Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива

 

Изобретение относится к теплоэнергетике . Цель изобретения - снижение вредных выбросов. Комбинированная парогазовая установка снабжена газоразделителем 31, камерой 32 смешения и водородным пароперегревателем 33, выполненным в виде камеры сгорания с размещенной в ней поверхностью нагрева. При этом газоразделитель 31 выполнен в виде мембранного аппарата и включен в газопровод 9 между устройством 5 очистки газа и гэзо-газовым теплообменником 4. В установке основной перегрев пара производят в поверхности нагрева пароперегревателя 33, а промежуточный перегрев пара происходит в камере 32. Теплопроизводительность высоконапорного парогенератора 8 и количество сжигаемого в нем газа уменьшаются . За счет этих факторов происходит снижение вредных выбросов с продуктами сгорания в атмосферу 2 з п ф-лы, 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)s F 01 К 13/00, 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4684891/06 (22) 26.04.89 (46) 30.03,91, Бюл, bh 12 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.И. Шупарский (53) 621.165 (088,8) (56) Патент ФРГ hh 2835852, кл. F 01 К 23/06, опублик. 1980. (54) КОМБИНИРОВАННАЯ ПАРОГАЗОВАЯ

УСТАНОВКА С ГАЗИФИКАЦИЕЙ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения — снижение вредных выбросов. Комбинированная парогазовая установка снабжена газоразделителем 31, камерой 32 смешения и водо„„Я „„1638319 А1 родным пароперегревателем 33, выполненным в виде камеры сгорания с размещенной в ней поверхностью нагрева. При этом газоразделитель 31 выполнен в виде мембранного аппарата и включен в газопровод 9 между устройством 5 очистки газа и газо-газовым теплообменником 4, B установке основной перегрев пара производят в поверхности нагрева пароперегревателя

33, а промежуточный перегрев пара происходит в камере 32. Теплопроизводительность высоконапорного парогенератора 8 и количество сжигаемого в нем газа уменьшаются. 3а счет этих факторов происходит снижение вредных выбросов с продуктами сгорания в атмосферу. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1638319

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для достижения снижения вредных выбросов в окружающую среду от комбинированных парогаэовых установок с газификацией твердых топлив.

Цель изобретения — снижение вредных выбросов в окружающую среду комбинированными парогаэовыми установками с газификацией твердого топлива путем снижения теплопроизводительности высоконапорного парогенератора и, следовательно, количества сжигаемого в нем газа.

На чертеже изображена схема комбинированной парогазовой установки с газификацией твердого топлива.

Установка содержит воздухоразделитель 1, подключенный k кислородному компрессору 2, выход которого соединен с газификатором 3 твердого топлива, соединенным по продуктам газификации с последовательно расположенными газо-газовым теплообменником 4 и устройством 5 очистки газа, газотурбинный агрегат 6, воздушный компрессор 7 которого подключен к воздухораэделителю 1 и к высоконапорному парогенератору 8, входы которого соединены газопроводом 9 очищенного газа через газо-газовый теплообменник 4 с выходом устройства 5 очистки газа и трубопроводом 10 азота с выходом воздухоразделителя 1, паровую турбину 11 с цилиндрами

12 и 13 высокого и низкого давлений соответственно, сообщенными между собой паропроводом 14. При этом выходы высоконапорного парогенератора 8 подключены паропроводом 15 к входу цилиндра 12 высокого давления и трубопроводом

16 продуктов сгорания — к входу газотурбинного агрегата 6. На одном валу с воздушным компрессором 7 расположены газовая турбина 17 и электрогенератор 18; На одном валу с паровой турбиной 11 расположен электрогенератор 19. К газификатору 3 подсоединена линия 20 подачи твердого топлива. На одном валу с кислородным компрессором 2 расположен электродвигатель 21. Пароводяной тракт высоконапорного парогенератора 8 включает конденсатор

22, конденсатный насос 23, систему регенеративных подогревателей 24 и 25 соответственно низкого и высокого давлений, деаэратор 26, питательный насос 27, газоводяной подогреватель 28 и экономайзер

29. В тракте продуктов сгорания газовой турбины 17 последовательно расположены экономайзер 29,. газоводяной подогреватель 28 и дымовая труба 30.

Кроме того. установка снабжена газораэделителем 31, камерой 32 смешения и пароперегревателем 33, выполненным в виде камеры сгорания с размещенной в ней поверхностью 34 нагрева, вход которой подключен к выходу высоконапорного парогенератора 8, а ее выход соединен с входом цилиндра 12 высокого давления, При этом газоразделитель 31 включен в газопровод 9 очищенного газа, и его выход по водороду подключен к входу пароперегревателя 33, другой вход которого подключен к выходу кислородного компрессора 2, а выход пароперегревателя 33 — к камере 32 смешения, включенной в паропровод 14 между цилиндрами 12 и 13 высокого и низкого давлений.

10

Газоразделитель 31 включен в газопровод 9 очищенного газа между устройством 5 очистки газа и газо-газовым теплообменником

4, Газоразделитель 31 выполнен в виде мембранного аппарата.

Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива работает rëåäóþùèì образом.

В газификатор 3 подают твердое топливо по линии 20. Газификация топлива происходит под давлением е среде кислорода, который подают от воздухоразделителя 1 при помощи кислородного компрессора 2.

Полученные продукты газификации охлаждают в газо-газовом теплообменнике 4 и

25 ные сернистые соединения, главным образом сероводород. Очищенный газ подают в газоразделитель 31, в котором с помощью мембранной сепарации происходит выделе35 ние из газа водорода. Из газоразделителя

31 полученный водород направляют в пароперегреватель 33, а сбросной поток газа нагревают в газо-газовом теплообменнике 4 и подают на сжигание в высоконапорный парогенератор 8. Воздух для сжигания газа подают компрессором 7 газотурбинного агрегата 6. В высоконапорный парогенератор

8 также подают по трубопроводу 10 азот из воздухоразделителя 1, Полученные продук45 ты сгорания расширяют в газовой турбине

17, охлаждают в экономайзере 29 и газоводяном подогревателе 28 и выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу 30. В высоконапорном парогенераторе 8 получают на50 сыщенный пар, При помощи кислородного компрессора 2 в пароперегреватель 33 подают стехиометрическое количество кислорода для сжигания водорода. В пароперегревателе 33 происходит сгорание водорода в кислороде при стехиометрическом составе по реакций

2Нг+ Ор = 2НгО.

Образующийся водяной пар охлаждают на поверхности 34 нагрева и подают в каме55

30 подают в устройство 5 очистки газа, где из них удаляют твердые частицы и газообраз16383 1.9

Составитель Ю,Радин

Редактор M,Ïåòðîâà Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шекмар

Заказ 909 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ру 32 смешения, Во внутреннюю полость поверхности 34 нагрева поступает насыщенный пар иэ высоконапорного парогенератора 8. Перегретый пар из поверхности 34 нагрева подают на вход цилиндра 12 высо- 5 кого давления паровой турбины 11. В камере 32 смешивают пар после цилиндра 12 высокого давления и пар после пароперегревателя 33, Температуру пара после пароперегревателя 33 выбирают из условия 10 обеспечения перегрева пара после цилиндра 12 высокого давления. Перегретый пар из камеры 32 смешения подают на вход цилиндра 13 низкого давления паровой турбины 11. 15

Формула изобретения

1. Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива, содержащая паровой контур, состоящий из последовательно установленных высокона- 20 порного парогенератора, пароперегревателя, паровой турбины с цилиндрами высокого и низкого давлений, связанных паропроводом, и тракта питательной воды с газоводяным подогревателем и экономай- 25 зером, газотурбинный агрегат, состоящий из расположенных на одном валу воздушного компрессора, связанного по нагнетанию с парогенератором, и газовой турбины, вход которой подсоединен к выходу продуктов 30 сгорания парогенератора, а выход через зкономайзер и газоводяной подогреватель сообщен с атмосферой, а также соединенный с парогенератором посредством газопровода очищенного газа тракт газификации твердого топлива, состоящий из последовательно расположенных воэдухоразделителя, связанного входом с воздушным компрессором, а выходом по азоту — с парогенератором, кислородного компрессора, газификатора твердого топлива, гаэогазового теплообменника и устройства очистки газа,отл ича ю ща я ся тем, что, с целью снижения вредных выбросов, она дополнительно снабжена газораэделителем с выходом по водороду и камерой смешения, установленными соответственно на газопроводе очищенного газа и на паропроводе между цилиндрами высокого и низкого давлений паровой турбины, а пароперегреватель выполнен в виде камеры сгорания, подключенной по кислороду к кислородному компрессору, по водороду — к газоразделителю, а выходом — к камере смешения и снабженной поверхностью нагрева, подсоединенной входом к выходу пара из парогенератора, а выходом — к цилиндру высокого давления паровой турбины.

2, Установка поп.1, отл ич а ю щаяс я тем, что, газоразделитель размещен в газопроводе очищенного газа между устройством очистки газа и газо-газовым теплообменником.

3. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что газораэделитель выполнен в виде мембоанного аппарата.