Парогазовая установка для совместногопРОизВОдСТВА элЕКТРОэНЕРгии,ТЕплА и углЕКиСлОТы Советский патент 1981 года по МПК F25B29/00 

(54) ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СОВМЕСТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ТЕПЛА И УГЛЕКИСЛОТЫ

тор 8, питательный насос 9, подогреватели )0 и 11 высокого давления, экономайзера 12 длянагрева воды высокого давления с высоконапорным парогенератором 1. Выход газов из высоконапорного парогенератора 1 сообщен с газовой турбиной 13, соединенной с компрессором 14 для подачи воздуха в высоконапорный парогенератор 1, трубодетандером 15. Между газовой турбиной 13 и компрессором 14 включен теплообменник 16 для подогрева воздуха и смеситель 17 для подачи газов на рециркуляцию в топку высоконапорного парогенератора 1. Экономайзер 7 для нагрева воды низкого давления соединен с потребителем тепла в виде горячей воды и насосом 18 обратной воды. Газовая турбина 13, экономайзер 7 для нагрева воды, низкого давления, контактный теплообменник 19 для удаления влаги их отходящих газов высоконапорного парогенератора 1, поверхностный теплообменник 20, регенератор 21, турбодетандер 15, сепаратор 22 твердой углекислоты, сборник 23 твердой углекислоты соединены последовательно по потоку газа, выходящего из высоконапорного парогенератора 1. Поверхностный теплообменник 24, компрессор 25, холодильник 26, газовая турбина 27 и поверхность сепаратора 22 твердой углекислоты также соединены последовательно. Контактный теплообменник 19 для удаления влаги из отходящих газов высоконапорного парогенератора 1, вакуумный испаритель 28, насос 29 циркуляционной воды соединены между собой замкнутым контуром. Вакуумный испаритель 28 по пару подключен к подогревателю 6 низкого давления, который, в свою очередь, подключен к конденсатору 3. Насос 30 для продувочной воды и щлама подключен к вакуумному испарителю 28.

Парогазовая установка для совместного производства электроэнергии, тепла и углекислоты -работает следующим образом.

Свежий пар из высоконапорного парогенератора 1 поступает в паровую турбину 2. Поток пара после паровой турбины 2 поступает в конденсатор 3, откуда конденсат этого пара насосом 4 откачивается на блочную обессоливающую установку, служащую для удаления солей и окислов металлов из конденсата, затем конденсат насосом 5 подается в тракт регенеративного подогрева питательной воды, сначала на подогреватель б низкого давления, а затем в экономайзер 7 для нагрева воды низкого давления, уходящими газами высоконапорного парогенератора 1, далее в деаэратор 8. В экономайзере 7 низкого давления осуществляется также отпуск тепла тепловому потребителю в виде горячей воды, которая от потребителя возвращается в экономайзер 7 насосом 18.

Экономайзер 7 низкого давления может служить также источником-низкопотенциального тепла для автономного цикла абсорбционной машины, подающей холод на noверхностный теплообменник 20 и холодильник 26.

Поток воды, нагретой паром из отбора турбины 2 и продеаэрированной в деаэраторе 8, поступает на питательный насос 9, после

которого разделяется на две части: одна часть воды направляется подогреватели 10 и 11 высокого давления, где она нагревается паром из отборов турбины 2, а другая часть воды направляется в низкотемпературную поверхность экономайзера 12 для

нагрева воды высокого давления - затем обе части потока воды объединяются и направляются в высокотемпературную поверхность экономайзера 12 высокого давления и далее в высоконапорный парогенератор 1. Для осуществления процесса горения в высоконапорном парогенераторе 1 в него подается под давлением топливо и воздух, который предварительно сжимается в компрессоре 14. В результате процесса горения образуются уходящие дымовые газы, которые направляются в газовую турбину 13. Для повыщения температуры воздуха на входе в высоконапорный парогенератор 1 часть его после сжатия в компрессоре 14 подогревают уходящими газами из газовой турбины 13 в теплообменнике 16; а для поддержания температуры горения предусмотрена установка для смещения уходящих газов и воздуха в смесителе 17 и подача этой смеси на рециркуляцию в топку высоконапорного парогенератора 1.

0 Поток газов после газовой турбины 13 поступает в экономайзеры 12 и 7 для подогрева питательной воды установки и далее в контактный теплообменник 19, в котором тепло уходящих газов и тепло конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах высоконапорного парогенератора 1, передается воде, циркулирующей с помощью насоса 29 по контуру: контактный теплообменник 19 - вакуумный испаритель 28. Конденсат водяных паров из уходящих газов высоконапорного парогенерато- ра 1 в вакуумном испарителе 28 превращается в пар, направляемый в подогреватель 6 низкого давления, а соли и шлам с продувочной водой отводятся из вакуумного испарителя 28 насосом 30. Пар в подогревателе 6

низкого давления конденсируется и отдает свое тепло для нагрева питательной воды установки. Конденсат пара в количестве, необходимом для восполнения потерь конденсата и пара в тепловой схеме высоконаQ порный парогенератор 1 - паровая турбина 2, подается через гидрозатвор в конденсатор 3, что позволяет отказаться от химводоочистки, необходимой для приготовления добавки воды на восполнение ее потерь в цикле, а избыток воды, превышающий необходимый добавок ее в цикл, возвращается из напорной линии насоса 4 к контактному теплообменнику 19 через регулирующий клапан.

Осушенные в контактном теплообменнике 19 уходящие газы высоконапорного парогенератора 1 направляются в теплообменник 20, где охлаждаются с помощью абсорбционной машины, использующей отбросное тепло установки. В регенераторе 21 уходящие газы переохлаждаются обратным потоком газов и далее поступают в турбодетандер 15, расположенный на одном валу с газовой турбиной 13 и воздушным компрессором 14. После турбодетандера 15 уходящие газы поступают в сепаратор 22, где из них выпадает в твердом виде углекислота, которая отделяется в сборник 23 твердой углекислоты и выдается потребителю. В сепаратор 22 встроена поверхность охлаждения, включенная в цикл холодильной машины, состоящей из поверхностного теплообменника 24, компрессора 25, холодильника 26 и газовой турбины 27.

В период пуска парогазовой установки, когда нет достаточного потока газа на газовую турбину 13, привод в действие компрессора 14 для сжатия воздуха, идущего на горение в топку высоконапорного парогенератора 1, осуществляется от вспомогательного электродвигателя, который затем отключается. Аналогично пускается в работу и компрессор 25 холодильной машины от вспомогательного электродвигателя.

В предлагаемой парогазовой установке за счет применения контактного теплообменника 19 и вакуумного испарителя 28

можно использовать низкопотенциальное тепло уходящих газов и тепло конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах высоконапорного парогенератора для нагрева питательной воды установки в регенеративном подогревателе, включенном по воде перед экономайзерами, а также получить необходимое количество добавочной воды в цикл установки и отказаться от хим водоочистки для приготовления добавки воды на восполнение ее потерь в

цикле, все это дает возможность повысить экономичность парогазовой установки.

Формула изобретения

Парогазовая установка для совместного производства электроэнергии, тепла и углекислоты по авт. св. № 392297, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она снабжеца вакуумным испарителем и регенеративным подогревателем, включенным по воде перед экономайзерами, отделитель капельной влаги выполнен в виде контактного теплообменника и соединен с вакуумным испарителем, а последНИИ по пару подключен к подогревателю низкого давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР, № 392297, кл. F 25 В 29/00, 1971.