Комбинированная парогазовая установка с газификацией угля Советский патент 1991 года по МПК F01K13/00 F01K23/06 

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

Цель изобретения - уменьшение вредных выбросов в атмосферу.

На чертеже изображена комбинированная парогазовая установка с газификацией угля.

Установка содержит воздухораздели- тель 1, подключенный к кислородному компрессору 2, выход которого соединен с газификатором 3 угля, соединенным по продуктам газификации с последовательно расположенными парогенераторами 4 и 5 высокого и низкого давления соответственно, газо-газовым теплообменником 6 и устройством 7 очистки газа, газотурбинный агрегат 8, воздушный компрессор 9 которого подключен к воздухоразделителю 1 и к газовой турбине 10 через камеру 11 сгорания, соединенную газопроводом 12 через газо-газовый теплообменник 6 с выходом устройства 7 очистки газа и трубопроводом

13азота - с выходом воздухораз делите л я 1, при этом выход газовой турбины 10 подключен к входу котла-утилизатора 14, выход 15 которого по пару соединен с входом паровой турбины 16. Выход котла-утилизатора

14по продуктам сгорания соединен с дымовой трубой 17. На одном валу с газовой турбиной 10 расположены воздушный компрессор 9 и электрогенератор 18. На одном валу с паровой турбиной 16 расположен электрогенератор 19. Линия питательной воды включает конденсатор 20, конденсат- ный насос 21, деаэратор 22, питательные насосы 23 и 24 низкого и высокого давления соответственно. Выход 25 питательного насоса 23 низкого давления соединен с парогенератором 5 низкого давления, выход 26 питательного насоса 24 высокого давления - с парогенератором 4 высокого давления. Привод кислородного компрессора 2 связан с электродвигателем 27. К входу газификатора 3 угля подсоединена линия 28 подачи топлива.

Кроме того, установка снабжена мета- натором 29 и газовым пароперегревателем 30, включенными последовательно в газопровод 12 между газо-газовым теплообменником 6 и камерой 11 сгорания, при этом вход и выход по пару газового пароперегревателя 30 подключены соответственно к выходу 15 котла-утилизатора 14 и входу паровой турбины 16. Выход пара из парогенератора 4 высокого давления подключен к входу газового пароперегревателя 30. .

Комбинированная парогазовая установка с газификацией угля работает следующим образом.

В газификатор 3 подают уголь по линии

28. Газификация топлива происходит под

давлением в среде кислорода, который по.дают от воздухоразделителя 1 при помощи

кислородного компрессора 2. Полученный

газ охлаждают в парогенераторе 4 высокого

0 давления, газо-газовом теплообменнике 6, парогенераторе 5 низкого давления и подают в устройство 7 очистки газа, где из него удаляют твердые частицы и сернистые соединения. Очищенный газ нагревают в газо5 газовом теплообменнике 6 и подают в метанатор29. В последнем на катализаторе происходит синтез метана из оксида углерода и водорода по реакции

СО + ЗН2 СН4 + Н20.

0В результате реакции температура газа

повышается до 800°С. Выходящий из мета- натора 29 газ поступает в газовый пароперегреватель 30, где при его охлаждении происходит перегрев водяного пара. Ох5 лажденный газ поступает на сжигание в камеру 11 сгорания газотурбинного агрегата 8. Воздух для сжигания газа подают воздушным компрессором 9 в камеру 11 сгорания. Сюда же по трубопроводу 13 по0 ступает также азот из воздухоразделителя 1. Продукты сгорания расширяют в газовой турбине 10, охлаждают в котле-утилизаторе. 14 и выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу 17.

5В котле-утилизаторе 14 и парогенераторе 4 высокого давления вырабатывают насыщенный пар, который перегревают в газовом пароперегревателе 30 и подают в паровую турбину 16. Выработанный в паро0 генераторе 5 низкого давления пар подают на ступени низкого давления паровой турбины 16.

Формула изобретения

1. Комбинированная парогазовая уста5 новка с газификацией угля, содержащая воздухоразделитель, подключенный к кислородному компрессору, выход которого соединен с газификатором угля, соединенным по продуктам газификации с последователь0 но расположенными парогенераторами высокого и низкого давления, газо-газовым теплообменником и устройством очистки газа, газотурбинный агрегат, воздушный компрессор которого подключен к

5 воздухоразделителю и к газовой турбине через камеру сгорания, соединенную газопроводом через газо-газовый теплообменник с выходом устройства очистки газа и трубопроводом азота - с выходом воздухоразделителя, при этом выход газовой турбины

подключен к входу котла-утилизатора, выход которого по пару соединен с входом паровой турбины, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения вредных выбросов в атмосферу, она снабжена метанатором и газовым пароперегревателем, включенным последовательно в газопровод между газогазовым теплообменником и камерой сгорания, причем вход и выход по пару газового пароперегревателя подключен к выходу котла-утилизатора и входу паровой турбины соответственно,

2. Установка поп.1,отличающая- с я тем, что выход пара из парогенератора высокого давления подключен к входу газового пароперегревателя.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения - уменьшение вред- ных выбросов в атмосферу. За счет метанирования газа и его последующего охлаждения уменьшается тепловая мощность камеры 11 сгорания и, следовательно, выход оксидов азота и оксида углерода Из-за наличия в сжигаемом газе водяного пара, образующегося в метанаторе 29, происходит снижение максимальной температуры в зоне горения камеры 11, за счет чего тоже уменьшается выход оксидов азота. Увлажнение сжигаемого газа в метанаторе 29 приводит к образованию в зоне горения добавочного количества гидроксила, который интенсифицирует реакции горения. Прежде всего за счет гидроксила происходит дожигание оксида углерода Таким образом, преимущество установки состоит в уменьшении выбросов вредных веществ (оксиды азота, оксид углерода) с продуктами сгорания в атмосферу. 1 з п ф-лы, 1 ил