Способ получения пиковой мощности Советский патент 1992 года по МПК F01K13/00 

Изобретение относится к стационарной энергетике и может быть использовано при создании атомной электростанции.

Известен способ получения энергии пиковой электростанцией, заключающийся во включении дополнительных газотурбогенераторов на режиме пиковой нагрузки.

При простоте и высокой маневренности недостатком является значительный расход органического углеводородного топлива.

Известен способ получения энергии пиковой электростанцией, заключающийся в электролизе воды на режиме избыточной мощности, запасении водорода в гидрид- ном аккумуляторе и сжигании его в газотурбинном двигателе на режиме пиковой нагрузки.

К достоинству данного способа относится высокая экономичность. Недостатком является то, что при этом используется теплотворная способность водорода, а высокая работоспособность его не используется.

Целью изобретения является повышение эффективности работы электростанции путем получения дополнительной энергии.

Указанная цель достигается тем, что водород перед сжиганием в камере сгорания последовательно сжимают в гидридном аккумуляторе и нагревают путем подвода тепла отработавших газов газовой турбины, частично сжигают в смеси с кислородом, а полученную пароводородную смесь расширяют в водородной турбине. Таким образом, происходит использование высокой работоспособности водорода как рабочего тела, что повышает пиковую мощность на 25%.

На чертеже показана схема электростанции, позволяющая реализовать предлагаемый способ.

Способ реализуется следующим образом.

На режиме избытка электроэнергии включают электролизер 1, в который подают воду. Получаемый кислород компрессором 2 через клапан 3 закачивают в систему 4 хранения, при этом клапан 5 закрыт. Получаемый водород через клапан 6 подают в

гидридный аккумулятор 7, где он запасается. При этом клапан 8 закрыт, а гидридный аккумулятор 7 охлаждается водой, чтобы она отобрала теплоту сорбции. На режиме пиковой нагрузки электролизер 1 отключают, клапаны 3 и 6 закрывают. Затем открывают клапан 9 и подают водород в камеру сгорания газотурбогенератора 10. Отходящие газы газотурбогенератора 10 подают в

теплообменник 11, а затем на нагрев гид- ридного аккумулятора 7. В результате нагрева давление в аккумуляторе 7 начнет повышаться и по достижению заданного клапан 9 закрывают, а клапаны 8 и 12 открывают, при этом водород начинает поступать в теплообменник 11, подогревается там и поступает в дополнительную камеру 13 сгорания. Одновременно с этим открывают клапан 5, включают компрессор 14. Подают

кислород в форсунку 15 камеры 13 и организуют горение водородно-кислородной смеси. В результате этого горячая смесь па- роводорода поступает в водородную турбину 16, совершает работу, а затем поступает

в камеру сгорания газотурбогенератора 10, Это приводит к повышению мощности электростанции на 25%.

Таким образом, предлагаемый способ получения пиковой мощности является более эффективным и экономичным.

Формула изобретения Способ получения пиковой мощности путём сжигания в камере сгорания водорода, полученного в электролизере и накопленного в гидридном аккумуляторе на режимах избыточной мощности, подачи газов в газовую турбину, расширения в ней и выработки пиковой мощности на режимах

пиковой нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, водород перед сжиганием в камере сгорания последовательно сжимают в гидридном аккумуляторе, подогревают путем подвода

тепла отработавших в газовой турбине газов, частично сжигают в смеси с кислородом и полученную,пароводородную смесь расширяют в водородной турбине.

Использование: стационарная энергетика, преимущественно атомные электростанции. Сущность изобретения: на режиме избытка электроэнергии включают электролизер 1, а полученные водород и кислород запасают в гидридном аккумуляторе 7 и системе 4 хранения. На режиме пиковой нагрузки гидридный аккумулятор 7 нагревают охлаждающими газами газотурбогенерато- .ра 10, водород под высоким давлением подают в теплообменник 11 и дополнительную камеру 13 сгорания. В форсунку 15 камеры 13 одновременно компрессором 14 подают кислород и организуют процесс горения во- дородно-кислородной смеси. Горячую см есь водорода и пара из камеры 13 подают в водородную турбину 16, а из нее в камеру сгорания газотурбогенератора 10. 1 ил.