Парогазовая установка с газификацией твердого топлива Советский патент 1992 года по МПК F01K11/00 F01K23/06 

через дожимающий компрессор, паротурбинную установку, сообщенную по пару с высоконапорным парогенератором, выход которого по продуктам сгорания сообщен с входом газовой турбины газотурбинного агрегата. Введение в установку рекуператора позволяет исключить тепловые потери, обусловленные испарением воды в смесительном охладителе газа, и тем самым несколько повысить ее экономичность.

Однако, проблема повышения экономичности парогазовых установок с газификацией твердого топлива полностью не решена. В скруббере при очистке продуктов газификации происходит поглощение диоксида углерода промывочным раствором. За счет этого происходит уменьшение расхода газа через газовую турбину и, следовательно, электрической мощности газотурбинного агрегата. Также не решена проблема снижения выбросов оксидов азота в таких установках.

Цель изобретения - повышение экономичности парогазовых установок с газификацией твердого топлива и снижение в них выбросов оксидов азота в атмосферу.

Для этого парогазовая установка с газификацией твердого топлива дополнительно снабжена мембранной установкой, размещенной на газопроводе между рекуператором и скруббером, а выход мембранной установки по диоксиду углерода подключен к входу высоконапорного парогенератора.

На чертеже изображена схема парогазовой установки с газификацией твердого топлива.

Парогазовая установка с газификацией твердого топлива содержит газификатор 1, соединенный пбследовательно расположенными рекуператором 3 и скруббером 4, с подключенным к его выходу высоконапорным парогенератором 5, газотурбинный агрегат 6, воздушный компрессор 7 которого сообщен с высоконапорным парогенератором 5 и газификатором 1 через дожимающий компрессор 8, паровую турбину 9, сообщенную по пару с высоконапорным парогенератором 5, выход которого по продуктам сгорания сообщен с входом газовой турбины 10 газотурбинного агрегата 6. Паровая турбина 9 снабжена отбором 11 пара на газификатор 1. На одном валу с газовой турбиной 10 и воздушным компрессором 7 расположен электрогенератор 12. На одном валу с паровой турбиной 9 расположен электрогенератор 13. К входу газификатора 1 подсоединена линия 14 подачи твердого топлива. Линия питательной воды высоконапорного парогенератора 5 включает конденсатор 15, насос 16, систему 17 регенеративных подогревателей, газоводяной подогреватель 18 и экономайзер 19. При этом газоводяной подогреватель 18 и система 17 регенеративных подогревателей

включены параллельно. В тракте газовой турбины 10 последовательно расположены экономайзер 19, газоводяной подогреватель 18 и дымовая труба 20. Привод дожимающего компрессора 8 связан с

0 электродвигателем 21. Парогазовая установка дополнительно снабжена мембранной установкой 22, размещенной на газопроводе 2 между рекуператором 3 и скруббером 4. При этом выход 23 установки

5 22 по диоксиду углерода подключен к входу высоконапорного парогенератора 5.

Парогазовая установка работает следующим образом.

В газификатор 1 подают твердое топли0 во по линии 14. Газификация топлива происходит под давлением на паровоздушном дутье. Воздух для газификации подают при помощи воздушного компрессора 7 и дожимающего компрессора 8. Пар для газифика5 ции топлива поступает из отбора 11 паровой турбины 9. Полученные продукты газификации состоят из азота, диоксида углерода, водорода, оксида углерода, метана, кислорода и сероводорода. Их охлаждают в ре0 куператоре 3 и подают в мембранную установку 22, где происходит сепарация диоксида углерода. После мембранной установки 22 сбросной поток газа подают в скруббер 4 для очистки его от твердых час5 тиц и сероводорода. Очищенный газ направляют на сжигание в высоконапорный парогенератор 5. Отсепарированный в мембранной установке 22 поток диоксида углерода направляют в обход скруббера 4 в

0 высоконапорный парогенератор 5. В высоконапорном парогенераторе 5 происходит сжигание очищенного газа в среде воздуха и диоксида углерода. Воздух для сжигания газа подают воздушным компрессором 7 га5 зотурбинного агрегата 6. Высоконапорный парогенератор 5 вырабатывает водяной пар, который направляют в паровую турбину 9 для расширения и производства электрической энергии в электрогенераторе 13.

0 Пар после турбины 9 конденсируют в конденсаторе 15. Полученную воду подают насосом 16 через систему 17 регенеративных подогревателей, газоводяной подогреватель 18 и экономайзер 19 в высоконапорный

5 парогенератор 5. Продукты сгорания из высоконапорного парогенератора 5 направляют в газовую турбину 10, где происходит их расширение с выработкой электроэнергии в электрогенераторе 12. Отработанные про- дукты сгорания охлаждают в экономайзере

19, газоводяном подогревателе 18 и выбрасывают через дымовую трубу 20 в атмосфе- РУФормула изобретения Парогазовая установка с газификацией твердого топлива, содержащая газификатор, соединенный с последовательно расположенными рекуператором и скруббером, выход которого соединен с высоконапорным парогенератором, подключенным по пару к паровой турбине, а выходом по про0

дуктам сгорания - к газовой ; турбине газотурбинного агрегата, воздушный компрессор которого подключен к высоконапорному парогенератору и газификатору, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения выбросов оксидов азота в атмосферу, она дополнительно снабжена мембранной установкой, размещенной между рекуператором и скруббером и подключенной своим выходом по диоксиду углерода к высоконапорному парогенератору.

Редактор Н. Федорова

Техред М.Моргентал

Заказ 1266ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

п

U,c)

i -Корректор М. Шароши