Газотурбинная установка Советский патент 1993 года по МПК F02C6/00 

t зобретение относится к газотурбинным установкам для получения электроются и увлажняются, после этого дымовые газы нагревают. Отработанные дымовые газы, в турбине, выбрасываются в атмосферный воздух.

. Недостатками известной газотурбинной у:тановки является то, что отходящие дымоиые газы от промышленных печей подают в турбину и после их отработки выбрасываются в атмосферу без очистки от ядовитых соединений, таких как окись азота, сернистый ангидрид и другие органические соединения, которые оказывают вредное действие на человека и природу.

Цель настоящего изобретения - снижение затрат на получение электроэнергии путем использования тепла, получаемого в результате самовозгорания терриконов и других промышленных и бытовых отходов тепла.

Цель достигается тем, что газотурбинная установка снабжена подогревателем, который погружают в скважину, проделанную в терриконе, или погружают подогреватель в камеру при сухом тушении кокса (подогреватель может быть установлен рядом с котлом-утилизатором либо вместо него), или при охлаждении агломерата, а также при погружении подогревателя в газовую скважину подземной газификации угля, или при погружении подогревателя в скважину при подземном сжигании тонкого пластового угля, может быть также использовано физическое тепло отходящих дымовых газов от мартеновских сталеплавильных печей, от медеплавильных отражательных печей. Поел

с

о со о

00

ND

догревэтепь соединен с турбиной, на одном вллу с которой располагаются компрессор и электрогенератор. Горячий воздух подается о турбину при помощи компрессора в замкнутом цикле. Одновременно с вращением турбины вращается электрогенератор и вырабатывает электрический ток.

На чертеже изображен общий вид предлагаемой газотурбинной установки.

В скважину 1 погружен подогреватель 2. Он заполнен металлическими шарами 3. Подогреватель разделен перегородкой 4 на левую и правую секции. Обе секции подогревателя заполнены одинаково металлическими шарами. Металлические шары располагаются на общей металлической решетке 5.. Между решеткой и днищем подогревателя имеется пространство 6 для свободного прохода горячего воздуха из правой секции в левую секцию. Левая секция подогревателя соединена с горячим воздуховодом 7, который соединен с турбиной 8, на одном валуе турбиной располагаются компрессор 9 и электрогенератор 10. С компрессором соединен генератор 11, а с турбиной соединен воздухоохладитель 12. Регенератор соединен через воздухопровод 13 с подогревателем правой секции. В целях подачи нагретого воздуха в шахту предусмотрен дополнительный узел, состоящий из электрокалорифера 14, с которым соединен вентилятор 15 и воздухопровод 16 ( указанный схематический узел может рассматриваться только при подаче нагретого воздуха в шахту, но не при получении электроэнергии газотурбинной установкой).

Газотурбинная установка работает следующим образом.

Компрессор 9 подает воздух через регенератор 1.1, где он предварительно нагревается, а затем поступает через воздухопровод 13 в правую секцию подогревателя 2, где воздух омывает горячие металлические шары 3, пройдя их сверху вниз, воздух проходит через решетку 5 и поступает в пространство 6, здесь воздух также подогревается и затем подымается снизу вверх, проходит левую секцию подогревателя отделенной перегородкой 4 и здесь опять воздух омывает горячие металлические шары и поступает с температурой нагрева не брлее700°Св горячий воздухопровод 7, а из него в турбину 8, которая приводит в движение компрессор 9 и электрогенератор 10 (воздух в газотурбинной установке транспортируется по замкнутому циклу). Поступающий в компрессор воздух охлаждается в воздухоохладителе 12 за счет воды (нагретая вода может быть использована для са- нитэрно-бытовых нужд), иЛи охлаждена в

0

0

воздушном холодильнике и возвращена в цикл.

Подогреватель не должен погружаться в зону высоких температур, поскольку в глубине террикона тлеет вечный огонь и температура может достигать 1500°С. Воздух не должен перегреваться выше температуры 700°С, так как может отразиться на работе турбины. .......

Для подачи теплого воздуха в шахту схематически показано как это может быть осу- ществлено, Из электрогенератора поступает электроэнергия для работы электрокалорифера 14 и вентилятора 15. а затем

5 нагретый воздух может быть подан по воздуховоду 16 в горные выработки.

Исследователи из Московского горного института подтвердили опытами, что метан или углекислота находятся под давлением в трещинах угля, сжимается тем легче, чем ниже температура угля, а это приводит к аварии, т.к. пласт внезапно взрывается, оно более вероятно в неглубоких выработках, и притом в холодную погоду Исходя из

5 сказанного, нагретый воздух лучше всего подавать в шахту в холодное время года. А вообще подача теплого воздуха в шахту до некоторой степени может помочь выдуть метан. Можно будет гнать теплый, а если

0 нужно, то и увлажненный воздух с большой скоростью, чем холодный воздух, не боясь при этом сильных сквозняков.

Использование устройства для получения электроэнергии, то есть газотурбинной установки, позволяет получить дешевую электроэнергию для использования в народном хозяйстве без расхода топлива и без загрязнения окружающей среды углекислым газом, сернистым газом и окислами азота за счет физического тепла отходящих дымовых газов от промышленных печей, из газовых скважин подземгаза, за счет сжигания тонкого пластового угля, а также за счет глубинного тепла териконов: угольных и сланцевых..

В настоящее время только в Донбассе насчитывается более 1000 терриконов, если принять, что из указанного количества будет использовано 30%, то будет получено элек0 троэнергии: при одной скважине мощность составляет 12-20 МВт, а из 300 скважин 20x300 6000 МВт. Составляет довольно внушительную величину. Но это количество мощности может быть значительно увеличено, если учесть все источники тепла, от которых может быть получена электроэнергия. Можно безошибочно сказать, что перечисленные выше источники тепла, от которых может быть получе на электроэнергия, могут быть приравнены, а точнее сказать противо5

0

5

5

поставлены по мощности атомной электро- |станции. Следует также заметить, что электроэнергия, полученная от большого

количества источников тепла, может быть лодключен.ч к общей электросети.

Использование: газотурбостроение. Сущность изобретения: снижение затрат на получение электроэнергии путем использования тепла, получаемого в результате самовозгорания терриконов, путем установки подогревателя рабочего тела в местах выделения тепла. Причем подогреватель выполнен в виде емкости, заполненной металлическими шарами, размещенной внутренней перегородкой. Установка снабжена электрокалорифером, вентилятором и воздуховодом, подключенным к электрогенератору. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

Формула изобретения 1. Газотурбинная установка, включэю- ая компрессор, регенератор, турбину, га- оохладитель, электрогенератор и одогреватель рабочего тела, вход которого рез регенератор соединен с выходом ком- рессора, а выход - с входом газовой турби- н|ы, выход из газовой турбины через регенератор и газоохладитель соединен с входом компрессора, о тличающаяся тем, что, с целью снижения затрат на получение электроэнергии путем использования тепла, получаемого в результате самовозгорания терриконов и других промышленных и бытовых отходов тепла, при

установке подогревателя рабочего тела в месте выделения тепла, подогреватель рабочего тела выполнен в виде емкости, разделенной на две секции внутренней перегородкой, заполненных металлическими шарами, расположенными на решетке, причем секции сообщены между собой через полость, образованную дном и решеткой подогревателя.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем. что, с целью получения теплого воздуха, она снабжена электрокалорифером, вентилятором с воздуховодом, подключенными к электрогенератору.