Парогазовая установка для совместногопроизводства электроэнергии,тепла и углекислоты

Парогазовая установка для совместногопроизводства электроэнергии,тепла и углекислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А H И Е (798438

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4r л (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 392297 (22) Заявлено 19.02.79 (21) 2725731/23-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 28.01.81 (51) М. К .

F 25 В 29/00

Гасударственный кемитет

СССР (53) УДК 621.578 (088.8) ао делам изебретеиий и открытий (72) Автор изобретения

Г. Г. Орлов (71) Заявитель

Ивановский энергетический институт им. В. И. Ленина (54) ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СОВМЕСТНОГО

ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ТЕПЛА И УГЛЕКИСЛОТЫ

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в системах регенеративного подогрева питательной воды и системах подготовки добавочной воды в цикл парогазовой установки для совместного производства электроэнергии, тепла и углекислоты.

По основному авт.св. № 392297 известна парогазовая установка для совместного производства электроэнергии, тепла и углекислоты, содержащая высоконапорный парогенератор с экономайзерами, отделителем капельной влаги и паровой турбиной, установленные на одном валу, турбодетандер, воздушный компрессор и газовую турбину, работающую на продуктах сгорания, отходящих из высоконапорного парогенератора, сепаратор твердой углекислоты, который имеет теплообме иную поверхность, включенную в цикл холодильной газовой машины для вымораживания углекислоты из продуктов сгорания, а на линии связи отделителя капельной влаги с гурбодетандером установлен охладитель газов, включенный в автономный цикл абсорбционной машины; работающей на низкопотенциальном тепле (1).

Недостатком известной парогазовой установки является низкая экономичность из-за того, что не используется как низкопотенциальное тепло влаги, так и сама влага, выпадающая из отходящих газов высоконапорного парогенератора в отделителе капельной влаги.

Цель изобретения — повышение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена вакуумйым испарителем и регенеративным подогревателем, включенным по воде перед экономайзерами, отделитель капельной влаги выполнен в виде контактного теплообменника и соединен с вакуумным испарителем, а последний по па15 ру подключен к подогревателю низкого давления.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит высоконапорный парогенератор 1, соединенный с паровой

20 турбиной 2, выхлоп которой соединен с конденсатором 3. Далее последовательно соединены посредством насосов 4 и 5 подогреватель 6 низкого давления, экономайзер 7 для нагрева воды низкого давления, деаэра798438 тор 8, питательный насос 9, подогреватели 0 и 11 высокого давления, экономайзера 12 для нагрева воды высокого давления с высоконапорным парогенератором . Выход газов из высоконапорного парогенератора 1 сообщен с газовой турбиной 13, соединенной с компрессором 14 для подачи воздуха в высоконапорный парогенератор 1, трубодетандером 15.

Между газовой турбиной 13 и компрессором 14 включен теплообменник 16 для подогрева воздуха и смеситель 17 для подачи газов на рециркуляцию в топку высоконапорного парогенератора 1. Экономайзер 7 для нагрева воды низкого давления соединен с потребителем тепла в виде горячей воды и насосом 18 обратной воды. Газовая турбина 13, экономайзер 7 для нагрева воды.низкого давления, контактный теплообменник 19 для удаления влаги их отходящих газов высоконапорного парогенератора 1, поверхностный теплообменник 20, регенератор

21, турбодетандер 15, сепаратор 22 твердой углекислоты, сборник 23 твердой углекислоты соединены последовательно по потоку газа, выходящего из высоконапорного парогенератора 1. Поверхностный теплообменник 24, компрессор 25, холодильник 26, газовая турбина 27 и поверхность сепаратора 22 твердой углекислоты также соединены последовательно. Контактный теплообменник 19 для удаления влаги из отходящих газов высоконапорного парогенератора 1, вакуумный испаритель 28, насос 29 циркуляционной воды соединены между собой замкнутым контуром. Вакуумный испаритель 28 по пару подключен к подогревателю 6 низкого давления, который, в свою очередь, подключен к конденсатору 3. Насос 30 для продувочной воды и шлама подключен к вакуумному испарителю 28.

Парогазовая установка для совместного производства электроэнергии, тепла и углекислоты работает следующим образом, Свежий пар из высоконапорного парогенератора 1 поступает в паровую турбину 2.

Поток пара после паровой турбины 2 поступает в конденсатор 3, откуда конденсат этого пара насосом 4 откачивается на блочную обессоливающую установку, служащую для удаления солей и окислов металлов из конденсата, затем конденсат насосом 5 подается в тракт регенеративного подогрева питательной воды, сначала на подогреватель 6 низкого давления, а затем в экономайзер 7 для нагрева воды низкого давления, уходящими газами высоконапорного парогенератора 1, далее в деаэратор 8. В экономайзере 7 низкого давления осуществляется также отпуск тепла тепловому потребителю в виде горячей воды, которая от потребителя возвращается в экономайзер 7 насосом 18.

Экономайзер 7 низкого давления может служить также источником. низкопотенциального тепла для автономного цикла абсорбционной машины, подающей холод на поS о

15 го

ы зв

4$

so

И верхностный теплообменник 20 и холодильник 26.

Поток воды, нагретой паром из отбора турбины 2 и продеаэрированной в деаэратое 8, поступает на питательный насос 9, после торого разделяется на две части: одна часть воды направляется в подогреватели 10

М и 11 высокого давления, где она нагревается паром из отборов турбины 2, а другая часть воды направляется в низкотемпературную поверхность экономайзера 12 для нагрева воды высокого давления — затем обе части потока воды объединяются и направляются в высокотемпературную поверхность экономайзера 12 высокого давления и далее в .высоконапорный парогенератор 1.

Для осуществления процесса горения в высоконапорном парогенераторе 1 в него подается под давлением топливо и воздух, который предварительно сжимается в компрессоре 14. В результате процесса горения образуются уходящие дымовые газы, которые направляются в газовую турбину 13.

Для повышения температуры воздуха на входе в высоконапорный парогенератор 1 часть его после сжатия в компрессоре 14 подогревают уходящими газами из газовой турбины 13 в теплообменнике 16; а для поддержания температуры горения предусмотрена установка для смешания уходящих газов и воздуха в смесителе 17 и подача этой смеси на рециркуляцию в топку высоконапорного парогенератора 1.

Поток газов после газовой турбины 13 поступает в экономайзеры 12 и 7 для подогрева питательной воды установки и далее в контактный теплообменник 19, в котором тепло уходящих газов и тепло конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах высоконапорного парогенератора 1, передается воде, циркулирующей с помощью насоса 29 по контуру: контактный теплообменник 19 — вакуумный испаритель 28. Конденсат водяных паров из уходящих газов высоконапорного парогенерато- . ра 1 в вакуумном испарителе 28 превращается в пар, направляемый в подогреватель 6 низкого давления, а соли и шлам с продувочной водой отводятся из вакуумного испарителя 28 насосом 30. Пар в подогревателе 6 низкого давления конденсируется и отдает свое тепло для нагрева питательной воды установки. Конденсат пара в количестве, необходимом для восполнения потерь конденсата и пара в тепловой схеме высоконапорный парогенератор 1 — паровая турбина 2, подается через гидрозатвор в конденсатор 3, что позволяет отказаться от химводоочистки, необходимой для приготовления добавки воды на восполнение ее потерь в цикле, а избыток воды, превышающий необходимый добавок ее в цикл, возвращается из напорной линии насоса 4 к контактному теплообменнику 19 через регулирующий клапан.

798438

Осуще нные в контактном теплообменнике 19 уходящие газы высоконапорного парогенератора 1 направляются в теплообменник .20, где охлаждаются с помощью абсорбционной машины, использующей отбросное тепло установки. В регенераторе 21 уходящие газы переохлаждаются обратным потоком газов и далее поступают в турбодетандер 15, расположенный на одном валу с газовой турбиной 13 и воздушным компрессором 14. После турбодетандера 15 уходящие газы поступают в сепаратор 22, где из них выпадает в твердом виде углекислота, которая отделяется в сборник 23 твердой углекислоты и выдается потребителю. В сепаратор 22 встроена поверхность охлаждения, включенная в цикл холодильной машины, состоящей из поверхностного теплообменника 24, компрессора 25, холодильника 26 и газовой турбины 27.

В период пуска парогазовой установки, когда нет достаточного потока газа на газовую турбину 13, привод в действие компрессора 14 для сжатия воздуха, идущего на горение в топку высоконанорного парогенератора 1, осуществляется от вспомогательного электродвигателя, который затем отключается, Аналогично пускается в работу и компрессор 25 холодильной машины от вспомогательного электродвигателя.

В предлагаемой парогазовой установке за счет применения контактного теплообменника 19 и вакуумного испарителя 28 можно использовать низкопотенциальное тепло уходящих газов и тепло конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах высоконапорного парогенератора для нагрева питательной воды установки в регенеративном подогревателе, включенном по воде перед экономайзерами, а также получить необходимое количество добавочной воды в цикл установки и отказаться от химводоочистки для приготовления добавки воды на восполнение ее потерь в цикле, все это дает возможность повысить экономичность парогазовой установки.

Формула изобретения

1S

Парогазовая установка для совместного производства электроэнергии, тепла и углекислоты по авт. св. № 392297, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она снабжена вакуумным испарите2в лем и регенеративным подогревателем, включенным по воде перед экономайзерами, отделитель капельной влаги выполнен в виде контактного теплообменника и соединен с вакуумным испарителем, а послед21 ний по пару подключен к подогревателю низкого давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, № 392297, кл. F 25 В 29/00, 1971.

798438

Составитель В. Смирнова

Редактор М. Ликович Техред А. Бойкас Корректор Н. Степ

Заказ 9997/45 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4