Электростанция Советский патент 1987 года по МПК F01K23/06 C10J3/00 

1309

торая удаляется через устройство 10 очистки газа. Далее газ очищается в У 11 разложения газа с помощью жидкого азота, подаваемого по трубопроводу (Т) 25 от У 5 разложения воздуха. При этом он очищается от всех газов за исключением водорода и обогащается азотом. Синтезированньш газ подводится к У 12 для синтеза аммиака и далее поступает в реактор (Р) 14 синтеза аммиака. Газы, выходящие из Р 14, охлаждаются в отделителе 15. При

1

Изобретение относится к энергетике, а именно к электростанциям с газотурбинными, паротурбинными энергоблоками и встроенной установкой газификации угля.

Цель изобретения - повьшение эко-. номичности.

На чертеже схематически изобра ;е- на электростанция.

Электростанция состоит из газотурбинного 1 и паротурбинного 2 энергоблоков и установки 3 для производств ва химических сырьевых продуктов. Установка 3 для производства химических сьфьевых продуктов содержит встроенную установку 4 газификации угля, которая включает в себя установку 5 разложения воздуха, присоединенную к газогенератору 6 угля, теплообменник 7 и устройство 8 пылеудаления из газа. Кроме того, к установке 3 для производства химических сырьевых продуктов относятся конверсионная установка 9, устройство 10 очистки газа и установка 11 разложения газа, к которой присоединена установка 12 для синтеза аммиака. Последняя содержит газовый компрессор 13, реактор 14 синтеза аммиака; охладитель аммиака и отделитель 15 газа, а также рециркуляционный трубопровод 16 для непреобразованного синтезированного газа с промежуточно включенным компрессором. 7.

Газотурбинный энергоблок 1 снабжен газовой турбиной 18, которая приводит в действие компрессор 19 и генератор 20. К газойой турбине 18

19

этом аммиак выделяется в виде конденсата. Отходящие газы через Т 16 отводятся в Р 14. Часть газового потока с незамещаемыми составными частями отводится в Т 22, где смещива- ется с остаточными газами У 11 и устройства 10, после чего их смесь сжи- .гается в камере 21 сгорания турбины 18. При применении угля со значительным содержанием серы рекомендуется газомоечную У 23 в страивать в Т 22. 4 3.п. ф-лы, 1 ил.

5

0

5

0

35

подключена камера 21 сгорания, подключенная с одной стороны через трубопровод 22 горючего газа к установке 3 для производства химических сырьевых продуктов горючим газом, а с другой стороны к компрессору 19. Трубопровод 22 горючего газа присоединен через устройство очистки, выполненное в .виде газомоечной установки 23, к трубопроводу 24 неочищенного газа, связывающему установку 4 газификации угля с конверсионной установкой 9, а также к трубопроводам 25 установки 5 разложения воздуха, которая также имеет трубопроводы 26 отвода кислорода.в газогенератор 6. К трубопроводу 27 отходящих газов газовой турбины 18 присоединен котел- утилизатор 28. Паропровод 29 котла- утилизатора связан с паровой турбиной 30 паротурбинного энергоблока 3, Паровая турбина 30 состоит из части

31высокого давления (ЧВД) и части

32низкого давления (ЧНД). Она соединена с генератором 33. После ЧНД 32 последовательно установлены конденсатор 34, насос 35 конденсатора, резервуар 36 питательной воды и насосы 37 и 38 питательной воды.

Электростанция работает следующим образом.

К газогенератору 6 подается уголь и кислород по трубопроводу 26 из подключенной установки 5 разложения воздуха. Кроме того, в газогенератор 6 угля вводится технологический пар. Уголь.газифицируется с помощью кислорода и технологического пара в

3, 130991

еочищенный газ, содержащий по суеству окись углерода и водород. Этот неочищенный газ охлаждается в теплообменнике 7, подключенном к газогенератору 6 угля. Высвобождаю- j щееся в теплообменнике 7 тепло используется для производства пара. За- тем неочищенньп газ освобождается в устройстве 8 пылеудаления из газа подаваемой в него водой от имеющих- tO ся в нем частиц пыли. Неочищенный газ, подвергнутый такой очистке, может в зависимости от режима работы электростанций подводиться к различным частям камеры 21 сгорания газо- 5 вой турбины I8 и последующим ступеням преобразования в установке 3 для производства химических сырьевых продуктов.

20

Из установки 4 газификации неочи- ,

енный газ прежде всего проводится ерез конверсионную установку 9. В ней окись углерода, содержащаяся в неочищенном газе, с помощью воды пре-25 образуется в водород и двуокись угерода. Двуокись углерода и имеющийся в ней сероводород удаляются в последовательно подключенном устройстве 10 очистки газа согласно извест- зо ному способу. Очищенный таким образом газ, содержащий по существу лишь водород и и зависимости от степени конвертирования в более или менее сильной степени окись углерода, очи- , щается в установке 11 разложения с помощью подаваемого от установки 5 разложения воздуха по трубопроводу 25 жидкого азота от всех других газов, за исключением водорода, и при этом д одновременно обогащается азотом. При этом на выходе установки 1 1 разложе-«, НИН газа должно устанавливаться соотношение водорода к азоту 3:1. Этот синтезированный газ подводится к ус- тановке 12 для синтеза аммиака. Там он прежде всего сжимается газовьЕ-i компрессором 13 до технологического давления и затем вводится в реактор 14 синтеза аммиака. Газы, покидающие п реактор 14 синтеза аммиака и неполностью преобразованные, содержащие аммиак, охлаждаются в последовательно подключенном отделителе 15 газа. При этом аммиак вьщеляется в виде конденсата. Отходящие газы через ре- циркуляционньй трубопровод 16 отводятся в реактор 14 синтеза аммиака. Часть редуцированных отходящих газов

94

в качестве, так называемого., очистного газа с незамещаемыми составными частями газа отводится в трубопро-т вод 22 горючего газа и совместно с неочищенным газом сжигается в камере 21 сгорания газовой турбины 18. Остаточные газы установки I1 разложения газа и устройства 10 очистки газа отводятся в трубопровод 22 горючего газа и сжигаются вместе с неочищенным газом. Горючие отходящие газы газовой турбины 18 проводятся через котел-утилизатор 28 и отдают там большую часть своего тепла. В котле- утилизаторе 28 генерируется свежий пар из воды, подаваемой насосом 37 питательной воды. Этот пар вместе с подаваемым в теплообменник 7 паром подводится к паровой турбине 30. От соответствующих ступеней частей дав-. ления паровой турбины 30 отбирается технологический пар, который необходим для работы газогенератора 6 угля и для различных ступеней преобразования. Отработанный в паровой турбине 30 пар конденсируется в конденсаторе 34 и в качестве питательной воды подводится через насос 35 конденсата к резервуару 36 питательной воды.

При применении угля со значительным содержанием серы рекомендуется встраивать газомоечную установку 23 в трубопровод 22 горючего газа, ведущий от устройства 8 удаления пыли из газа к камере 2 сгорания газовой турбины, чтобы не превысить допустимую величину выброса серы в от- ходящих газах газовой турбины 18. Для этого достаточна простая устаноЁ- ка, при помощи которой вымьтается сероводород с применением пригодного растворителя.

При использовании угля со значи тельным содержанием серы может быть также выгодным подводят охлажденный неочищенный газ, покидающий устройства 8 удаления пыли из газа, при частичном обходе конверсионной установки 9 устройства 10 очистки газа и к установке II разложе:ния газа. Вследствие этого в установке 11 разложения газа получается существенно больше окиси углерода и меньше водорода. Тем самым к камере 21 сгорания может подводиться больше обессеренного содержащего окись углерода газа. Для этого в установку 12 для син5130991

теза аммиака поступает меньше синтезированного газа.

Формула изобретени55

1. Электростанция с газотурбинным и паротурбинным энергоблоками, первый из которых снабжен камерой сгорания и газовой турбиной, а второй подключен по греющей среде к выхлопу газовой турбины, встроенной установкой газификации, имеющей газогенератор угля, теплообменник, устройство пылеудаления и установку разложения воздуха с трубопроводами отвода кислорода в газогенератор и азота, подключенньй на входе посредством газопровода к установке газификации реактор синтеза из компонентов генерированного таза, а на выходе посредством газопровода - к камере сгорания газотурбинного энергоблока, и устройство очистки, отличающаяся тем, что, с целью повьше- ния экономичности, электростанция снабжена дополнительным устройством очистки и установкой разложения газа включенными последовательно в газопровод между установкой газификации

Составитель А.Булынко Редактор Н.Лазаренко- Техред м.Хсданич

Коррек Подпис

1809/58 Тираж 482

.ВНЙИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5

0

5

и реактором синтеза, причем последний выполнен в виде установки синтеза аммиака, а дополнительное устройство очистки и установки разложения . газа на выходе подключено к газопроводу на входе в камеру сгорания газотурбинного энергоблока.

2.Электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что уста- :.- новка разложения газа подключена к трубопроводу отвода азота установки разложения воздуха.

3.Электростанция по п. 2, о т - ли чающаяся тем, что трубопровод отвода азота установки разложения воздуха подключен к газопроводу на входе в камеру сгорания газотурбинного энергоблока.

4.Электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что- в газопровод между установкой газификации и устройством очистки газа дополнительно установлена конверсионная ус- установка. .

5.Электростанция по пп. 1-4, о т- jnичaющaя ся тем, что устрой-:- ство очистки выполнено в виде газомоечной установки для сероводорода.

Корректор Л.Пилипенко Подписное

Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано на электростанциях с газотурбинными, паротурбинными энергоблоками и встроен-, ной установкой (У) газификации угля. Изобретение позволяет повысить экономичность. Из У 4 газификации неочищенный газ пропускается через конверсионную У 9. В последней окись углерода с помощью воды преобразуется в водород и двуокись углерода, коО) 26 1 CD СО О