Комбинированная энергетическая установка

 

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для получения электроэнергии из tasa и угля с помощью комбинированного процесса, при котором отходящее тепло газовой турбины используется для последующего парового процесса и в качестве топлива изменяется газ из установки газификации угля. Изобретение позволяет повысить эффективность и снизить концентрацию угарного газа. Кислород, полученный в блоке 15 разложения-воздуха, поступает через ресивер 16 и компрессор 17 в газогенератор 13. В последний поступает также топливо, из которого генерируется газ. Газ последовательно проходит теплообменник (Т) 19 высокого давления, где нагревает и испаряет воду, подаваемую насосом 20 из емкости 11, газовый Т 23, в котором нагревает очищенный газ, Т 24 низкого давления, где нагревает и

ССЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А3 (19l (и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3737247/24-06 (22) 14. 05, 84 (31) P 3319711, 3 (32) 31,05,83 (33) DE (46) 30.07.87, Бюл. Ф 28 (71) Крафтверк Унион А.Г, (DE) (72) Конрад Гебель и Бернард Бекер (ВЕ) (53) 621,165: 622.7(088.8) (56) Заявка ФРГ Ф 3114984, кл. F 01 К 23/06, опублик. 1982. (54) КОМБИНИРОВАННАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для получения электроэнергии из газа и угля с помощью комбиннрой 4 F 01 К 23/06 С 10 Л 3/00 ванного процесса, при котором отходящее тепло газовой турбины используется для последующего парового процесса и в качестве топлива изменяется газ из установки газификации угля. Изобретение позволяет повысить эффективность и снизить концентрацию угарного газа. Кислород, полученный в блоке 15 разложения- воздуха, поступает через ресивер 16 и компрессор 17 в газогенератор 13. В последний поступает также топливо, из которого генерируется газ. Газ последовательно проходит теплообменник (Т) 19 высокого давления, где нагревает и испаряет воду, подаваемую насосом 20 из емкости t1 газовый Т 23, в котором нагревает очищенный газ, Т 24 низкого давления, где нагревает и

1327795 испаряет воду, подаваемую насосом 30 входом в КС 4 или раздельно подаиз емкости 11, моечную установку 25 ваться к горелкам КС 4. Для улучшеи установку 26 отделения сероводо- ния теплопроизводительности Т 19 по рода. Азот, полученный в блоке 15 . первичной стороне Т 19 может ответвподводится в камеру сгорания (КС) 4 ляться газовый трубопровод 28, коточерез промежуточный ресивер 33 и ком- рый отводит назад часть неочищенного прессор 34. При этом азот может под- газа в зону охлаждения газогенерамешиваться к очищенному газу перед тора 13. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению и применяется для получения электроэнергии из газа и угля с помощью комбинированного процесса, при котором отходящее тепло 5 газовой турбины используется для последующего парового процесса и в качестве топлива применяется газ из установки газификации угля.

Целью изобретения является повы- 10 шение эффективности и снижение концентрации угарного газа.

На чертеже изображена схема комбинированной энергетической установки,1 5

Комбинированная установка состоит из газотурбинного и паротурбинного энергоблоков и установки газификации топлива.

Газотурбинный энергоблок содержит 2р газовую турбину 1, воздушный компрессор 2 и электрогенератор 3. К газовой турбине 1 подключена камера 4 сгорания с горелочными устройствами (не показаны), Трубопровод 5 выхлоп- 25 ных газов газовой турбины 1 подключен к парогенератору 6 паротурбинного энергоблока, содержащего турбины 7 и 8, высокого и низкого давления соответственно для привода 30 электрогенератора 9. В контур паротурбинного энергоблока последовательно включен конденсатор 10, емкость 11 питательной воды и насос 12 питательной воды, 35

Установка газификации угля содержит газогенератор 13, к которому подключен трубопровод 14 отвода кислорода от блока 15 разложения воздуха, На трубопроводе 14 последовательно размещены кислородный ресивер 16 и компрессор 17. Блок 15 разложения воздуха на входе подключен к воздушному компрессору 2 газовой турбины 1, а также для дополнительной подачи требуемого воздуха — к пусковому компрессору 18.

К газогенератору 13 последовательно подсоединен теплообменник 19 высокого давления, который подключен по нагреваемой среде на входе к емкости 11 питательной воды паротурбинного энергоблока посредством насоса 20 и трубопровода 21, а на выходе трубопроводом 22 — к паропроводу между парогенератором 6 и турбиной 7 высокого давления.

К теплообменнику 19 высокого давления последовательно подключены газовый теплообменник 23, теплообменник 24 низкого давления, моечная установка 26.отделения сероводорода, сообщенная с установкой 27 производства серы. Газопровод 28. генерированного газа подключен к камере 4 сгорания газотурбинного энергоблока.

Теплообменник 19 высокого давления снабжен байпасом 29, включенным в газопровод 28, а теплообменник 24 низкого давления подключен по нагреваемой среде на входе к емкости 11 питательной воды посредством насоса 30, а на выходе — трубопроводом

31 к входу в турбину 8 низкого давления, Трубопровод 32 отвода азота от блока 15 разложения воздуха подключен к газопроводу 28 перед камерой 4 сгорания или к горелочным устройствам (не показана) последней посредством последовательно установленных ресивера 33 и компрессора 34.

Комбинированная энергетическая установка работает следующим образом.

Кислород, полученный в блоке 15 разложения воздуха, поступает через

ВНИИПИ Заказ 3398/58 Тираж 481 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 l 3277 ресивер 16 и компрессор 17 в газоге-, нератор 13, где генерируется газ иэ поступающего в него топлива (угля), Генерированный газ последовательно проходит теплообменник 19 высокогодавления, где нагревает и испаряет питательную воду, подаваемую насосом

20 из емкости 11, газовый теплообменник 23, в котором нагревает очищенный газ, теплообменник 24 низкого 10 давления, где нагревает и испаряет питательную воду, подаваемую насосом

30 из емкости 11, моечную установку

25 и установку 26 отделения сероводорода. Очищенный генерированный 15 ! газ, нагревшись в газовом теплообменнике 23, поступает в камеру 4 сгорания газотурбинного энергоблока.

Азот, полученный в блоке 15 разложения воздуха, подводится через 2р компрессор 34 в камеру 4 сгорания.

При этом азот может подмешиваться. к очищенному газу перед входом в камеру 4 сгорания или раздельно направляться к горелочным устройствам 25 камеры 4 сгорания газовой турбины.

Кислород, выходящий из блока 15 разложения воздуха, подводится к кислородному компрессору 17 через находящийся под давлением кислород- 30 ный промежуточный ресивер 16, расположенный между блоком 15 разложения воздуха икислородным компрессором 17.

Подобным образом азот, полученный в блоке 15 разложения воздуха, под— водится к азотному компрессору 34 через находящийся под давлением азотный промежуточный ресивер 33.

Для улучшения теплопроиэводитель- 40 ности теплообменника 19 высокого давления по первичной стороне этого - теплообменника может ответвляться газовый трубопровод 28, который. отводит назад часть неочищенного газа, охлаж-45 о денного до 400 С (ориентировочная величина) в зону охлаждения газогенератора 13.

Формула изобретения50

1. Комбинированная энергетическая установка с газотурбинным и паротурбинным энергоблоками и установкой газификации

95 4 топлива, в которой газотурбинный энергоблок, содержащий воздушный компрессор, камеру сгорания с горелочными устрой- ствами, газовую турбину с электрогенератором, подключен выпуском выхлопных, газов газовой турбины к парогенератору паротурбинного энергоблока, имеющего паровые турбины высокого и низкого давления с электрогенератором, конденсатор, емкость и насос питательной воды, при этом установка газификации содержит блок разложения воздуха с трубопроводами отвода азота и кислорода, газогенераI тор, подключенный со стороны входа к трубопроводу отвода кислорода, а со стороны выхода посредством газопровода с последовательно включенными в него теплообменником высокого давления и газовым теплообменнйком — к камере сгорания газотурбинного блока, причем теплаобменник высокого давления (греющей среды) имеет байпас, а по нагреваемой среде подключен к выходу парогенератора паротурбинного энергоблока, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и снижения концентрации угарного газа, установка дополнительно снабжена теплообменником низкого давления, подключенным по греющей среде к газопроводу после газового теплообменника, а на выходе по нагреваемой среде к паровой турбине низкого давления, при этом трубопровод отвода азота блока разделения воздуха подключен к газопроводу перед камерой сгорания или к горелочным устройствам последней.

2, Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, она снабжена последовательно размещенными на трубопроводе отвода кислорода ресивером для последнего и компрессором.

3. Установка по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, она снабжена последовательно размещенны— ми на трубопроводе отвода азота ресивером для азота и компрессором, 4. Установка по пп, 1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что байпас теплообменника высокого давления включен в газопровод.