Энергетическая установка

 

Использование: в области теплоэнергетики , в частности в энергетических установках с использованием низкосортных твердых топлив. Сущность изобретения: энергетическая установка содержит паротурбинный блок, включающий котел с основной 1 и дополнительной 2 топками, паровую турбину 3, генератор 4,к а также газотурбинную установку с газовой турбиной 5, компрессором 6 и генератором 7. Дополнительная топка имеет рубашку 11, внутренние стенки которой пронизаны тепловыми трубками. Энергетическая установка снабжена блоком 8 разложения воды с газгольдерами-накопителями водорода 9 и кислорода 10. Рубашка дополнительной топки разделена на воздушный 12 и кислородный 13 отсеки. Газгольдер-накопитель 9 водорода соединен с основной топкой 1 котла , а газгольдер-накопитель 10 кислорода подсоединен к всасывающей линии компрессора 6 газотурбинной установки и к кислородному отсеку 13 рубашки дополнительной топки, выходной патрубок 21 которого соединен с горелкой. Выход компрессора 6 соединен с газовой турбиной 5 через воздушный отсек дополнительной топки. 2 ил. ч ё:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (й)э F 01 К 13/00

ГОСУДАРСТВЕН(ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО ай турбина; 6- компрессор; 7- генератор ГТУ; 6д

8 — блок разложения воды на кислород и QQ водород;9-газгольдер-накопитель водоро- Со да; 10 — газгольдер-накопитель кислорода; (Д

11 — рубашка дополнительной топки; 12— воздушный отсек дополнительной топки; 13 — кислородный отсек дополнительной топки; 14 — линия сброса водорода в основную топку; 15 — линия подачи кислорода на всасывание к компрессору; 16 — линия подачи кислорода в кислородный отсек рубашки; 17 — линия всасывания компрессора: 18 — выхлоп компрессора в воздушный отсек 12 рубашки 11 дополнительной топки 2; 19— линия подачи рабочего тела в газовую турбину 5; 20 — линия сброса газовой турбины

1 (21) 4881041/06 (22) 11.11.90 (46) 07.05.93, Бюл. М 17 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Д.Н.Гринченко и M.n.Êóëèê (56) Авторское свидетельство СССР

f4 1188338, кл. F 01 К 23/06, 1985. (54) ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: в области теплоэнергетики, в частности в энергетических установках с использованием низкосортных твердых топлив. Сущность изобретения: энергетическая установка содержит пэротурбинный блок, включающий котел с основной 1 и дополнительной 2 топками, паровую турбину 3, генератор 4,к а также газотурбинную установку с газовой турбиИзобретение относится к области теп.лоэнергетики и может найти широкое применение при работе: котлотурбинных агрегатов в случае использования нйзкосортных твердых топлив. . Цель изобретения — повышение эффективности использования низкосортных твердых топлив и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Сущность изобретения поясняется чер тежами, где на фиг,1 изображена принципиальная схейа энергетической установки; иа фиг.2- разрез А — А на фиг.1.

На схеме показаны; 1 — основная топка котла; 2 — дополнительная топка котла; 3— паровая турбина; 4 — генератор; 5 — газовая

„„Я „„1813883 А1 ной 5, компрессором 6 и генератором 7.

Дополнительная топка имеет рубашку 11, внутренние стенки которой пронизаны тепловыми трубками. Энергетическая установка снабжена блоком 8 разложения воды с газгольдерами-накопителями водорода 9 и кислорода 10. Рубашка дополнительной топки разделена на воздушный 12 и кислородный 13 отсеки. Газгольдер-накопитель 9 водорода соединен с основной топкой 1 котла, а газгольдер-накопитель 10 кислорода подсоединен к всасывающей линии компрессора 6 газотурбинной установки и к кислородному отсеку 13 рубашки дополнительной топки, выходной патрубок

21 которого соединен с горелкой. Выход компрессора 6 соединен с газовой турбиной

5 через воздушный отсек дополнительной топки. 2 ил. в дополнительную топку; 21 — линия выхода кислорода из кислородного отсека на горение; 22 — тепловые трубки дополнительной топки; 23 — теплоизоляция внутренней стенки дополнительной топки; 24 — теплоизоляция внешней стенки дополнительной топки; 25 — разделительная стенка отсеков дополнительной топки, Все связи составных частей энергетической установки ясны, поскольку они не отличаются от таких же связей известных энергетических установок. Особо следует подчеркнуть факт включения в указанные связи блока 8 разложения воды на водород и кислород.

Это разложение может быть с помощью электроэнергии, с помощью плазмохимической системы или с помощью любой другой, к данному моменту еще и неизвестной. Это не играет существенной роли для достижения поставленной цели.

Предложенная энергетическая установка работает следующим образом. Атмосферный воздух по линии 17 поступает в компрессор 6 и далее уже сжатый по линии

18 поступает в рубашку 11.дополнительной топки 2, где нагревается оттеплоты сожженного в этой топке твердого топлива, и по линии 19 подачи рабочего тела подают в газовую турбину 5, после которой по линии

20 горячий воздух сбрасывается в горелку для сжигания твердого топлива, а полученные продукты горения сбрасываются в основную топку 1 котла.

Полученный в котле пар подают в паровую турбину 3, которая вращает генератор

4. Часть полученной энергии в ночное время используют в бпоке 8 разложения воды для получения водорода и кислорода, которые накапливают соответственно в газгольдерах-накопителях 9 и 10„из KQTopblx по линии

15 подачи кислорода одну часть кислорода подают на всасывание к компрессору 6, а другую — в кислородный отсек 13 дополнительной топки 2, где он нагревается от теплоты сгораемого топлива. Нагретый кислород по линии 21 подают на сжигание твердого топлива низкого качества, Полученные продукты сжигания сбрасывают в топку 1 котла.

Накопленный в газгольдере 9 водород в дневное время, особенно в утренние и,вечерние часы "пик" по нагрузке, по линии сброса 14 подают в основную топку на сжигание.

В рубашке 12 установлены тепловые трубы 22, которые отводят тепло от продуктов сгорания сожженного топлива В для нагрева воздуха после компрессора 6 и кислорода из газгольдера-накопителя 10.

На внутренней стенке 23 топки 2 нанесена

13883 4 теплоизоляция 23, такая же изоляция 24 нанесена на внешнюю стенку воздушной рубашки 11, а воздушный отсек 12 и кислородный отсек 13 разделены стенкой

25.

С помощью блока 8 во время ночного провала нагрузки используется значительная часть производимой генератором 4 электроэнергии, что позволяет более просто

10 и экономично проходить этот провал нагрузки, это сейчас имеет большое значение для всех основных энергосистем страны. Но с увеличением нагрузки в сторону номинальной происходит улучшение условий

15 сжигания топлива, т.е, уменьшаются выбросы вредных веществ в окружающую среду.

То же происходит и в утренние часы и вечерние пики нагрузок — дожигание в кислороде топлива в дополнительной топке и сжигание

20 водорода в основной топке приводят к улучшению экологической обстановки в районе расположения ТЭС. Поэтому вредные вы-, бросы в атмосферу значительно сокращаются, а сгорание топлива в среде кислорода

25 приводит к интенсификации процесса горения, что повышает его эффективность, При широком использовании указанной энергетической установки затраты на разработку и исследования ее должны быстро

30 окупиться в процессе эксплуатации. В случае распространения указанное предложение сулит большую экономическую выгоду.

Формула изобретения

35 Энергетическая установка, содержащая паротурбинный блок, включающий котел с основной и выполненной с охлаждающей рубашкой дополнительной топками, паровую турбину с генератором и газотурбинную

40 установку с газовой турбиной, компрессором и генератором, при этом компрессор своим выходом подсоединен через рубашку дополнительной топки к газовой турбине, а последняя своим выхлопом подсоединена к

45 котлу, отличающаяся тем,что,с целью повышения экологичности путем снижения вредных выбросов в атмосферу при сжигании низкосортных твердых топлив, она дополнительно снабжена блоком разложения

50 воды на кислород и водород с газгольдерами-накопителями последних, подключенным к генератору паровой турбины, при этом рубашка дополнительной топки выполнена с разделением ее на воздушный и

55 кислородный отсеки, причем последний подсоединен к газгольдеру-накопителю кислорода и своим выходным патрубком

-: подклЮчен к горелке дополнительной топки, компрессор своим входом подключен к газгольдеру-накопителю кислорода и под1813883

Составитель Д.Гринченко

Техред M.Mîðãåìòàë Корректор M,Ïåòðîâà

Редактор

Заказ 1817 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., 4/5.Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

С соединен к газовой турбине через воздушный отсек рубашки, а газгольдер-накопио тель водорода подключен к основной топке котла.