Энергетическая установка и способ ее работы Российский патент 2025 года по МПК F02C3/00 F28B5/00 F28B7/00 B01D5/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплофикационным парогазовым установкам и предназначено для централизованного теплоснабжения с генерацией электрической энергии на собственные нужды и отпуском в жидкой фазе кислорода и диоксида углерода внешним потребителям.

Известен способ работы теплосиловой паровой установки (патент РФ №2812135, опубл. 23.01.2024), в котором топливо сжигается в потоке воздуха в камере сгорания. Горячий газ из камеры сгорания в котле греет рабочее тело парового цикла Ренкина. Рабочее тело парового цикла - углекислый газ. Конденсация углекислого газа за паровой турбиной осуществляется в конденсаторе охлаждением водой, которая после конденсатора поступает в воздушный теплообменник-испаритель где охлаждается льдом и с помощью теплового парокомпрессионного насоса, передавая тепло потребителю тепла. Выхлопные газы после котла дополнительно охлаждаются водой из воздушного теплообменника-испарителя, после чего выбрасываются в атмосферу. К недостаткам данного способа следует отнести низкий уровень температур теплоносителя, передаваемый потребителям тепла (65-70 и 85-90°С), да и этот уровень температур достигается неэффективной работой теплового насоса, т.к. слишком больший подъем температур от ~ 0 до 65-70 или 85-90°С (низкий коэффициент преобразования). Установка также выбрасывает в атмосферу парниковый газ CO₂ - результат химической реакции углеводородного топлива и кислорода воздуха в камере сгорания котла.

Известна установка для выработки тепловой и механической энергии и способ ее работы, выбранная в качестве наиболее близкого аналога (патент РФ №2805401, опубл. 16.10.2023), состоящая из линий подачи сжиженных кислорода, природного газа и воды в камеру сгорания, соединенную с по меньшей мере одной парогазовой турбиной, выход которой соединен с линией охлаждения и конденсации отработанных газов, включающей рекуперативный охладитель отработанных газов, выполненный с возможностью подогрева воды, поступающей в камеру сгорания, контактный теплообменник низкого давления, компрессор, контактный теплообменник высокого давления и устройство ожижения диоксида углерода. В камеру сгорания подают сжиженные СПГ и кислород, а также воду из контактного теплообменника низкого давления. Газы из камеры сгорания подают на парогазовую турбину, после которой отработанные газы поступают в линию охлаждения и конденсации отработанных газов (ОГ), где их ступенчатого охлаждают в рекуперативном охладителе, в контактных теплообменниках низкого и высокого давления до температур конденсации воды и далее в устройстве ожижения диоксида углерода до температуры конденсации диоксида углерода. Сконденсированную воду из контактного теплообменника низкого давления направляют к по меньшей мере одной секции подачи воды этого же контактного теплообменника через подогреватель сетевой воды.

К недостаткам наиболее близкого аналога можно отнести низкую эффективность установок при использовании только для получения тепловой энергии при отсутствии внешней электросети, а также относительно низкий КПД при необходимости повышения температуры подогрева воды тепловой сети.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанных недостатков наиболее близкого аналога.

Технический результат заключается в повышении КПД установки при повышении температуры подогрева воды тепловой сети.

Технический результат достигается энергетической установкой, состоящей из линий подачи сжиженных кислорода, природного газа и воды в камеру сгорания, соединенную с по меньшей мере одной парогазовой турбиной, выход которой соединен с линией охлаждения и конденсации отработанных газов, включающей рекуперативный охладитель отработанных газов, выполненный с возможностью подогрева воды, поступающей в камеру сгорания, контактный теплообменник низкого давления, компрессор, контактный теплообменник высокого давления и устройство ожижения диоксида углерода, при этом линия охлаждения и конденсации отработанных газов дополнительно включает теплообменный аппарат, расположенный перед контактным теплообменником низкого давления и встроенный в выпарной аппарат, выход для воды которого соединен с по меньшей мере одной секцией подачи воды в контактный теплообменник высокого давления через питательный насос и теплообменник охлаждающей воды контактного теплообменника высокого давления, при этом выход для воды контактного теплообменника высокого давления соединен со входом для охлаждающей воды выпарного аппарата через другой питательный насос и теплообменник охлаждающей воды контактного теплообменника высокого давления, выход для пара выпарного аппарата соединен с конденсатором, имеющим поверхностный теплообменник для подогрева сетевой воды, выход которого соединен со входом в теплосеть, а вход - с выходом подогревателя сетевой воды, один из входов которого соединен с выходом из теплосети, а другой его вход соединен с выходом воды контактного теплообменника низкого давления, а другой выход - с по меньшей мере одной секцией подачи воды контактного теплообменника низкого давления через циркуляционный насос воды контура низкого давления.

Установка включает линию подачи сжиженного диоксида углерода в камеру сгорания, содержащую теплообменник для подогрева диоксида углерода и охладитель отработанных газов, расположенный выше по потоку отработанных газов от теплообменного аппарата выпарного аппарата, при этом теплообменник для подогрева диоксида углерода также соединен с по меньшей мере одной секцией подачи воды в контактный теплообменник низкого давления и с выходом для сконденсированной воды контактного теплообменника низкого давления.

Контактный теплообменник высокого давления дополнительно содержит поверхностный теплообменник охлаждения сконденсированной воды, соединенный с холодильной установкой или соединенный с теплообменником для подогрева диоксида углерода.

Конденсатор включает по меньшей мере два выхода для сконденсированной воды, по меньшей мере один из которых соединен со входом в теплосеть через насос, а по меньшей мере один другой выход для сконденсированной воды служит для вывода избытков воды из установки.

Вода для охлаждения отработанных газов, циркулирующая через контактный теплообменник высокого давления и выпарной аппарат, является раствором по меньшей мере одной гигроскопической соли.

Гигроскопическая соль представляют собой одну из групп нитрата кальция, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата бария, перхлората бария, формиата калия, хлората натрия, нитрата натрия, нитрата калия, хлорида натрия и хлорида кальция или их комбинации.

Линия подачи сжиженного кислорода содержит установку криогенного разделения воздуха, по меньшей мере один компрессор которой приводится энергией, вырабатываемой с помощью по меньшей мере одной парогазовой турбины, при этом установка криогенного разделения воздуха соединена с блоком накопления и хранения кислорода, выход для диоксида углерода устройства ожижения диоксида углерода соединен с блоком накопления и хранения диоксида углерода, при этом установка выполнена с возможностью обеспечения передачи избытка воды из конденсатора и контактного теплообменника низкого давления, диоксида углерода и кислорода от блоков накопления и хранения диоксида углерода и кислорода, а также газов, полученных при сжижении кислорода в установке криогенного разделения воздуха, к внешнему потребителю.

Технический результат также достигается способом работы энергетической установки, который заключается в том, что в камеру сгорания подают сжиженные природный газ и кислород, а также воду, откуда после сжигания парогазовую смесь подают на по меньшей мере одну парогазовую турбину, отработанные газы из по меньшей мере одной парогазовой турбины последовательно охлаждают в рекуперативном охладителе отработанных газов, в теплообменном аппарате выпарного аппарата, в контактном теплообменнике низкого давления и контактном теплообменнике высокого давления до температур конденсации воды, и в устройстве ожижения диоксида углерода до температуры конденсации диоксида углерода,

сконденсированную в контактном теплообменнике высокого давления воду подают через теплообменник охлаждающей воды контактного теплообменника высокого давления в выпарной аппарат для охлаждения отработанных газов, проходящих через его теплообменный аппарат, образовавшийся пар в выпарном аппарате направляют в конденсатор где подогревают сетевую воду, подаваемую в теплосеть, за счет чего пар охлаждается до температуры конденсации воды, при этом неиспарившуюся воду из выпарного аппарата подают через теплообменник охлаждающей воды контактного теплообменника высокого давления в этот контактный теплообменник высокого давления для охлаждения отработанных газов до температуры конденсации воды,

кроме того, воду из теплосети подают в конденсатор через подогреватель сетевой воды, где ее подогревают водой, поступающей из контактного теплообменника низкого давления к по меньшей мере одной секции подачи воды контактного теплообменника низкого давления.

Сконденсированную воду в контактном теплообменнике высокого давления дополнительно охлаждают поверхностным теплообменником, а по меньшей мере часть сконденсированной воды в конденсаторе направляют на вход в теплосеть, а другую часть выводят из установки.

Поверхностный теплообменник охлаждает сконденсированную воду в контактном теплообменнике высокого давления за счет передачи тепла холодильной установке или за счет передачи тепла теплообменнику для подогрева диоксида углерода, при этом по меньшей мере одной парогазовой турбиной приводят по меньшей мере один компрессор установки криогенного разделения воздуха, а по меньшей мере одной второй парогазовой турбиной приводят генератор электрической энергии.

По меньшей мере часть сжиженного кислорода из установки криогенного разделения воздуха направляют в блок накопления и хранения кислорода, сжиженный диоксид углерода из устройства ожижения диоксида углерода направляют в блок накопления и хранения диоксида углерода, при этом сжиженные газы из блоков накопления и хранения диоксида углерода и кислорода, газы, полученные при сжижении кислорода в установке криогенного разделения воздуха, и излишки воды из конденсатора и контактного теплообменника низкого давления выводят из установки к внешнему потребителю.

Изобретение поясняется следующими графическими материалами:

на фиг. 1 показана блок-схема энергетической установки;

на фиг. 2 - принципиальная схема энергетической установки без линии подачи диоксида углерода в камеру сгорания;

на фиг. 3 - принципиальная схема энергетической установки с линией подачи диоксида углерода в камеру сгорания.

На чертежах представлены следующие обозначения:

1 - насос кислородный (O₂);

2 - насос сжиженного природного газа (СПГ);

3 - насос диоксида углерода (CO₂);

4 - насос воды (H₂O);

5 - теплообменник-утилизатор холода СПГ;

6 - теплообменник для подогрева СПГ;

7 - камера сгорания;

8 - теплообменник-утилизатор холода кислорода;

9 - теплообменник для подогрева кислорода;

10 - установка холодильная воды контура высокого давления;

11 - блок накопления и хранения диоксида углерода;

12 - турбина парогазовая;

13 - охладитель отработанных газов рекуперативный линии подачи воды в камеру сгорания (7);

14 - компрессор установки криогенного разделения воздуха;

15 - теплообменник контактный низкого давления;

16 - первая секция подачи воды контактного теплообменника (15);

17 - вторая секция подачи воды контактного теплообменника (15);

18 - компрессор;

19 - теплообменник контактный высокого давления;

20 - устройство ожижения CO₂;

21 - установка разделения воздуха криогенная (ВРУ);

22 - установка холодильная;

23 - насос циркуляционной воды контура низкого давления;

24 - насос циркуляционный;

25 - подогреватель сетевой воды;

26 - встроенный поверхностный теплообменник охлаждения сконденсированной воды контактного теплообменника (19) высокого давления;

27 - питательный насос охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления;

28 - теплообменник охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления

29 - выпарной аппарат;

30 - встроенный поверхностный теплообменный аппарат горячих газов;

31 - конденсатор;

32 - встроенный поверхностный теплообменник сетевой воды;

33 - блок накопления и хранения кислорода;

34 - установка ожижения природного газа;

35 - насос подачи кислорода к внешнему потребителю;

36 - энергетическая установка без выхлопа;

37 - теплообменник для подогрева диоксида углерода;

38 - охладитель отработанных газов и подогрева диоксида углерода.

Стрелками показаны направления движения сред в установке.

Энергетическая установка состоит из камеры (7) сгорания, соединенной с источником (21) кислорода линией подачи кислорода, включающей теплообменник установки (34) ожижения природного газа, кислородный насос (1), теплообменник-утилизатор (8) холода кислорода, расположенный в устройстве (20) ожижения диоксида углерода, теплообменник (9) для подогрева кислорода. Камера (7) сгорания также соединена с источником природного газа линией подачи природного газа, включающей установку (34) ожижения природного газа, насос (2) сжиженного природного газа, теплообменник-утилизатор (5) холода СПГ и теплообменник (6) подогрева СПГ. Кроме того, камера (7) сгорания соединена с выходом для сконденсированной воды контактного теплообменника (15) низкого давления линией подачи воды, включающей насос (4) воды, рекуперативный охладитель (13) отработанных газов. При этом, источником кислорода может являться установка (21) криогенного разделения воздуха, соединенная с блоком (33) накопления и хранения кислорода. Дополнительно энергетическая установка может включать линию подачи сжиженного диоксида углерода из устройства (20) ожижения диоксида углерода, включающую теплообменник (37) для подогрева диоксида углерода и охладитель (38) отработанных газов, установленный в линии охлаждения отработанных газов ниже по потоку от рекуперативного охладителя (13) отработанных газов. Теплообменник (37) для подогрева диоксида углерода также соединен с по меньшей мере одной секцией (17) подачи воды в контактный теплообменник (15) низкого давления и с выходом для сконденсированной воды контактного теплообменника (15) низкого давления

Выход камеры (7) сгорания соединен с по меньшей мере одной парогазовой турбиной (12), выработанная механическая энергия которой может передаваться по меньшей мере одному компрессору (14) установки (21) криогенного разделения воздуха и/или генератору электрической энергии для обеспечения электрической энергией по меньшей мере собственных нужд заявленной энергетической установки. Кроме того, камера (7) сгорания может быть соединена с по меньшей мере одной другой парогазовой турбиной соединенной с генератором электрической энергии для обеспечения электрической энергией по меньшей мере собственных нужд заявленной энергетической установки.

Выход по меньшей мере одной парогазовой турбины (12) соединен с линией охлаждения и конденсации отработанных газов, включающей рекуперативный охладитель (13) отработанных газов, выполненный с возможностью подогрева воды, поступающей в камеру (7) сгорания из контактного теплообменника (15) низкого давления, контактный теплообменник (15) низкого давления, включающий по меньшей мере две секции (16, 17) подачи охлаждающей воды, компрессор (18), контактный теплообменник (19) высокого давления и устройство (20) ожижения диоксида углерода, выход диоксида углерода которого соединен с блоком (11) накопления и хранения диоксида углерода. При этом контактный теплообменник (19) высокого давления включает по меньшей мере одну секцию подачи охлаждающей воды, а также дополнительно включает поверхностный теплообменник (26), соединенный с холодильной установкой (10) через циркуляционный насос (24) или соединенный с теплообменником (37) для подогрева диоксида углерода. Кроме того, устройство (20) ожижения диоксида углерода дополнительно включает теплообменник холодильной установки (22).

Линия охлаждения и конденсации отработанных газов дополнительно включает теплообменный аппарат (30), расположенный перед контактным теплообменником (15) низкого давления и встроенный в выпарной аппарат (29), что позволяет повысить КПД установки за счет повышения эффективности отбора тепла отработанных газов.

Выход для воды выпарного аппарата (29) соединен с по меньшей мере одной секцией подачи воды в контактный теплообменник (19) высокого давления через питательный насос (27) и теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления, что позволяет повысить КПД установки за счет повышения эффективности рекуперации тепловой энергии циркулирующей воды.

Выход для воды контактного теплообменника (19) высокого давления соединен со входом для охлаждающей воды выпарного аппарата (29) через другой питательный насос (27) и теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления, что позволяет повысить КПД установки за счет повышения эффективности рекуперации тепловой энергии циркулирующей воды.

Выход для пара выпарного аппарата (29) соединен с конденсатором (31), имеющим поверхностный теплообменник (32) для подогрева сетевой воды, выход которого (32) соединен со входом в теплосеть, а вход - с выходом подогревателя (25) сетевой воды, что позволяет повысить КПД установки за счет повышения использования тепла отработанных газов при повышении температуры подогрева воды тепловой сети.

Один из входов подогревателя (25) сетевой воды соединен с выходом из теплосети, а другой его вход соединен с выходом воды контактного теплообменника (15) низкого давления, а другой выход - с по меньшей мере одной секцией (16) подачи воды контактного теплообменника (15) низкого давления через циркуляционный насос (23) воды контура низкого давления, что также позволяет повысить КПД установки за счет повышения использования тепла отработанных газов при подогреве воды тепловой сети.

Конденсатор (31) включает по меньшей мере два выхода для сконденсированной воды, по меньшей мере один из которых соединен со входом в теплосеть через насос, что дополнительно позволяет повысить КПД установки за счет повышения использования тепла. По меньшей мере один другой выход для сконденсированной воды конденсатора (31) служит для вывода избытка воды из установки.

Вода для охлаждения отработанных газов, циркулирующая через контактный теплообменник (19) высокого давления, является раствором по меньшей мере одной гигроскопической соли, представляющей собой одну из групп нитрата кальция, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата бария, перхлората бария, формиата калия, хлората натрия, нитрата натрия, нитрата калия, хлорида натрия и хлорида кальция или их комбинации (см. RU 2809298), что дополнительно повышает КПД установки за счет повышения отбора тепла от отработанных газов и отбора влаги из отработанных газов.

Кроме того, энергетическая установка выполнена с возможностью обеспечения передачи избытка воды из конденсатора (31) и контактного теплообменника (15) низкого давления, диоксида углерода и кислорода от блоков (11 и 33) накопления и хранения диоксида углерода и кислорода, а также газов, таких как азот, первичный криптоноксеноновый концентрат, аргон и неоногелиевая смесь, полученных при сжижении кислорода в установке (21) криогенного разделения воздуха, к внешнему потребителю, что повышает эффективность установки за счет сбора и последующей реализации полученных в установке веществ.

Энергетическая установка работает следующим образом.

Природный газ от источника природного газа, например, газовой магистрали, баллонов, цистерн или любого другого источника природного газа, подают в установку (34) ожижения природного газа за счет холода сжиженного кислорода, поступающего от источника сжиженного кислорода, например, установки (21) криогенного разделения воздуха. Сжиженный природный газ (СПГ) подают в камеру (7) сгорания насосом (2) СПГ через теплообменник-утилизатор (5) холода СПГ и теплообменник (6) подогрева СПГ. Также сжиженный кислород от источника кислорода подают в камеру (7) сгорания насосом (1) кислорода через теплообменник установки ожижения природного газа, теплообменник-утилизатор (8) холода кислорода и теплообменник (9) подогрева кислорода. Кроме того, воду в камеру (7) сгорания подают насосом (4) воды из контактного теплообменника (15) низкого давления через рекуперативных охладитель (13) отработанных газов.

После сжигания парогазовую смесь подают на по меньшей мере одну парогазовую турбину (12). Отработанные газы из по меньшей мере одной парогазовой турбины (12) последовательно охлаждают в рекуперативном охладителе (13) отработанных газов, в теплообменном аппарате (30) выпарного аппарата (29), что повышает КПД установки за счет повышения использования тепла отработанных газов при повышении температуры подогрева воды тепловой сети, в контактном теплообменнике (15) низкого давления и контактном теплообменнике (19) высокого давления до температур конденсации воды, и в устройстве (20) ожижения диоксида углерода до температуры конденсации диоксида углерода.

Сконденсированную в контактном теплообменнике (19) высокого давления воду дополнительно охлаждают поверхностным теплообменником (26) за счет передачи тепла от него холодильной установке (10) или теплообменнику (37) для подогрева диоксида углерода и подают через теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления в выпарной аппарат (29) для охлаждения отработанных газов, проходящих через его теплообменный аппарат (30), что позволяет повысить КПД установки за счет повышения эффективности рекуперации тепловой энергии циркулирующей воды. При этом, вода, циркулирующая через контактный теплообменник (19) высокого давления, теплообменник (28) охлаждающей воды и выпарной аппарат является раствором по меньшей мере одной гигроскопической соли (нитрата кальция, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата бария, перхлората бария, формиата калия, хлората натрия, нитрата натрия, нитрата калия, хлорида натрия, хлорида кальция, хлорида лития или их комбинации). Из выпарного аппарата (29) водный крепкий раствор (от 40 до 80% по массе) (см. RU 2809298) гигроскопической соли питательным насосом (27) подают через указанный теплообменник (28) к по меньшей мере одной секции подачи воды контактного теплообменника (19) высокого давления, где этот раствор охлаждает отработанные газы и конденсирует из них воду, становясь при этом слабым раствором, за счет увеличения количества воды. Далее слабый водный раствор гигроскопической соли через указанный теплообменник (28) питательным насосом (27) подают в выпарной аппарат (29), что дополнительно повышает КПД установки за счет повышения отбора тепла от отработанных газов и отбора влаги из отработанных газов.

Образовавшийся пар в выпарном аппарате (29) направляют в конденсатор (31) где подогревают сетевую воду, подаваемую в теплосеть, за счет чего пар охлаждается до температуры конденсации воды, что позволяет повысить КПД установки за счет повышения использования тепла отработанных газов при повышении температуры подогрева воды тепловой сети.

Неиспарившуюся воду из выпарного аппарата (29) подают через теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления в этот контактный теплообменник (19) высокого давления для охлаждения отработанных газов до температуры конденсации воды, что позволяет повысить КПД установки за счет повышения эффективности рекуперации тепловой энергии циркулирующей воды.

Кроме того, воду из теплосети подают в конденсатор (31) через подогреватель (25) сетевой воды, где ее подогревают водой, поступающей из контактного теплообменника (15) низкого давления к по меньшей мере одной секции (16) подачи воды контактного теплообменника (15) низкого давления, что также позволяет повысить КПД установки за счет повышения использования тепла отработанных газов при подогреве воды тепловой сети.

По меньшей мере часть сконденсированной воды в конденсаторе (31) направляют на вход в теплосеть, что дополнительно позволяет повысить КПД установки за счет повышения использования тепла, а другую часть выводят из установки.

По меньшей мере одной парогазовой турбиной (12) приводят по меньшей мере один компрессор (14) установки (21) криогенного разделения воздуха, а по меньшей мере одной второй парогазовой турбиной (12) приводят генератор электрической энергии.

По меньшей мере часть сжиженного кислорода из установки (21) криогенного разделения воздуха направляют в блок (33) накопления и хранения кислорода, сжиженный диоксид углерода из устройства (20) ожижения диоксида углерода направляют в блок (11) накопления и хранения диоксида углерода, при этом сжиженные газы из блоков (11, 33) накопления и хранения диоксида углерода и кислорода, газы, полученные при сжижении кислорода в установке (21) криогенного разделения воздуха, и излишки воды из конденсатора (31) и контактного теплообменника (15) низкого давления выводят из установки к внешнему потребителю, что повышает эффективность установки за счет сбора и последующей реализации полученных в установке веществ.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Энергетическая установка состоит из линий подачи сжиженных кислорода, природного газа и воды в камеру сгорания (7), соединенную с по меньшей мере одной парогазовой турбиной (12), выход которой соединен с линией охлаждения и конденсации отработанных газов, включающей рекуперативный охладитель (13) отработанных газов, контактный теплообменник (15) низкого давления, компрессор (18), контактный теплообменник (19) высокого давления и устройство (20) ожижения диоксида углерода. Линия охлаждения и конденсации отработанных газов дополнительно включает теплообменный аппарат (30), расположенный перед контактным теплообменником (15) и встроенный в выпарной аппарат (29), выход для воды которого (29) соединен с по меньшей мере одной секцией подачи воды в контактный теплообменник (19) через питательный насос (27) и теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19). Выход для воды контактного теплообменника (19) соединен со входом для охлаждающей воды выпарного аппарата (29) через другой питательный насос (27) и теплообменник (28) охлаждающей воды. Выход для пара выпарного аппарата (29) соединен с конденсатором (31), имеющим встроенный поверхностный теплообменник (32) для подогрева сетевой воды, выход которого (32) соединен со входом в теплосеть, а вход - с выходом подогревателя (25) сетевой воды, один из входов которого (25) соединен с выходом из теплосети, а другой его (25) вход соединен с выходом воды контактного теплообменника (15), а другой выход - с по меньшей мере одной секцией (16) подачи воды контактного теплообменника (15). Также раскрыт способ работы энергетической установки. Технический результат заключается в повышении КПД установки при повышении температуры подогрева воды тепловой сети. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Энергетическая установка, состоящая из линий подачи сжиженных кислорода, природного газа и воды в камеру сгорания (7), соединенную с по меньшей мере одной парогазовой турбиной (12), выход которой соединен с линией охлаждения и конденсации отработанных газов, включающей рекуперативный охладитель (13) отработанных газов, выполненный с возможностью подогрева воды, поступающей в камеру сгорания (7), контактный теплообменник (15) низкого давления, компрессор (18), контактный теплообменник (19) высокого давления и устройство (20) ожижения диоксида углерода, отличающаяся тем, что линия охлаждения и конденсации отработанных газов дополнительно включает теплообменный аппарат (30), расположенный перед контактным теплообменником (15) низкого давления и встроенный в выпарной аппарат (29), выход для воды которого (29) соединен с по меньшей мере одной секцией подачи воды в контактный теплообменник (19) высокого давления через теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления, при этом выход для воды контактного теплообменника (19) высокого давления соединен со входом для охлаждающей воды выпарного аппарата (29) через питательный насос (27) и теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления, выход для пара выпарного аппарата (29) соединен с конденсатором (31), имеющим поверхностный теплообменник (32) для подогрева сетевой воды, выход которого (32) соединен со входом в теплосеть, а вход - с выходом подогревателя (25) сетевой воды, один из входов которого (25) соединен с выходом из теплосети, а другой его (25) вход соединен с выходом воды контактного теплообменника (15) низкого давления, а другой выход - с по меньшей мере одной секцией (16) подачи воды контактного теплообменника (15) низкого давления через циркуляционный насос (23) воды контура низкого давления.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что включает линию подачи сжиженного диоксида углерода в камеру (7) сгорания, содержащую теплообменник (37) для подогрева диоксида углерода и охладитель (38) отработанных газов, расположенный выше по потоку отработанных газов от теплообменного аппарата (30) выпарного аппарата (29), при этом теплообменник (37) для подогрева диоксида углерода также соединен с по меньшей мере одной секцией (17) подачи воды в контактный теплообменник (15) низкого давления и с выходом для сконденсированной воды контактного теплообменника (15) низкого давления.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что контактный теплообменник (19) высокого давления дополнительно содержит поверхностный теплообменник (26) охлаждения сконденсированной воды, соединенный с холодильной установкой (10).

4. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что контактный теплообменник (19) высокого давления дополнительно содержит поверхностный теплообменник (26) охлаждения сконденсированной воды, соединенный с теплообменником (37) для подогрева диоксида углерода.

5. Установка по пп. 1-4, отличающаяся тем, что конденсатор (31) включает по меньшей мере два выхода для сконденсированной воды, по меньшей мере один из которых соединен со входом в теплосеть через насос, а по меньшей мере один другой выход для сконденсированной воды служит для вывода избытков воды из установки.

6. Установка по пп. 1-5, отличающаяся тем, что вода для охлаждения отработанных газов, циркулирующая через контактный теплообменник (19) высокого давления и выпарной аппарат (29), является раствором по меньшей мере одной гигроскопической соли.

7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что гигроскопическая соль представляют собой одну из групп нитрата кальция, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата бария, перхлората бария, формиата калия, хлората натрия, нитрата натрия, нитрата калия, хлорида натрия, хлорида кальция, хлорида лития или их комбинации.

8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что линия подачи сжиженного кислорода содержит установку (21) криогенного разделения воздуха, по меньшей мере один компрессор (14) которой приводится энергией, вырабатываемой с помощью по меньшей мере одной парогазовой турбины (12), при этом установка (21) криогенного разделения воздуха дополнительно соединена с блоком (33) накопления и хранения кислорода, выход для диоксида углерода устройства (20) ожижения диоксида углерода соединен с блоком (11) накопления и хранения диоксида углерода, при этом установка выполнена с возможностью обеспечения передачи избытка воды из конденсатора (31) и контактного теплообменника (15) низкого давления, диоксида углерода и кислорода от блоков (11 и 33) накопления и хранения диоксида углерода и кислорода, а также газов, полученных при сжижении кислорода в установке (21) криогенного разделения воздуха, к внешнему потребителю.

9. Способ работы энергетической установки по пп. 1-8, заключающийся в том, что:

в камеру сгорания (7) подают сжиженные природный газ и кислород, а также воду, откуда после сжигания парогазовую смесь подают на по меньшей мере одну парогазовую турбину (12), отработанные газы из по меньшей мере одной парогазовой турбины (12) последовательно охлаждают в рекуперативном охладителе (13) отработанных газов, в теплообменном аппарате (30) выпарного аппарата (29), в контактном теплообменнике (15) низкого давления и контактном теплообменнике (19) высокого давления до температур конденсации воды, и в устройстве (20) ожижения диоксида углерода до температуры конденсации диоксида углерода,

сконденсированную в контактном теплообменнике (19) высокого давления воду подают через теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления в выпарной аппарат (29) для охлаждения отработанных газов, проходящих через его теплообменный аппарат (30), образовавшийся пар в выпарном аппарате (29) направляют в конденсатор (31), где подогревают сетевую воду, подаваемую в теплосеть, за счет чего пар охлаждается до температуры конденсации воды, при этом неиспарившуюся воду из выпарного аппарата (29) подают через теплообменник (28) охлаждающей воды контактного теплообменника (19) высокого давления в этот контактный теплообменник (19) высокого давления для охлаждения отработанных газов до температуры конденсации воды,

кроме того, воду из теплосети подают в конденсатор (31) через подогреватель (25) сетевой воды, где ее подогревают водой, поступающей из контактного теплообменника (15) низкого давления к по меньшей мере одной секции (16) подачи воды контактного теплообменника (15) низкого давления.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что сконденсированную воду в контактном теплообменнике (19) высокого давления дополнительно охлаждают поверхностным теплообменником (26), а по меньшей мере часть сконденсированной воды в конденсаторе (31) направляют на вход в теплосеть, а другую часть выводят из установки.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что поверхностный теплообменник (26) охлаждает сконденсированную воду в контактном теплообменнике (19) высокого давления за счет передачи тепла холодильной установке (10) или за счет передачи тепла теплообменнику (37) для подогрева диоксида углерода, при этом по меньшей мере одной парогазовой турбиной (12) приводят по меньшей мере один компрессор (14) установки (21) криогенного разделения воздуха, а по меньшей мере одной второй парогазовой турбиной (12) приводят генератор электрической энергии.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что по меньшей мере часть сжиженного кислорода из установки (21) криогенного разделения воздуха направляют в блок (33) накопления и хранения кислорода, сжиженный диоксид углерода из устройства (20) ожижения диоксида углерода направляют в блок (11) накопления и хранения диоксида углерода, при этом сжиженные газы из блоков (11, 33) накопления и хранения диоксида углерода и кислорода, газы, полученные при сжижении кислорода в установке (21) криогенного разделения воздуха, и излишки воды из конденсатора (31) и контактного теплообменника (15) низкого давления выводят из установки к внешнему потребителю.