Тепловая электрическая станция, работающая на твердых коммунальных отходах

Авторы патента:

Замалеев Мансур Масхутович (RU)

Малешина Мария Андреевна (RU)

Трусова Виктория Алексеевна (RU)

Носков Сергей Леонидович (RU)

F22B33/00 - Парогенераторные установки, например состоящие из взаимосвязанных паровых котлов различных типов (устройство и расположение котельных установок на морских судах B63H 21/00)

Владельцы патента RU 2789945:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к области термической переработки отходов и может быть использовано на тепловых электростанциях, работающих на твердых коммунальных отходах (ТЭС на ТКО). Тепловая электростанция, работающая на твердых коммунальных отходах, содержит котел, предназначенный для сжигания твердых коммунальных отходов, газоочистное оборудование, паровую турбину, соединенную с котлом паропроводом, электрогенератор. В паропровод между котлом и паровой турбиной включен водородно-кислородный парогенератор с температурой пара 1000–1500°С для повышения общей температуры пара перед паровой турбиной до 500–600°С. Технический результат – повышение КПД тепловой электрической станции по производству электроэнергии за счет существенного повышения температуры пара перед паровой турбиной. 1 ил.

Известен аналог – тепловая электростанция, работающая на твердых коммунальных отходах (ТЭС на ТКО), содержащая котел, сжигающий твердые коммунальные отходы, газоочистное оборудование, паровую турбину, соединенную с котлом паропроводом, электрогенератор (см. Тугов А.Н. Энергетическая утилизация твёрдых коммунальных отходов на ТЭС. [Текст]: монография /А.Н. Тугов. - М: ОАО «ВТИ», 2017. – 178 с. рис.60 на с.139 и описание к нему). Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостаток аналога и прототипа заключается в низком КПД тепловой электрической станции по производству электроэнергии, не превышающим 25 %, из-за низкой температуры пара перед паровой турбиной, составляющей 400 °С. Низкая температура пара на выходе из котла обусловлена чрезвычайно высокой коррозионной агрессивностью продуктов сгорания твердых коммунальных отходов по отношению к металлу труб пароперегревателя.

Технический результат, достигаемый данным изобретением, - повышение КПД тепловой электрической станции по производству электроэнергии за счет существенного повышения температуры пара перед паровой турбиной.

Для достижения технического результата предложена тепловая электростанция, работающая на твердых коммунальных отходах (ТЭС на ТКО), содержащая котел, сжигающий твердые коммунальные отходы, газоочистное оборудование, паровую турбину, соединенную с котлом паропроводом, электрогенератор.

Особенность заключается в том, что в паропровод между котлом и паровой турбиной включен водородно-кислородный парогенератор, подмешивающий высокотемпературный пар (1000 – 1500 ^оС) для повышения общей температуры пара перед паровой турбиной до 500 – 600^оС.

Принципиальная схема тепловой электростанции приведена на чертеже.

Тепловая электростанция на ТКО содержит приемный бункер ТКО 1, котел 2 с механической колосниковой решеткой 3 и газовыми горелками 4, реактор 5, рукавный фильтр 6, дымосос 7, турбину 8, конденсатор 9, водородо-кислородный парогенератор 10 и дымовую трубу 11.

Тепловая электрическая станция на ТКО работает следующим образом.

Твердые коммунальные отходы из приемного бункера ТКО 1 подаются в котел 2 на колосниковую решетку 3. Для стабилизации горения при сжигании твердых коммунальных отходов с низкой теплотой сгорания используют газовые горелки 4.

Вырабатываемый в котле 2 пар с температурой 400^оС поступает в паропровод, где смешивается с высокотемпературным паром (1000 – 1500 ^оС) из водородо-кислородного парогенератора 10, и далее поступает в паровую турбину 8.

Газообразные продукты сгорания ТКО после котла направляются для очистки в рукавный фильтр 6, в который также направляются реагенты после реактора 5. Очищенные дымовые газы дымососом 7 направляются в дымовую трубу 11.

Предложенная тепловая электростанция, работающая на твердых коммунальных отходах (ТЭС на ТКО) позволяет повысить КПД тепловой электрической станции по производству электроэнергии за счет существенного повышения температуры пара перед паровой турбиной подмешиванием высокотемпературного пара (1000 – 1500 ^оС) от водородо-кислородного парогенератора.

Тепловая электростанция на твердых коммунальных отходах, содержащая котел, предназначенный для сжигания твердых коммунальных отходов, газоочистное оборудование, паровую турбину, соединенную с котлом паропроводом, электрогенератор, отличающаяся тем, что в паропровод между котлом и паровой турбиной включен водородно-кислородный парогенератор с температурой пара 1000–1500°С для повышения общей температуры пара перед паровой турбиной до 500–600°С.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано как теплогенерирующая установка для получения водяного пара и нагрева сетевой воды в системах теплоснабжения. Комплексная теплогенерирующая установка содержит контактный парогенератор, корпус топки, верхний эллиптический коллектор, нижний эллиптический коллектор, горелки, сверху корпус топки соединен с конвекционным газоходом, в котором размещен пароперегреватель, эжектор, пластинчатый конденсатор, адсорбер, причем в полости адсорбера сверху вниз расположены каплеотбойник, ороситель.

Газовая насосная станция // 2716785

Изобретение относится к теплоснабжению и теплоэнергетике, в частности к насосам для циркуляции теплоносителя в отопительных системах, и может быть использовано в автономных системах теплоснабжения. Газовая насосная станция характеризуется блочной конфигурацией, содержит двигатель внутреннего сгорания, насос консольный, блок управления станцией, теплотехническое оборудование, включающее теплообменник для утилизации тепла с охлаждением двигателя и теплообменник для утилизации тепла дымовых газов, с возможностью циркуляции воды через систему утилизации тепла с охлаждением двигателя и дымовых газов за счет перепада давления на вращаемом сетевом консольном насосе, при этом частота вращения от двигателя к насосу повышена за счет ременной передачи.

Котельная установка // 2700485

Изобретение относится к области энергетики. Котельная установка содержит котел с газоходом уходящих газов и газоходом рециркуляции уходящих газов, подключенным к газоходу уходящих газов, дымососом и дымовой трубой, дутьевой вентилятор, регенеративный воздухоподогреватель, дымосос рециркуляции уходящих газов.

Котельная установка // 2684515

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе. Котельная установка содержит горелку с подключенными к ней трубопроводом подвода топлива и воздуховодом, газоход уходящих газов с включенным в него дымососом, к воздуховоду перед горелкой котла подключен трубопровод продувочной воды, а в газоход уходящих газов между топкой котла и дымососом включен конденсатор содержащихся в уходящих газах водяных паров, включенный по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды перед деаэратором и связанный с деаэратором конденсатопроводом.

Котельная установка // 2684514

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе. Котельная установка с барабаном и топкой содержит горелку с трубопроводами подвода топлива и воздуха, подключенными к топке котла, газоход уходящих газов, подключенный к топке котла, и включенный в него дымосос, к трубопроводу подвода топлива перед горелкой котла подключен трубопровод продувочной воды, а в газоход уходящих газов между топкой котла и дымососом включен конденсатор содержащихся в уходящих газах водяных паров, включенный по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды перед деаэратором и связанный с деаэратором конденсатопроводом.

Способ аварийного ремонта газовой котельной // 2655069

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Способ аварийного ремонта газовой котельной заключается в том, что при аварии газового котла в котельной, имеющей как минимум один котел, запорную арматуру, за пределы котельной заранее выносятся фланцы, имеющие возможность подсоединения к соответствующим фланцам временно заменяющего как минимум одного мобильного котла, с использованием гибких подводов газа, сжатого воздуха для продувки котла, теплоносителя, холодной и нагретой воды, а также электрических соединений для синхронизации работы со штатным оборудованием котельной и запала горелок, причем временно заменяющий как минимум один котел монтируется на прицепе грузового автомобиля и устанавливается на минимально допустимом расстоянии от котельной с последующим отключением после ввода штатного отремонтированного котла или котлов в работу.

Комплекс энергогенерирующий // 2652241

Настоящее изобретение относится к энергетике, к задаче прямого преобразования тепловой энергии в электрическую посредством термоэлектрической и термоэлектронной эмиссии, в частности к получению электрической энергии за счет тепла газов, образующихся при термохимическом преобразовании топлива, и может быть использовано для снабжения электроэнергией и теплом отдельных зданий промышленной и индивидуальной застройки, в металлургии, транспорте и других отраслях промышленности.

Парогенератор // 2650442

Техническое решение относится к парогенераторам АЭС и барабан-сепараторам АЭС, ТЭС. Парогенератор, в верхней части в корпуса 1 которого расположено сепарационное устройство, а над теплообменными элементами размещен погружной перфорированный щит 3.

Парогазогенератор // 2635012

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую балластирующим компонентом камеру, смесительную головку, включающую в себя блок подачи компонентов топлива, блок подачи балластирующего компонента с огневым днищем, в котором выполнены сквозные каналы, форсунки, установленные по концентрическим окружностям и состоящие из полого наконечника, соединенного с полостью одного из компонентов топлива, форкамеры, охватывающей с кольцевым зазором наконечник, при этом внутренняя полость форкамеры сообщается с одной стороны с полостями компонентов топлива, а с другой с полостью камеры, на наружной поверхности форкамеры выполнены ребра, причем балластирующий компонент поступает в полость камеры по кольцевым каналам, образованным форкамерами и сквозными каналами огневого днища.

Способ работы котельной установки // 2565948

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе. Технический результат - повышение экономичности котельной установки путем увеличения теплопроизводительности.