере.

Новый способ работы позволяет использовать теплоту обмоток и стали турбогенератора в цикле тепловой электрической станции, а также использовать эксергию 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 эксергии 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 котел 1 с горелкой 2, связанный паропроводом острого пара с турбиной 3, турбогенератор 6, ротор 5 которого соединен с валом 4 турбины 3, газоохладители 7 циркуляционного водорода турбогенератора с газозаборными 8 и газоотводящими 9 отверстиями, газозаборные отверстия 8 соединены газопроводом с турбодетандером 10, газоотводящие отверстия 9 газоохладителей 7 соединены с горелкой 2 котла 1.

В котел 1 через горелку 2 подают природный газ и воздух. Вырабатываемый в котле 1 пар направляют в турбину 3, вал 4 которой соединен с ротором 5 турбогенератора 6, осуществляют постоянное охлаждение обмоток и стали турбогенератора 6 путем циркуляции водорода через его внутреннее пространство, циркуляционный водород охлаждают в газоохладителях 7. Газ, необходимый для работы котла, редуцируют в турбодетандере 10, холодный газовый поток пропускают через газоохладители 7 и подают по газопроводу в топку 2 котла 1.

Таким образом, новый способ позволяет возвращать теплоту обмоток и стали турбогенератора в котел, использовать эксергию газа высокого давления для нагрева горячего газового потока, 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 и упрощения схемы станции.