Комплексная парогазовая установка

Комплексная парогазовая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (» j 73099 I

Coca Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 394575 (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2613271,(24-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04,80. Бюллетень Л 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) М. Кл.-

Г 01К 25/00

F 01К 23/06

Государствевамй комитет

СССР по делам изобретений открцтлй (53) УДК 621.165+ —, 621.438 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. Н. Ложкин, В. Б. Грибов и П. E. Сивко

Северо-Западное отделение Всесоюзного научноисследовательского и проектно-конструкторского института

«В Н И И П Иэнергопром» (54) КОМПЛЕКСНАЯ ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к комплексным парогазовым установкам.

Известна комплексная парогазовая установка по основному авт. св. 394575, пред- б назначенная для получения электроэнергии, тепла и холода. Она содержит последовательно установленные в газовом контуре компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, экопомайзер, се- 10 паратор влаги и турбодетандер. Перед турбодетандером установлен регенеративный теплообменник для охлаждения рабочего тепла отработавшим в турбодетандере газом. На валу турбодетандера установлен 15 нагнетатель для наддува компрессора. После турбодетандера установлен сепаратор для отделения углекислоты.

В этой установке продукты сгорания топлива используются как греющий и холо- 20 дильный агент и рабочее тело для выработки электроэнергии, тепла и холода.

Однако в такой установке невозможно организовать экономичное сжигание твердого топлива, требующего предваритель- 25 ной подсушки. Уходящие газы для подсушки топлива не могут быть использованы изза их низкой температуры. Влажные дымовые газы из тракта перед турбодетандером использовать нецелесообразно, так как это 30 приведет к существенной потери экономичности из-за уменьшения степени использования низкопотенциального тепла дымовых газов и уменьшению расхода рабочего тепла в турбодетандере, т. е. уменьшению электрической мощности установки.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности при работе на твердом топливе.

Для достижения этой цели установка снабжена системой топливоподготовки с сушилкой и трактом сушильного агента, нагнетателем сушильного агента, установленным на валу турбодетандера, и напорным воздухоподогревателем, включенным по газовой стороне в газовый контур параллельно экономайзерам, а по воздушной стороне — в тракт сушильного агента перед сушилкой. При этом установка может быть снабжена регенеративным воздухоподогревателем, включенным в тракт сушильного агента по стороне греющей среды после сушилки, а по стороне нагреваемой среды— перед напорным воздухоподогрсватслем.

На чертеже приведена схема комплексной энергетической установки.

Тракт подготовки и сжигания топлива содержит сушилку 1, соединенную с мельничным устройством 2 и газогенератором 3, к которому подведены линии 4 и 5 подвода воздуха и пара соответственно, установку 6

730991

65 э очистки и десульфаризации и парогенератор 7.

Газовый контур установки включает в себя компрессор 8, соединенный напорным воздуховодом 9 с высоконапорным парогенератором 7, который, в свою очередь, соединен газопроводом 10 с газовой турбиной.

11 высокого давления. В выхлопном газопроводе 12 газовой турбины 11 установлены кипящая 13, сухая 14 и мокрая 15 ступени напорного экономайзера. Сухая ступень 16 и мокрая ступень 17 напорного воздухоподогревателя подключены к газо,проводу 12 параллельно сухой 14 и мокрой

15 ступеням напорного экономайзера газопроводами 18 и 19.

Сепаратор 20 капельной влаги стоит на входе в турбодетандер 21, на одном валу с которым установлен нагнетатель 22. На выходе из турбодетандера 21 включен регенеративный теплообменник 23. Трубопровод 24 с подогревателем 25 и трубопровод 26 соединяют нагнетатель 22 с сушилкой 1 и ступенями 16 и 17 напорного воздухоподогревателя.

Компрессор 8, газовая турбина 11 и электрогенератор 27 установлены на одном валу.

Трубопровод 28 питательной воды соединяет ступени 15, 14 и 13 экономайзера с парогенератором 7. По паропроводу 29 пар поступает к потребителю.

Установка работает следующим образом.

Твердое топливо подается в сушилку 1, в которой производится его сушка до необходимой конечной влажности горячим воздухом. После сушки и размола в мельничном устройстве 2 топливо подвергается газификации в газогенераторе 3 при подаче в него сжатого воздуха и пара. После очистки и десульфаризации в установке 6 топливо подается в топку высоконапорного парогенератора 7, куда поступает также воздух, сжатый в компрессоре 8.

Образовавшиеся в процессе сжигания топлива продукты сгорания передают часть тепла поверхностям нагрева, размещаемым в высоконапорном парогенераторе 7 и направляются в газовую турбину 11 высокого давления, где, расширяясь до противодавления, превышающего атмосферное давление, производят работу, используемую для привода компрессора 8 и электрогенератора 27. После газовой турбины 11 высокого давления продукты сгорания проходят через кипящую 13 ступень экономайзера, где охлаждаются питательной водой и разделяются на два параллельных потока. Один из потоков газа проходит через сухую 14 ступень экономайзера, где охлаждается потоком питательной воды и мокрую 15 ступень экономайзера, где охлаждается потоком питательной сетевой или подпиточной воды теплосети. Второй поток газа проходит через сухую 16 и мокрую 17 ступени воздухоподогревателя, в которых охлаждается воздухом, используемым в качестве сушильного агента в сушилке 1. Подача сушильного агента осуществляется нагнетателем 22 через регенеративный воздухоподогреватель

25, в котором осуществляется утилизация тепла отработанного сушильного агента.

После охлаждения в мокрой 15 ступени напорного экономайзера и мокрой ступени 17 воздухоподогревателя оба параллельных потока газа соединяются перед сепаратором

20 капельной влаги, где происходит отделение влаги и направляются в турбодетандер

21. B турбодетандере 21 газы расширяются до атмосферного давления, вырабатывая электрическую мощность, используемую для привода нагнетателя 22 и электрогенератора 30 и направляются в окружающую среду. Пар, вырабатываемый парогенератором 7, может направляться в паровую турбину любого типа либо к потребителям тепла (не показано).

В случае использования вместо высоконапорного парогенератора других устройств для сжигания топлива, например камеры сгорания, основной рабочий процесс установки сохраняется без изменения. В этом случае отличия будут определяться только отсутствием производства пара и использованием для охлаждения уходящих газов в ступенях 13 — 15 экономайзера сетевой и подпиточной ьоды теплосети.

Предлагаемая установка позволяет утилизировать низкопотенциальное тепло напорного воздухоподогревателя для подогрева воды и воздуха, используемого в качестве сушильного агента для сушки топлива, уменьшить требуемый расход охлаждающей воды и топлива, интенсифицировать процесс теплообмена по газовой стороне, уменьшить капиталовложения и металлоемкость. Кроме того, предотвращается загрязнение биосферы вредными и тепловыми выбросами.

Формула изобретен ия

1. Комплексная парогазовая установка по авт. св. № 394575, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности при работе на твердом топливе, установка снабжена системой топливоподготовки с сушилкой и трактом сушильного агента, нагнетателем сушильного агента, установленным на валу турбодетандера и напорным воздухоподогревателем, включенным по газовой стороне в газовый контур параллельно экономайзерам, а по воздушной стороне — в тракт сушильного агента перед сушилкой.

2. Установка поп, 1, отличающаяся тем, что она снабжена регенеративным воздухоподогревателем, включенным в тракт сушильного агента по стороне греющей среды после сушилки, а по стороне нагреваемой среды — перед напорным воздухоподогревателем, 730991

Составитель Э. Демидова

Редактор Л. Гольдина Техред А. Камышникова Корректоры: В. Петрова и Л. Орлова

Заказ 544/10 Изд. ¹ 277 Тираж 583 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2