Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива Советский патент 1990 года по МПК F01K13/00 F01K23/06 

торе 10, вход которой соединен че рез компрессор 28 диоксида углерода с установкой 16 получения водорода, а выход подсоединен к газификатору 1. - В водородном пароперегревателе 17 высокого давления происходит перегрев пара после котла-утилизатора 10 и парогенератора 4 высокого давления. В водородном пароперегревателе

низкого давления происходит перегрев пара после части 12-высокого давления паровой турбины 11 и парогенератора 5 низкого давления, За счет этого часть очищенного газа используют для водородного перегрева пара. Это приводит к повышению среднетермодинами- ческой температуры подвода теплоты в цикле. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения - повышение экономичности установки путем увеличения разности среднетермодинамических температур подвода и отвода теплоты в цикле. Для этого комбинированная парогазовая установка содержит газификатор 1, воздухоразделительное устройство 2, кислородный компрессор 3, парогенераторы 4, 5 высокого и низкого давления, газотурбинный агрегат 7, котел-утилизатор 10, паровую турбину 11, установку 16 получения водорода, подключенную к выходу устройства 6 очистки газа, водородные пароперегреватели 17, 24 высокого и низкого давления и теплообменную поверхность 27 в котле-утилизаторе 10, вход которой соединен через компрессор 28 диоксида углерода с установкой 16 получения водорода, а выход подсоединен к газификатору 1. В водородном пароперегревателе 17 высокого давления происходит перегрев пара после котла-утилизатора 10 и парогенератора 4 высокого давления. В водородном пароперегревателе 24 низкого давления происходит перегрев пара после части 12 высокого давления паровой турбины 11 и парогенератора 5 низкого давления. За счет этого часть очищенного газа используют для водородного перегрева пара. Это приводит к повышению среднетермодинамической температуры подвода теплоты в цикле. 1 ил.

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

Целью изобретения является повыше- ние -экономичности установки путем увеличения разности среднетермодина- мических температур подвода и отвода теплоты в цикле.

На чертеже представлена схема

комбинированной парогазовой установки с газификацией твердого топлива.

Установка содержит газификатор 1, воздухоразделительное устройство 2, кислородный компрессор 3, вход кото- рого подключен к выходу воздухоразде- лительного устройства 2, а выход - к газификатору 1, парогенераторы 4 и 5 высокого и низкого давления, соответственно, устройство 6 очистки газа, газотурбинный агрегат 7,камера 8 сгорания которого подключена через парогазовый теплообменник 9 к выходу устройства 6 очистки газа, котел-утилизатор 10, паровую турбину 11,сое- тоящую из частей 12 и 13 высокого и низкого давления. К входу газификатора 1 подсоединена линия 14 подвода твердого топлива. На одном валу с паровой турбиной 11 расположен

электрогенератор 15,

Кроме того, комбинированная парогазовая установка снабжена установкой 16 получения водорода, подключенной к выходу устройства 6 очистки га- за, водородным пароперегревателем 17 высокого давления, вход которого соединен через водородный компрессор 18 с выходом 19 установки 16 получения водорода, через дожимной компрессор 20 с выходом 21 кислородного компрессора 3, паропроводами с выходами 22 и 23 котла-утилизатора и парогенератора 4 высокого давления, а выход

подключен к входу в часть 12 высокого давления паровой турбины I1 водородным пароперегревателем 24 низкого давления, вход которого соединен с выходами 19,21,25 и 26 установки 16 получения водорода, кислородного компрессора 3, части 12 высокого давления паровой турбины 11 и парогенератора 5 низкого давления соответственно, а выход подключен к входу в часть 13 низкого давления паровой турбины 11 дополнительной теплообмен- ной поверхностью 27 в котле-утилизаторе 10, вход которой соединен через компрессор 28 диоксида углерода с установкой 16 получения водорода, а выход нагружен на газификатор 1,Тракт питательной воды включает конденсатор 29, конденсатный насос 30, деаэратор 31, питательные насосы 32 и 33 низкого и высокого давления соответственно. Выход 34 питательного насоса высокого давления соединен с парогенератором 4 высокого давления, выход 35 питательного насоса 32 низкого давления соединен с парогенератором 5 низкого давления. Привод компрессоров 3,18,20 и 28 осуществляется от электродвигателей 36 - 39 соответственно.

Установка работает следующим образом.

В газификатор 1 поступает твердое топливо по линии 14. Газификация топлива происходит под давлением в среде кислорода и диоксида углерода,которые поступают в газификатор 1 из кислородного компрессора 3 и дополнительной теплообменной поверхности 27 котла-утилизатора 10. Физическая теплота неочищенного газа используется в парогенераторах 4 и 5 для выработки пара и для подогрева очищенного газа после устройства 6 в газовом теплообменнике 9. Очищенный и подогре51573220

тый газ поступает в камеру 8 сгорания газотурбинного агрегата 7.Теплота уходящих газов газотурбинного агрегата 7 используется в котле-утилизаторе 10 для выработки пара.

Часть очищенного газа после устройства 6 отбирается в установку 16 получения водорода, где происходят процессы конверсии окиси углеродаJQ

и отмывки диоксида углерода. Часть полученного водорода сжимается в компрессоре 18 и поступает в водородный пароперегреватель 17 высокого давления. Сюда же посредством дожим- $ ного компрессора 20 подают кислород. В водородном пароперегревателе 17 происходит сгорание водорода со сте- хиометрическим количеством кислорода, образующийся пар смешивается при 20 постоянном давлении с паром после котла-утилизатора 10 и парогенератора 4 высокого давления и, таким образом, осуществляет его перегрев.Перегретый пар из водородного паро- 25 перегревателя 17 высокого давления поступает в часть 12 высокого давления паровой турбины 11.

Другая часть полученного водорода

f

поступает в водородный пароперегрева- 30 ными пароперегревателями высокого и

тель 24 низкого давления. Сюда же поступает кислород в стехиометричес- ком количестве из выхода 21 кислородного компрессора 3. В водородном пароперегревателе 24 происходит перегрев пара после части 12 высокого давления паровой турбины 1 1 и парогене - ратора 5 низкого давления. Перегретый пар из водородного пароперегревателя 24 низкого давления поступает в часть 13 низкого давления паровой

турбины.

i

Полученный в установке 16 диоксид углерода сжимается в компрессоре 28 и поступает в дополнительную тепло- обменную поверхность 27 котла-утилизатора 10 для охлаждения уходящих газов. Нагретый диоксид углерода поступает в газификатор 1.

Редактор А.Мотыль

Составитель Техред М.Ход

6

f о р м у л а изобретения

Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива, содержащая воздухоразделитель, подключенный к кислородному компрессору, выход которого соединен с газификатором твердого топлива, соединенным по продуктам газификации с последовательно расположенными парогенераторами высокого и низкого давления, газо газовым теплообменником и устройством очистки газов,газотурбинный агрегат, воздушный компрессор которого подключен к воздухораздели- телю и газовой турбине через камеру сгорания, соединенную через газо-га- зовый теплообменник с выходом устройства очистки газов, при этом выход газовой турбины подключен к входу котла-утилизатора, выход которого по пару подключен к входу многоцилиндровой паровой турбины, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности установки путем увеличения разности среднетермодина- мических температур подвода и отвода теплоты в цикле, она снабжена установкой получения водорода, водород

низкого давления, дополнительным компрессором и теплообменнои поверхностью, размещенной в котле тилизаторе и подключенной выходом и входом к входу газификатора и выходу дополнительного компрессора, вход которого подключен к выходу диоксида углерода из установки получения водорода,при этом вход и выход по водороду послед- ней подключены соответственно к выходу устройства очистки газов и водородным пароперегреватепям высокого и низкого давления, входы которых по кислороду подключены к кислородному компрессору, а входы по пару - к парогенераторам высокого и низкого давления, причем входы по кислороду и водороду пароперегревателя водорода высокого давления подключены через дополнительные компрессоры.

Корректор М.Максимитинец