Теплохладоэнергетическая установка Советский патент 1992 года по МПК F01K23/06 F25B29/00 

Изобретение относится к энергетике, в частности к шахтным автономным установкам совместного получения электроэнергии, теплоты и холода.

Известна теплохладоэлектроцент- раль, содержащая паровой турбогенератор и абсорбционную холодильную машину, подключенную к отбору пара турбогенератора, для совместного производства электроэнергии, тепла и холода (TJ о В данной установке снижаются потери тепла при конденсации пе- регнетого пара аммиака за счет подключенного дополнительного контура к конденсатору.

Известна также энергетическая установка с подземной газификацией угля, содержащая подземный очаг горения топлива, в шахте продуктов сжигания которого размещены парогенерирущая поверхность основного паросилового контура с турбиной и тепловосприни- мающая поверхность паросилового контура низкокипящего вещества, который транспортным трубопроводом соединен с теплофикационным контуром 2 .

Недостатком данных установок является низкая эффективность использования тепловой энергии сжигаемого

V|

VJ 00

со ю

топлива и наличие вредных выбросов в окружающую среду.

Цель изобретения - повышение эффективности и снижение вредных выбро сов в окружающую среду.

Цель достигается тем, что установка дополнительно снабжена абсорбционным тепловым насосом с абсорбером, конденсатором, генератором и испарителем с воздухоохладителями, а также контуром шахтной воды с насосом и контактным теплообменником и контуром нагрева шахтного воздуха с калорифером, при этом абсорбер и кон денсатор теплового насоса по нагреваемой среде подключены к паросиловому контуру между насосом и парогенерирующей поверхностью паросилового контура, а генератор - к парогенери- рующей поверхности низкокипящего рабочего тела, конденсатор турбины по охлаждающей среде подключен к контуру шахтной воды между насосом и контактным теплообменником, при этом последний размещен в шахте отвода газообразных продуктов сжигания за парогенерирующсй поверхностью низко- кипящего рабочего тела и выполнен с отстойником, подключенным к калори- феру контура нагрева шахтного возду-у ха, причем калорифер размещен в канале воздухоподающего ствола„ Установка также дополнительно снабжена теплообменником с тепловым аккумуля- тором, размещенным в контуре нагрева шахтного воздуха перед калорифером. Принципиальная схема теплохладо- энергетической установки приведена на чертеже. Она содержит подземный очаг горения (например, топку кипящего слоя), твердого или газообразного топлива 1 с шахтой отвода газообразных продуктов сжигания 2, где последовательно по ходу газов разме- щена парогенерирующая поверхность нагрева замкнутого паросилового контура 3, в который включены турбина 4, конденсатор 5 и питательный насос 6, а также парогенерирующая поверхность 7 контура низкокипящего рабочего тела 8. К очагу горения топлива подключена воздуходувка 9- Установка снабжена абсорбционным тепловым насосом 10, абсорбер 11 и конденсатор 12 которого по нагреваемой среде подключены к паросиловому контуру, генератор 13 « парогенерирую щей поверхности низкокипящего рабо

0 5 0 с 0 5

0

5

чего тела, а испаритель 14 - к воздухоохладителям 15. Конденсатор турбины по охлаждающей среде подключен к контуру шахтной воды 16 с насосом 17 и контактным теплообменником 18, который выполнен с отстойником 19, подсоединенным к контуру нагрева шахтного воздуха 20, содержащему калорифер 21 в канале воздухоподающе- го ствола 22, теплообменник 23, теп- лоаккумулятор 2k и пруд-охладитель 2fj

Функционирует установка следующим образом. В подземном очаге горения твердого или газообразного топлива 1 (например, топке кипящего слоя) с шахтой отвода газообразных продуктов сжигания 2 сжигают соответственно твердое или газообразное топливо (уголь, метан, генераторный газ). При сгорании топлива в парогенериру- ющей поверхности нагрева замкнутого паросилового контура 3 образуется пар, который подается в паровую турбину 4. Отработанный пар послупает в конденсатор 5, конденсируется при температуре примерно 38-45°С и питательным насосом б через абсорбер 11 и конденсатор 12 абсорбционного тепло- насосного агрегата, догеваясь здесь до температуры бО-б5°С, подается в парегенерирующую поверхность нагрева замкнутого паросилового контура 3. Конденсатор 5 охлаждается водой из водосборника 16 шахтного водоотлива, подаваемой насосом 17. Эта вода с температурой из конденсатора 5 подается в контактный теплообменник 18, где одновременно очищаются и охлаждаются продукты сгорания топлива и нагревается до температуры 65- $0 С шахтная вода. Горячая вода с отстойника 19 насосом 20 через сезонный распределитель в зимнее время направляется в калорифер 21 воздухоподающего ствола 22, в летнее - в поверхностный теплоприемник 24. Охлажденная вода сбрасывается в пруд-отстойник 25. Из абсорбционного тепло- насосного агрегата 10 хлэдоноситель с температурой б-9°С поступает по циркуляционному контуру в участковые воздухоохладители 15 где охлаждают рудничный воздух. Регенерация раствора абсорбента осуществляется с помощью теплоносителя при температуре 120-130°С, подогреваемого в водопо- догревателе 7 и подаваемого по циркуляционному контуру 8. Создание тяги

в шахте отвода газообразных продуктов сжигания 2 предусматривается вентилятором 9.

Реализация предлагаемого решения ,. позволит: использовать тепло выхлопных газов для системы теплоснабжения поверхностных потребителей или калорифера, воздухоподающего ствола; ис- . пользовать сбросную теплоту абсорбции- JQ конденсации абсорбционного теплона- сосного агрегата для подогрева основного конденсата; использовать шахтную воду в качестве теплоносителя для охлаждения конденсатора и дымовых газов;|5 использовать низкосортные угли и горючие газы шахты для выработки теплоты, холода и электроэнергии при минимальных транспортных затратах} издуховод с воздуходувкой, отли ющаяся тем, что, с целью по шения эффективности и снижения вре ных выбросов в окружающую среду, о дополнительно снабжена абсорбцион тепловым насосом с абсорбером, ко денсатором, генератором и испарителем с воздухоохладителями, а также контуром шахтной воды с насосом и контактным теплообменником и конту ром нагрева шахтного воздуха с кал рифером, при этом абсорбер и конде сатор теплового насоса по нагревае мой среде подключены к паросиловом контуру между насосом и парогенери рующей поверхностью паросилового к тура, а генератор - к парогенериру ющей поверхности низкокипящего раб

бежат отчуждения земли под строитель-20 чего тела, конденсатор турбины по ство установки; уменьшить выбросы вредных веществ в окружающую среду.

охлаждающей среде подключен к конт ру шахтной воды между насосом и ко тактным теплообменником, при этом следний размещен в шахте отвода га 25 зообразных продуктов сжигания за

Формула изобретения

1. Теплохладоэнергетическая установка, содержащая подземный очаг горения топлива с шахтой отвода газообразных продуктов сжигания, в которой последовательно по ходу газов размещены парогенерирующая поверхность нагрева замкнутого паросилового контура, включающего турбину с конденсатором и насос, и парогенерирующая поверхность контура низкокипящего рабочего тела, а также подключенный к очагу горения топлива воздуховод с воздуходувкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и снижения вредных выбросов в окружающую среду, она дополнительно снабжена абсорбционным тепловым насосом с абсорбером, конденсатором, генератором и испарителем с воздухоохладителями, а также контуром шахтной воды с насосом и контактным теплообменником и контуром нагрева шахтного воздуха с калорифером, при этом абсорбер и конденсатор теплового насоса по нагреваемой среде подключены к паросиловому - контуру между насосом и парогенери- рующей поверхностью паросилового контура, а генератор - к парогенериру- ющей поверхности низкокипящего рабочего тела, конденсатор турбины по

охлаждающей среде подключен к контуру шахтной воды между насосом и контактным теплообменником, при этом последний размещен в шахте отвода га- зообразных продуктов сжигания за

парогенерирующей поверхностью низкокипящего рабочего тела и выполнен с отстойником,подсоединенным к калориферу контура нагрева шахтного воздуха, причем калорифер размещен в воздуховоде.

2. Установка по п. отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена теплообменником с тепловым аккумулятором, размещенным в контуре нагрева шахтного воздуха перед калорифером.

iw /

Использование: энергетика, в частности установки для совместного производства электроэнергии, тепла и холода. Сущность изобретения: .па регенерирующая поверхность нагрева замкнутого паросилового контура с подземным очагом сжигания топлива и турбиной дополнительно снабжены абсорбционным теплонасосным агрегатом и размещены на рабочем горизонте, шахты. Контур внешних теплопотреби- телей совмещен с шахтным водоотливом. Контактный теплообменник-утилизатор мокрой очистки через сезонный распределитель связан с калорифером воз- духоподающего ствола или поверхностным теплоприемником, а в контур основного конденсата перед подачей его в поверхностный теплообменник и парогенерирующую поверхность нагрева замкнутого паросилового контура включены последовательно соединенные абсорбер и конденсатор абсорбционного теплонасосного агрегата, испаритель которого соединен посредством трубопроводов с воздухоохладителями. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,