Способ топливообеспечения маневренной энергетической установки тепловой электростанции

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях с термическим разложением твердого топлива, участвующих в покрытии переменного графика электрических нагрузок. Цель изобретения - повышение маневренности путем расширения регулировочного диапазона вырабатываемой мощности и эффективности. Для этого после термического разложения твердого топлива в установке 1 с образованием водородсодержащего газа и жидких продуктов /смолы/ накапливают последние в хранилище 5. В период провала нагрузки часть очищенного водородсодержащего газа подают в установку 7 выделения водорода, который компремируют в компрессоре 9 и подают в реактор 10, где в присутствии катализатора он реагирует с жидкими продуктами с образованием энергетического топлива, которое накапливают в хранилище 13, а в период пика нагрузок и при номинальных нагрузках подают в энергетическую установку /ЭУ/ 11, куда по линии 14 поступает и водородсодержащий газ. Регулирование топливообеспечения, что в конечном итоге изменяет вырабатываемую ЭУ 11 мощность, осуществляется перераспределением потоков очищенного газа, поступающих по газопроводу 6 в установку 7 и по байпасу 15 и линии 14 в ЭУ 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!(ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5y) 4 F 01 К 23/06 !3- - Й г)(.Д

РЛ". пп 7! 1п-1."лй(ЕЫ

Е .!Е, г!Р10;ggA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4265039/24-06 (22) 16.06.87 (46) 23.07.89. Бюл. № 27 (71) Саратовский политехнический институт (72) В. Ю. Лазарев, В. И. Ерофеева и H. Н. Зайкина (53) 621.165:621.438 (088.8) (56) Андрющенко А. И., Попов А. И. Основы проектирования энерготехнологических установок. электростанций. М.: Высшая школа, 1980, с. 57.

Заявка ФРГ № 3327367, кл. F 02 С 3/28, опублик. 1984. (54) СПОСОБ ТОПЛИВООБЕСПЕЧЕНИЯ

МАНЕВРЕННОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ (57) .Изобретение относится к теплоэнергетике и м.о. использовано на тепловых электростанциях с термическим разложением твердого топлива, участвующих в покрытии переменного графика электрических нагрузок. Цель изобретения — повышение маневренности путем расширения регулировоч„„SU„„1495452 А1

2 ного диапазона вырабатываемой могцности и эффективности. Для этого после термического разложения твердого топлива в установке с образованием водосодержащего газа и жидких продуKToB (смоль1) накапливают последние в хранилигце 5. В период провала нагрузки часть очищенного водородсодержащего газа подают в установку 7 выделения водорода, который компремируют в компрессоре 9 и подают в реактор 10, где в присутствии катализатора он реагирует с жидкими продуктами с образованием энергетического топлива, которое накапливают в хранилигце 13, а в период пика нагрузок и при номинальных нагрузках подают в энергетическую установку (ЭУ) 11, куда по линии 14 поступает и водородсодержащий газ. Регулирование топливообеспечения. что в конечном итоге изменяет вырабатываемую ЭУ 11 мощность, осуществляется перераспределением потоков очи щенного газа, поступ ающи х по газопроводу 6 в установку 7 и по байпасу 15 и линии 14 в ЭУ 1!. 1 ил.

1495452

Формула изобретения

55

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях с термическим разложением твердого топлива, участвующих в покрытии переменного графика электрических нагрузок.

Цель изобретения — повышение маневренности путем расширения регулировочного диапазона вырабатываемой мощности и эффективности.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит установку 1 термического разложения твердого топлива, подключенные к ней трубопровод 2 жидких продуктов разложения, газопровод 3 водородсодержащего газа, сообщенный с устройством 4 очистки последнего, хранилище 5 жидких продуктов разложения, подключенное к газопроводу 2, газопровод 6 очищенного газа, сообщающий устройство 4 очистки с установкой 7 выделения водорода, сообщенной трубопроводом 8 со всасом компрессора 9, выхлоп которого подключен к реактору 10 гидроочистки, который в свою очередь, соединен с энергетической установкой 11 линией 12 подачи энергетического топлива через хранилище 13.

Камера сгорания (не показана) энергетической установки 11 подключена также линией 14 подачи водородсодержащего газа к установке 7 или посредством байпаса 15 непосредственно к устройству 4 очистки газа. В устройстве предусмотрена запорн а я ар м атура 16 — 19.

Способ осуществляют следующим обра зом.

Термическое разложение твердого топлива, например процесс полукоксования сланца производят в установке 1 при 480 — 500 С в реакторе полукоксования (не показан) и при температуре теплоносителя, в качестве которого используют золу сланца, 800 — 850 С.

Полученную парогазовую смесь очищают в циклонах (не показаны), частично конденсируют с выделением жидких продуктов (смолы) и водородсодержащего полукоксового газа. Полученный газ по газопроводу 3 подают в устройство 4, где он очищается от твердых частиц и сернистых соединений, а жидкие продукты по трубопроводу 2 направляют в хранилище 5.

При работе на пониженных нагрузках в часы провала часть очищенного газа подают в установку 7 выделения водорода. В качестве такой установки ? может быть использован диффузионный аппарат.

Выделившийся водород по трубопроводу 8 поступает в компрессор 9, где последовательно сжимается в его ступенях до давления 15 МПа, соответствующего давлению термообработки жидких продуктов в реакторе 10. Жидкие продукты (смолы), посту10

35 пающие в реактор 10, предварительно нагреваются до температуры порядка 370 С перегретым паром с температурой 565 С, отбираемым из горячей нитки промежуточного пароперегревателя турбины (не показаны) энергетической установки 11, В реакторе 10 происходит гидрогенолиз С вЂ” О, С вЂ” N, С вЂ” S связей, а также части С вЂ” С связей углеводородов, входящих в состав жидких продуктов разложения. В результате образуется энергетическое топливо, которое по линии 12 накапливается в хранилище 13.

Очищенный газ и отводимые из установки 7 выделения водорода газы по линии 14 подаются на сжигание в энергетическую установку 11. Мощность электростанции регулируют перераспределением потоков очищенного газа, поступающих по газопроводу 6 в установку 7 выделения водорода и по байпасу 15 и линии 14 в энергетическую установку 11.

В периоды номинальных и максимальных нагрузок в энергетическую установку 11 подают на сжигание энергетическое топливо из хранилища 13.

Таким образом, снимаются ограничения на регулирование мощности энергетической установки 11, накладываемые введением в цикл выработки электроэнергии процесса полукоксования сланца.

Расходы электроэнергии на компремирование водорода и пара на нагрев жидких продуктов в периоды провала нагрузок энергосистемы позволяют дополнительно разгрузить электростанцию.

Кроме того, применение предлагаемого способа позволяет снять ограничения по содержанию серы в исходном топливе.

Способ топливообеспечения маневренной энергетической установки тепловой электростанции путем термического разложения твердого топлива с образованием водородсодержа щего газа и жидких продуктов, очистки газа, подачи его на сжигание в энергетическую установку, получения из жидких продуктов энергетического топлива, накопления последнего в период провала нагрузок и подачи его на сжигание в энергетическую установку в период пика нагрузок„отличающийся тем, что, с целью повышения маневренности путем расширения регулировочного диапазона вырабатываемой мощности и эффективности, после термического разложения твердого топлива производят накопление жидких продуктов, а получение энергетического топлива из последних осуществляют в период провала нагрузки путем термообработки с добавлением катализатора и в присутствии водорода, выделяемого в этот период из водородсодержащего газа и компремирующего до давления термообработки.