Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива Советский патент 1987 года по МПК F01K23/06 

Изобретение относится к теплоэнергетике, преимущественно к тепловым схемам энергоустановок с газификацией твердого топлива.

Целью изобретения является повышение экономичности комбинированных парогазовых установок с газификацией твердого топлива, расширение диапазона регулирования мощности, а также регулирование подачи топлива потребителю.

На чертеже представлена схема комбинированной парогазовой установки с газификацией топлива.

Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива содержит воздухораспределительную установку 1, газификатор. 2, к входу которого подсоединены линии 3-6 угля кислорода, технологического пара и диоксида углерода соответственно. К газификатору 2 подключены высоконапорные поверхности 7 нагрева парогенератора, связанные с системой 8 регенеративного подогрева питательной воды линией 9 и с паротурбинной установкой 10 паропроводом 11 перегретог пара, устройство 12 очистки и утилизации теплоты генеративного газа, содержащее систему 13 сероочистки и газовый теплообменник 14,. Установка содержит также камеру 15 сгорания, к входу которой подсоединена .линия 16 подачи азота, газотурбинный агрегат t 7 и низконапоркые поверхности 1 нагреза парогенератора, подключенные к паротурбинной установке 10 с системой 8 регенеративного подогрева

в момент сброса нагрузки часть очищенного и подогретого генераторного газа после газового тбплообмен- HviKa 14 отбирается для использования в установке 19 гид.ро генизации угля.. Эта часть газа поступает в конвертор ,20 окиси углерода где на катализаторе протекает реакция СО +

питательной BO.:.-J, установку 19 п-щро- Q СО, + Н,.. В устройстве 21 очистки

геннзации уг.ця, подключенную к выходу устройства 12.

Устаг-ЮБка 19 гидрогенизации содержит конвертор 20 окиси углерода, устройство 2I очистки от диоксида углерода с ресивером 22 диоксида углерода, подключенным к газификатору 2 линией 6, компрессор 23 водорода, на одном валу с которым расположен электродвигатель 24, ресиверы 25 водорода и реактор 26 синтеза. Реактор 26 имеет выходы 27, 28 и 29 шлама, углеводородного газа и синтетического жидкого топлива соответственно.

Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива работает следующим образом.

В газ 1фикатор 2 поступает уголь по линии 3. Газификация осуществляет

ся подачей в газификатор 2 кислорсда по.линии 4 от воздухоразделительной установки 1 и технологического пара по линии 5 из отбора паротурбинной установки 10. Физическая теплота неочищенного генераторного газа используется в высоконапорных поверхностях 7 нагрева парогенератора для

выработки пара и для подогрева очищенного газа после системы 13 сероочистки в газовом теплообменнике 14. Очищенный и подогретый генераторный газ поступает в камеру 15 сгорания.

Воздух для сжигания газа подается компрессором газотурбинного агрегата 17. С целью уменьшения выбросов окислов азота и увеличения мощности газотурбинного агрегата в в камеру 15 сгорания по линии 16 подается азот от воздухоразделительной установки 1. Теплота уходящих газов газотурбинного агрегата 17 утилизируется в низконапорных поверхностях 18 нагрева для

выработки пара. Пар, генерируемый в поверхностях нагрева 7, 18 парогенератора,срабатьшается в паротурбинной установке 10. Конденсат паровой турбины нагревается в системе 8 регенеративного подогрева питательной воды.

в момент сброса нагрузки часть очищенного и подогретого генераторного газа после газового тбплообмен- HviKa 14 отбирается для использования в установке 19 гид.ро генизации угля.. Эта часть газа поступает в конвертор ,20 окиси углерода где на катализаторе протекает реакция СО + -

СО, + Н,.. В устройстве 21 очистки

5

0

5

от диоксида углерода газ очищается от СО, которьй собирается в ресивере 22. Полученный водород сжимается в компрессоре 23 и через в.истему ра- сиверов 25 поступает в реактор 26, куда также подается уголь по линии 3. Емкость ресиверов 25 и производительность реактора 26 выбрана так, что реактор 26 работает в постоянноь режиме при любых изменениях электрических нагрузок. Продукта1.{и гидрогениза-- ции ЯВЛ.ЙЮТСЯ .iLJiaM, углеводОродньй газ и синтетическое жидкое топливо (см., линии 27, 28, 29 соответственно)

Таким образом, использование части генераторного газа для получения синтетических жидких топлив в установке гидрогенизаци:-; позволяет обеспечить работу газификатора в нальном режиме при работе парогазовой установки на пониженных нагрузках. Кроме того,-работа реактора установки гидрогенизации и газификатора на номинальных режимах в течение года устраняет сезонную неравномерность топливопотребления.

При необходимости получения пико- вой мощности в газификатор 2 по линии 6 подают диоксид углерода от ресивера 22, одновременно уменьшая подачу технологического пара по линии 5 в газификатор 2 из отбора паротурбинной установки 10. Вытесненная часть пара расширяется в паровой турбине, вырабатывая при этом пиковую мощность.

Формула изобретения

1. Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого

топлива, содержащая паротурбинный энергоблок с отбором пара на газификатор, воздухоразделительную установку, выход которой подключен к камере сгорания газотурбинного энергоблока, газификатор, подключенный через газовый теплообменник к камере сгорания и к установке синтеза с реактором, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и рас- ширения диапазона регулирования мощности, установка синтеза выполнена в виде установки гидрогенизации, котора снабжена ресивером диоксида углерода, подключенным трубопроводом к газификатору.

2. Установка по п.1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что, с целью выравнивания подачи топлива потребителю, установка гидрогенизации снабжена по меньшей мере одним ресивером водорода.

Изобретение позволяет повысить экономичность установки, расширить диапазон регулирования мощности, а также регулировать подачу топлива потребителю. Установка 19 гидрогенизации снабжена ресивером 22 диоксида углерода, подключенным трубопроводом к газификатору 2 , и по меньшей мере одним ресивером 25 водорода. При таком вьшолнении часть генераторного газа используется для получения син- „тетических жидких топлив, что позволяет обеспечить работу газификатора в номинальном режиме при работе установки на пониженных нагрузках. Работа установки в номинальных режимах в течение года устраняет сезонную неравномерность топливопотребления, 1 3.п. ф-лы, 1 ил. с Ф Г7(Л дат rtXbf /J,. ос со ел со 4 4