Парогазовая установка на твердом топливе

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить экономичность и наде; «ность установки. Паротурбинный контур с высоконапорным парогенератором 1 и топкой 4 термодинамически связан с газотурбинным контуром, включающим компрессор 5, камеру 7 сгорания и газовую турбину 8. Термогенератор (ТГ) 11 сухой очистки топлива, выполненный в виде теплообменника, включен по греющей среде в газовоздущный тракт 3 после парогенератора и подключен по возгоняемому топливу на входе к линии 12 подачи сушонки топлива, а на выходе - к линии 13 отвода полукокса , связанной с топкой. ТГ сообщен с камерой сгорания автономной линией 16, снабженной трубопроводом 28 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4276903/24-06; 4276446/24-06 (22) 06.07.87 (46) 23.02.89. Бюл. N 7 (75) М.А.Девочкин (53) 621.165:621.438(088.8) (56),Андрющенко А.И. и др. Основы

° проектирования энерготехнологических установок электростанции. — М.: Высшая щкола, 1980, с. 24.

Авторское свидетельство СССР

В 1368454, кл. F 01 К 23/06, 1985. (54) ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить экономичность и надежность установки.

„„Я0„„3460362 А 1 (51)4 F 01 К 23/06 25/14

Паротурбинный контур с высоконапорным парогенератором 1 и топкой 4 термодинамически связан с газотурбинным контуром, включающим компрессор 5, камеру 7 сгорания и газовую турбину 8. Термогенератор (ТГ) 11 сухой очистки топлива, выполненный в виде теплообменника, включен по греющей среде в газовоздушный тракт

3 после парогенератора и подключен по возгоняемому топливу на входе к линии 12 подачи сушонки топлива, а на выходе — к линии 13 отвода полукокса, связанной с топкой. ТГ сообщен с камерой сгорания автономной линией 16, снабженной трубопроводом 28 д

1460362 отвода топливного газа стороннему потребителю, подключенным к линии 16 за устр-вом 15 очистки, и соединен с ТГ в зоне его кипящего слоя лийией 29 рециркуляции топливного газа, снабженной компрессором 30. Выдерживание низкой т-ры в кипящем слое топки, сухая возгонка твердого топлива в ТГ, сжигание летучих горючих в камере сгорания создают условия для раИзобретение относится к теплоэнергетике, в частности к производству электроэнергии на тепловых электростанциях с устройствами газификации твердого топлива.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема парогазовой установки; на фиг. 2 — схема установки с выполнением термогенератора в виде устройства. с кипящим слоем возгоняемого топлива и при наличии линии рецирку,ляции топливноro газа, 15

Парогазовая установка на твердом топливе (фиг. 1 ) содержит паротурбинный контур с высоконапорным парогенератором 1,- парогенерирующие поверхности 2 которого размещены в га- 20 зовоздушном тракте 3 над топкой 4; термодинамически связанный с паротурбинным контуром газотурбинный контур, включающий воздушный компрессор

5, воздухонагреватель б, размещенный в тракте 3 над парогенерирующими поверхностями 2, камеру 7 сгорания, газовую турбину 8, теплообменник-утилизатор 9 и устройство 10 сушки твердого топлива. Установка содержит так- 30 же термогенератор 11 сухой возгонки топлива, включенный в газовоздушный тракт 3 после парогенератора 1 и подключенный по возгоняемому топливу на входе линией 12 подачи сушонки топли 35 ва к устройству IO его сушки, а на выходе - линией 13 отвода полукокса к топке 4. Газовоздушный тракт 3 за термогенератором 11, который выполнен в виде поверхностного теплообменниботы установки с высоким КПД при малых выбросах в атмосферу окислов серы, азота и угарного газа. Отсутствие смешения дымовых газов и горючего топливного газа повышает эффективность использования топлива и интенсивность устойчивого горения и делает возможным отпуск внешнему потребителю топливного газа. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. ка, например, с кипящим слоем возгоняемого топлива (фиг ° 2) соединен линией 14 отвода топочных газов с размещенным на ней устройством 15 газоочистки с камерой 7 сгорания газотурбинного контура, к которой автономной линией 16 отвода топливного горючего газа посредством дополнительного устройства 17 очистки подключен термогенератор Il. На линии 13 отвода полукокса в топку 4, которая может быть выполнена с кипящим слоем топлива, размещено регулирующее устройство 18 расхода (затвор), а на ликии

12 — регулирующее устройство (не показано) расхода и нагнетатель 19 подаваемой в термогенератор 11 сушонки топлива.

Кроме того, паротурбинный контур установки содержит паровую турбину

20, конденсатор 21, конденсатный насос 22, регенеративные подогреватели

23, включенные в тракт 24 питательной воды, в который также последовательно подключены теплообменник-утилиз атор 9 и парогенерирующие поверхности

2 парогенератора 1, К устройству 10 сушки подключена линия 25 подачи твердого топлива, а к топке 4 подсоединены линии 26 и 27 подачи сорбента и отвода золы соответственно. .К автономной линии 16 подключен трубопровод 28 отвода топливного газа стороннему энергетическому или технологическому потребителю (не показан }.

Термогенератор 11 (фиг. 2) может выполняться в виде устройства с кипящим слоем возгоняемого топлива,При

3

146036 этом установка может содержать линию

29 рециркуляции топливного газа с размещенным на ней компрессором 30.

При этом линия 29 соединяет автоном5 ную линию 16 за устройством 17 очистки газа или между ее ступенями с термогенератором 11 в зоне 31 его кипящего слоя.

Термогенератор 11 может быть конструктив но о бъ един ен или р аз не сен (фиг. ? ) с парогенератором 1, причем в последнем случае в тракте 3 размещается устройство 32 очистки дымовых газов, а корпуса високонапорного парогенератора 1 и термогенератора 11 выполняются расширяющимися в верхней части 33.

Парогазовая установка работает следующим образом.

Воздух, сжатий в компрессоре 5, подают под решетку топки 4 в количестве, необходимом дпя сжигания полукокса, а остальную его часть подогревают в воздухонагревателе 6, где воздух охлаждает низкотемпературный кипящий слой топки 4, и направляют в камеру 7 сгорания. В топке 4 кислород поступающего воздуха используется полностью. Продукты сгорания (дымо- З0 вые газы) парогенератора 1 подают в качестве греющ1его агента в термогене. Ратор 11, куда по линии 12 подают сушонку твердого топлива. Твердое топливо (уголь, сланцы, тоРА)-по линии

25 подачи твердого топлива направляют в устройство 10 для сушки топлива и далее нагнетателем 19 сушонка твердого топлива по линии 12 подается в термогенератор 11.

В термо генераторе 11 происходит сухая возгонка твердого топлива, образовавшийся полукокс попадает че.Рез регулирующее устройство 18 на линии 13 отвода полукокса в топку 4 парогенератора 1, а топливный газ направляется по автономной линии 16 в дополнительное устройство 17 очистки газа и далее в камеру 7 сгорания. Избыточное количество этого газа может быть направлено в трубопровод 28 отвода топливного газа и далее энергетическому или технологическому потребителю, Продукты сгорания полукокса (охлажденные,цымовые газы} проходят устройство 15 газо" очистки дымовых газов и направляются в камеру 7 сгорания или непосредственно в газовую турбину 8, приво2

4 дящую компрессор 5 и электрогенератор.

По линии 26 в топку 4 кипящего слоя под высоким давлением подается сорбент, предназначенный для нейтрализации серы и ее окислов, что позволяет снизить сернистые выбросы в атмосферу. Минеральные остатки топлива и сорбента удаляются из топки 4 через линию 27 отвода золы.

В паротурбинном контуре пар, образовавшийся в поверхностях 2 парогенератора 1 подают в паровую турбину ?0. Отработанный пар конденсируется -в конденсаторе 21, откуда конденсат насосом 22 возвращают через регенеративные подогреватели 23 в парогенерируюц1ие поверхности 2, предварительно пройдя теплообменник-утилизатор 9, где он также нагревается.

В топке 4 горение полукокса в присутствии сорбента происходит при сравнительно низкой температуре 800950 С, ограниченной условиями образования окислов серы и азота, в камере 7 сгорания газы сгорают при температуре, .имитируемой допустимой температурой металла турбины 8, которая существенно выше температуры в топке 4.

Для повышения интенсивности выделения летучих горючих из топлива термогенератор !1 (фиг. 2) выполнен с кипящим слоем(беэ горения ). Перемешивание твердых и газообразных веществ в слое обеспечивается путем подачи под Решетку термогенератора 11 в зоне 31 кипящего слоя топливного горючего газа, подаваемого по линии 29 компрессором 30. С целью снижения выносов твердых частиц из топки парогенератора 1 и термогенератора 11 выходящие потоки направляются в расширяющиеся верхние части 33, в которых происходит снижение скорости потоков и осаждение выносимых частиц.

Выдерживание низкой температуры в кипящем слое топки 4, сухая возгонка твердого топлива в термогенераторе

11 и сжигание летучих горючих в камере 7 сгорания создают условия для работы установки с высоким КПД при малых выбросах в атмосферу окислов серы, азота и угарного газа. Отсутствие смешения дымовых газов и горючего топливного газа повышает эффективность использования топлива, интенсивность и устойчивость горения и де1460362 лает возможным отпуск внешнему потребителю излишков топливного газа.

Фив. 1.

Составитель С.Кузнецов

Редактор О.Головач Техред И.Верес Корректор Л.Пилипенко

Заказ 517/38 Тираж 456 Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула из о брет ения

1. Парогаэовая установка на твердом топливе, содержащая паротурбин" ный контур с высоконапорным парогенератором и топкой, термодинамически 10 связанный с ним газотурбинный контур с компрессором, камерой сгорания и газовой турбиной и термогенератор сухой возгонки топлива, включенный по греющей среде в газовоэдушный 15 тракт после парогенератора и подключенный по возгоняемому топливу на входе к линии подачи сушонки топлива, а на выходе — линией отвода полукокса с топкой, при1ем гаэовоздушный 20 тракт за термогенератором соединен линией отвода газов с размещенным на ней устройством газоочистки с камерой сгорания, отличающаяся тем, что, с целью повышения зкономич- 25 ности и надежности, установка снабжена устройством очистки топливного газа, причем термогенератор дополнительно сообщен с камерой сгорания автономной линией, на которой размещено устройство для очистки топливного газа, при этом термогенератор выполнен в виде поверхностного теплообменника.

2. Установка по и. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена трубопроводом отвода топливного газа стороннему потребителю, подключенным к автономной линии отвода эа дополнительным устройством очистки.

3 ° Установка по пп. 1 и 2, о тл и ч.а ю щ а я. с я тем, что термогенератор выполнен в виде устройства с кипящим слоем возгоняемого топлива.

4. Установка по п. 3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что автономная линия отвода дополнительно соединена с термогенератором в зоне его кипящего слоя линией рециркуляции топливного газ а, снабженной компрессором.