PL246581B1 - Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców - Google Patents
Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców Download PDFInfo
- Publication number
- PL246581B1 PL246581B1 PL443395A PL44339522A PL246581B1 PL 246581 B1 PL246581 B1 PL 246581B1 PL 443395 A PL443395 A PL 443395A PL 44339522 A PL44339522 A PL 44339522A PL 246581 B1 PL246581 B1 PL 246581B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- condenser
- heating network
- water
- heat
- pump
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
- F01K9/003—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines condenser cooling circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
- F01K17/02—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
- F22B3/04—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass by drop in pressure of high-pressure hot water within pressure-reducing chambers, e.g. in accumulators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców, wyposażona w kocioł wodny (1) z wytwornicą pary w zaworze (16) i separatorze (17) oraz przegrzewacz pary spalinami (19), turbozespół (20+21) kondensacyjny ze skraplaczem (22), polega na tym, że obieg wodno-parowy kogeneracji oddzielony jest wymiennikiem przeponowym (9) od sieci ciepłowniczej (12) z węzłami ciepłowniczymi (11), a sieć ciepłownicza (12) połączona jest rurociągiem (10), przez nagrzewnicę powietrza (24), ze skraplaczem (22) w instalacji kogeneracji, przy czym jeśli skraplacz jest przeponowy (22-1) to rurociąg (10-1) wody chłodzącej łączy zwrotnie skraplacz z siecią ciepłowniczą (12) a rurociąg (26) kondensatu z pompą (23-1) łączy skraplacz przez odgazowywacz (13) i pompę (23-2) z obiegiem kotła (1) i siecią ciepłowniczą (12), natomiast jeśli skraplacz jest natryskowo-wyparny (22-2), to rurociąg (26) kondensatu z pompą (23-1) łączy skraplacz przez odgazowywacz (13) i pompę (23-2) z obiegiem kotła (1) i siecią ciepłowniczą (12).
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców.
W procesie spalania paliw w komorach spalania kotłów wytwarzane są spaliny, które na drodze promieniowania i konwekcji przekazują ciepło do użytkowego strumienia ciepłej wody, którego parametry nominalne 150°C/70°C są niższe od obliczeniowych parametrów nasycenia o ok. 80 K a parametry wody w sieci ciepłowniczej są przy zastosowaniu zimnego i gorącego podmieszania utrzymywane wg krzywej grzewczej systemu ogrzewania uzależnionej od temperatury otoczenia i tzw. nachylenia (czułości obiektu odbiorcy) z zachowaniem różnicy 20 K temperatur zasilania i powrotu (przykładowo w sezonie jesiennym 65°C/45°C). Równolegle obowiązuje zalecenie producentów kotłów, że minimalny strumień wody w obiegu jest powyżej 80% wydajności nominalnej kotła.
W patencie PL234423 przedstawiono sposób i instalację kogeneracji w ciepłowniach wyposażonych w kotły wodnorurowe. Przy zachowaniu mocy cieplnej w obiegu wodnym kotła wodnorurowego obniża się strumień w stosunku do nominalnego i powiększa się podgrzew wody, a podgrzaną wodę dławi się zaworem izentalpowo do temperatury nasycenia - nominalnej temperatury wytworzenia, generując nasyconą parę wodną, przy czym nasycona para wodna po przegrzaniu w wymienniku przeponowym, w ciągu spalin w kotle do temperatury powyżej nominalnej temperatury wytworzenia zasila parową turbinę kondensacyjną, a odpływająca z turbiny mokra para po skropleniu w chłodzonym wodą powrotną z zewnętrznej sieci ciepłowniczej skraplaczu i schłodzeniu w nagrzewnicach powietrza, powraca do wody powrotnej z zewnętrznej sieci ciepłowniczej.
Realizacja powyżej instalacji napotyka na uzasadnioną obawę utrzymania wymaganych parametrów jakości pary przegrzanej dopływającej do turbiny parowej przy połączeniu hydraulicznym obiegu kotła i sieci ciepłowniczej, w której jakość wody sieciowej może znacznie niekorzystnie odbiegać od jw. wymaganych parametrów wody kotłowej i wytwarzanej z wody pary kotłowej.
Stwierdzono nieoczekiwanie, że hydrauliczne oddzielenie obiegu wodno-parowego kogeneracji od sieci ciepłowniczej zapewni utrzymanie jakości pary przegrzanej/przejściowo wody kotłowej.
Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców, wyposażona w kocioł wodny z wytwornicą pary w zaworze i separatorze oraz przegrzewacz pary spalinami, turbozespół kondensacyjny ze skraplaczem, charakteryzuje się tym, że obieg wodno-parowy kogeneracji oddzielony jest wymiennikiem przeponowym od sieci ciepłowniczej z węzłami ciepłowniczymi, a sieć ciepłownicza połączona jest rurociągiem wody chłodzącej, przez nagrzewnicę powietrza, ze skraplaczem w instalacji kogeneracji, przy czym jeśli skraplacz jest przeponowy to rurociąg wody chłodzącej łączy zwrotnie skraplacz z siecią ciepłowniczą a rurociąg kondensatu z pompą łączy skraplacz przez odgazowywacz i pompę z obiegiem kotła i siecią ciepłowniczą, natomiast jeśli skraplacz jest natryskowo-wyparny, to rurociąg kondensatu z pompą łączy skraplacz przez odgazowywacz zasilany parą i pompę z obiegiem kotła i siecią ciepłowniczą, a korzystnie jest jeśli rurociągi łączące odgazowywacz zasilany parą i pompę z obiegiem kotła oraz siecią ciepłowniczą wyposażone są w zawory zwrotne.
Wynalazek pozwala na implementację kogeneracji w kotłowniach/ciepłowniach z kotłami wodnorurowymi, która zapewni wytwarzanie energii elektrycznej w skojarzeniu (np. na potrzeby własne) przy utrzymaniu poziomu produkcji ciepła i tym samym wzrost efektywności energetycznej systemu ciepłowniczego.
Wynalazek objaśniono na rysunkach fig. 1 i fig. 2 przedstawiających schematy przykładów wykonania źródła ciepła z kotłami wodnymi doposażonymi w instalację kogeneracji z układem chłodzenia wodą powrotną z sieci ciepłowniczej oddzielonej hydraulicznie od sieci ciepłowniczej na fig. 1 skraplaczem przeponowym a na fig. 2 skraplaczem natryskowo-wyparnym.
W palenisku ciepłowniczego kotła wodnorurowego 1 spalane jest paliwo, a wytworzone ciepło podnosi nominalną temperaturę strumienia wody w kotle o 80 K i zasila węzeł regulacji parametrów strumienia (temperatur i przepływu) na drodze gorącego 5 i zimnego 6 podmieszania i kolejno wymiennik 9 hydraulicznie rozdzielający obiegi kotła 1 z pompą obiegową 7-1 oraz przepływomierzem 3-1 i sieci ciepłowniczej 12 z pompą obiegową 7-2 oraz przepływomierzem 3-2, która przejmuje moc cieplną z wymiennika 9 i przesyła odbiorcom w węzłach cieplnych 11. W warunkach utrzymania mocy cieplnej kotła 1, po obniżeniu (w odniesieniu do nominalnego) strumienia w obiegu wodnym kotła 1, powiększa się proporcjonalnie przyrost temperatury wody w kotle 1. Podgrzana powyżej parametrów nominalnych kotła woda 15, po zdławieniu izentalpowym zaworem 16, obniża parametry nasycenia do temperatury/ciśnienia nieznacznie przekraczającej nominalne wart ości eksploatacyjne, połączone z wytwarzaniem nasyconej pary wodnej przy utrzymaniu mocy cieplnej wody grzewczej. Po oddzieleniu w separatorze 17 para nasycona 18 jest przegrzewana strumieniem spalin w przegrzewaczu przeponowym 19 i zasila turbozespół złożony z turbiny kondensacyjnej 20 i generatora 21 prądu elektrycznego. Para mokra odpływająca z turbiny 20 kondensuje w skraplaczu 22 chłodzonym wodą powrotną z sieci ciepłowniczej 12 dodatkowo schłodzoną w podgrzewaczu powietrza 24. W przypadku stosowania skraplacza przeponowego 22-1 podgrzana woda powraca do sieci ciepłowniczej 12 a kondensat przetłaczany jest pompą 23-1 do zasilanego parą 25 odgazowywacza 13 skąd pompą 23-2 uzupełnia przez zawory zwrotne 8-1 i 8-2 odpowiednio obiegi kotła 1 i sieć ciepłowniczą 12.
Natomiast w przypadku stosowania skraplacza natryskowo-wyparnego, kondensat przetłaczany jest pompą 23-1 do zasilanego parą 25 odgazowywacza 13 skąd pompą 23-2 uzupełnia przez zawory zwrotne 8-1 i 8-2 odpowiednio obiegi kotła 1 i sieć ciepłowniczą 12.
Claims (2)
1. Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców, wyposażona w kocioł wodny (1) z wytwornicą pary (18) w zaworze (16) i separatorze (17) oraz przegrzewacz pary spalinami (19), turbozespół (20+21) kondensacyjny ze skraplaczem (22), znamienna tym, że obieg wodno-parowy kogeneracji oddzielony jest wymiennikiem przeponowym (9) od sieci ciepłowniczej (12) z węzłami ciepłowniczymi (11), a sieć ciepłownicza (12) połączona jest rurociągiem (10), przez nagrzewnicę powietrza (24), ze skraplaczem (22) w instalacji kogeneracji, przy czym jeśli skraplacz jest przeponowy (22-1) to rurociąg (10-1) wody chłodzącej łączy zwrotnie skraplacz z siecią ciepłowniczą (12) a rurociąg (26) kondensatu z pompą (23-1) łączy skraplacz przez odgazowywacz (13) zasilany parą (25) i pompę (23-2) z obiegiem kotła (1) i siecią ciepłowniczą (12), natomiast jeśli skraplacz jest natryskowo-wyparny (22-2), to rurociąg (26) kondensatu z pompą (23-1) łączy skraplacz przez odgazowywacz (13) zasilany parą (25) i pompę (23-2) z obiegiem kotła (1) i siecią ciepłowniczą (12).
2. Instalacja według zastrzeżenia 1 znamienna tym, że rurociągi łączące odgazowywacz (13) zasilany parą (25) i pompę (23-2) z obiegiem kotła (1) oraz siecią ciepłowniczą (12) wyposażone są w zawory zwrotne (8).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL443395A PL246581B1 (pl) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL443395A PL246581B1 (pl) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL443395A1 PL443395A1 (pl) | 2024-07-01 |
| PL246581B1 true PL246581B1 (pl) | 2025-02-10 |
Family
ID=91719461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL443395A PL246581B1 (pl) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246581B1 (pl) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0838632A2 (en) * | 1996-10-22 | 1998-04-29 | KULLENDORFF, Anders | Method and device for production of steam power |
| JP2007255349A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Jfe Engineering Kk | 排熱回収発電方法および排熱回収発電システム |
| PL234423B1 (pl) * | 2017-06-07 | 2020-02-28 | N Ergia Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Sposób i instalacja kogeneracji w ciepłowniach wyposażonych w kotły wodne |
-
2022
- 2022-12-30 PL PL443395A patent/PL246581B1/pl unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0838632A2 (en) * | 1996-10-22 | 1998-04-29 | KULLENDORFF, Anders | Method and device for production of steam power |
| JP2007255349A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Jfe Engineering Kk | 排熱回収発電方法および排熱回収発電システム |
| PL234423B1 (pl) * | 2017-06-07 | 2020-02-28 | N Ergia Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Sposób i instalacja kogeneracji w ciepłowniach wyposażonych w kotły wodne |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL443395A1 (pl) | 2024-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5420750B2 (ja) | 高効率蒸気発生装置および方法 | |
| JP2757290B2 (ja) | 石炭ガス化設備を持ったガス・蒸気タービン複合設備 | |
| US10989077B2 (en) | Waste-to-energy plant | |
| JP2010038537A (ja) | スタック温度を制御するシステム及び方法 | |
| JP2000073707A (ja) | ガス及び蒸気タ―ビンを有する複合発電所における電流発生 | |
| CN101379292A (zh) | 有针对性地提高太阳能热电厂发电量的方法及装置 | |
| US20120240549A1 (en) | Combined Cycle Power Plant | |
| TWI645104B (zh) | 化石燃料發電設備 | |
| JP2023554687A (ja) | 化石燃料発電システムの起動時間を改善するシステム及び方法 | |
| US5396865A (en) | Startup system for power plants | |
| KR102799306B1 (ko) | 통합 가열기 및 통합 순환펌프를 이용한 열병합 복합화력 통합 발전 시스템 | |
| MXPA04006872A (es) | Calentador de agua de alimentacion. | |
| EP3473820A1 (en) | Method and installation of cogenertion in heat plants, especially those equipped with water-tube boilers | |
| PL246581B1 (pl) | Instalacja kogeneracji w źródłach ciepła z kotłami wodnymi, dostarczającymi siecią ciepłowniczą ciepło w postaci gorącej wody do węzłów cieplnych odbiorców | |
| CN118257643B (zh) | 一种再热蒸汽分开换热的一炉两机火电系统 | |
| JP2017072312A (ja) | 過熱装置 | |
| US20130318972A1 (en) | Gas turbine apparatus with improved exergy recovery | |
| KR101690384B1 (ko) | 연소로 폐열회수장치 및 연소로 폐열회수방법 | |
| EP1346134B1 (en) | Intergration construction between a boiler and a steam turbine and method in preheating of the supply water for a steam turbine and in its control | |
| SU1453115A1 (ru) | Котельна установка | |
| RU2674822C2 (ru) | Способ работы парогазовой установки с котлом-утилизатором и испарителями мгновенного вскипания питательной воды | |
| WO2002006726A1 (en) | Process for heat extraction and power production with heat recovery | |
| KR20160147243A (ko) | 연소로 폐열회수장치 및 연소로 폐열회수방법 | |
| Racoceanu et al. | 330 MW POWER GROUP TURBINE OPERATION STUDY–PERFORMANCE MEASUREMENTS | |
| CN115653715A (zh) | 宽负荷供汽系统和火电机组系统 |