Замкнутая система дальнего теплоснабжения

 

Изобретение позволяет повысить экономичность. В реакторе 1 осуществляется крекинг аммиака за счет подвода тепла от источника тепла. Продукты крекинга, смесь азота и водорода, охлаждают в теплообменниках 16, 17, 18, сжимают в компрессоре 5 и подают по магистрали 4 в район потребителей тепла. Затем смесь сжимают в компрессоре 6 с охлаждением в промежуточных охладителях 13, 14, нагревают в теплообменнике 15 и подают в реактор 2. В последнем осуществляется реакция синтеза аммиака с выделением тепла. Продукты реакции, смесь аммиака и непрореагировавших газов, охлаждается в парогенераторе 7 с генерацией пара, направляемого потребителям, в теплообменнике 15 и охладителе 8. Затем смесь расширяют в турбине 9 с совершением полезной работы. В сепараторе 10 непрореагировавшие газы отделяются от аммиака. Последний насосом 12 направляют в реактор 1 крекинга. Экономичность повышают путем получения полезной работы в турбине и получения полезного тепла высокой температуры в охладителе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301479/24-06 (22) 01.09.87 (46) 15.06.90. Бюл. 22 (71) Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский институт «ВНИПИэнергопром» (72) Б. Н. Громов, Я. А. Ковылянский, И. А. Смирнов, Н. Н. Старостенко, В. И. Ста росте н ко и С. А. Миха йлова (53) 621.165 (088.8) (56) Михайлова С. А. и др. Хеметермическая система передачи тепла, основанная на цикле «крекинг аммиала — синтез аммиака». Сборник: Вопросы атомной науки и техники. Серия: Атомно-водородная энергетика и технология. Вып. 2, 1987, с. 16 — 17, (54) ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА ДАЛЬНЕГО

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить экономичность. В реакторе 1 осуществляется крекинг аммиака за счет подвода тепла

„„Я0„„1571281 (51)5 F 01 К 17/02 от источника тепла. Продукты креки нга, смесь азота и водорода охлаждают в теплообменниках 16 — 18, сжимают в компрессоре 5 и подают по магистрали 4 в район потребителей тепла. Затем смесь сжимают в компрессоре 6 с охлаждением в промежуточных охладителях 13 и 14, нагревают в теплообменнике 15 и подают в реактор 2. В последнем осуществляется реакция синтеза аммиака с выделением тепла.

Продукты реакции, смесь аммиака и непрореагировавших газов охлаждается в парогенераторе 7 с генерацией пара, направляемого потребителям, в теплообменнике 15 и охладителе 8. Затем смесь расширяк1т в турбине 9 с совершением полезной работы. В сепараторе 10 непрореагировавшие газы отделяются от аммиака. Последний насосом 12 направляют в реактор I креки нга. Экономичность повы ша ют путем получения полезной работы в турбине и получения полезного тепла высокой температуры в охладителе. 1 ил.

1571281

Формула изобретения

3

Изобретение относится к энергетике, а именно к системам дальнего теплоснабжения.

1!елью изобретения является повышение экономичности.

На чертеже представлена схема предлаг- "мой системы.

Замкнутая система дальнего теплоснабжения содержит реактор 1 крекинга аммиака, подключенный к источнику теплоты (не показан), и реактор 2 синтеза аммиака, соединенные магистралями 3, 4 аммиака и азотоводородной смеси. В магистрали азотоводородной смеси размещены компрессор 5 транспорта смеси и компрессор 6 реактора синтеза, выполненный многоступенчатым.

В магистрали аммиака расположены парогенератор 7, подсоединенный к потребителю тепла, охладитель 8, газовая турбина 9, сепаратор 10 с трубопроводом 11 непрор гировавших газов и насос 12. Также система содержит поверхностный и смешивающий промежуточные охладители 13 и !4 компрессора 6, первый из которых по охлаждающей среде подсоединен к магистрали 3 аммиака после сепаратора 10, а второй — к трубопроводу 11 непрореагировавших газов. Система содержит теплообменник 15, который по нагреваемой среде подключен к магистрали 4 смеси перед реактором 2 синтеза, а по охлаждаемой — к магистрали 3 аммиака после парогенератора 7, и теплообменники

16 — 18, размещенные по нагреваемой среде в магистрали 3 аммиака перед реактором 1 крекинга аммиака. При этом по греющей среде теплообменники 16 и 17 расположены в магистрали 4 смеси после реактора 1 крекинга, а теплообменник !8 — после компрессора 5.

Система работает следующим образом.

Аммиак от реактора 2 синтеза амми; ка по магистрали 3 транспортируется к реактору 1 крекинга аммиака. При этом жидкий аммиак подогревается в теплообменниках

13 и 18, испаряется и перегревается в теплообменниках 17, 16 и направляется в реактор 1 крекинга. В последнем к аммиаку подводится тепло от источника тепла. За счет этого температура аммиака поднимается до температуры реакции разложения и осуществляется крекинг аммиака за счет энергии источника теплоты.

Продукты крекинга, смесь азота и водорода охлаждают в теплообменниках 16 и 17 и сжимают в компрессоре 5 транспорта смеси. Затем смесь охлаждают в теплообменнике 18 и по магистрали 4 направляют в район потребителя тепла при температуре окружающей среды. При этом транспортировку смеси возможно осуществлять на большие расстояния без потери энергии, заключенной в азотоводородной смеси в химически связа нном виде.

?О

В районе потребителей тепла азотоводородная смесь сжимается до повышенного давления благодаря ступенчатому сжатию в компрессоре 6 с промежуточным охлаждением в поверхностном охладителе 13 и смешивающем промежуточном охладителе 14.

Сжатую смесь нагревают в теплообменнике 15 и подают в реактор 2 синтеза аммиака. В последнем осуществляется реакция синтеза, аммиака, протекающая при температуре порядка 500 С с выделением тепла. Продукты синтеза, аммиак и непрореагировавшие газы — азот и водород, направляются в парогенератор 7. В парогенераторе генерируют водяной пар, который может быть использован в паросиловом теплофикационном контуре. Из парогенератора смесь направляют в теплообменник 15 и охладитель 8, где она дополнительно охлаждается. При этом благодаря высокому давлению в реакторе 2 температура синтеза аммиака в нем повышается и температура смеси в охладителе 8 достаточна для нагрева теплоносителя, направляемого потребителям тепла. Из охладителя 8 смесь аммиака, азота и водорода подают в газовую турбину 9, где она расширяется с совершением полезной работы.

В процессе расширения в турбине 9 температура смеси падает до 0 С и ниже и происходит конденса ция а ммиака, который отделяется от непрореагировавших газов в сепа ра торе 10. Из последнего непрореа гировавшие газы направляют в качестве охлаждающего агента в смесительный промежуточный охладитель 14, а жидкий аммиак — в поверхностный промежуточный охладитель 13. Жидкий аммиак нагревается и насосом 12 подается по магистрали 3 в район источника теплоты, Изобретение повышает экономичность путем получения полезной работы в турбине и обеспечения высокой температуры смеси в охладителе, размещенном перед турбиной достаточной для нагрева теплоносителя систем теплоснабжения.

Замкнутая система дальнего теплоснабжения, содержащая подключенный к источнику теплоты реактор крекинга аммиака и реактор синтеза аммиака, соединенные магистралью аммиака и магистралью азотоводородной смеси, расположенные в последней компрессор транспорта смеси и компрессор реактора синтеза, размещенные в магистрали аммиака па рогенератор с подключенным к нему потребителем тепла и охладитель-сепаратор с трубопроводом непрореагировавших газов, теплообменник, который по нагреваемой среде подключен к магистрали смеси перед реактором синтеза, а по

1571281

Составитель С. Кузнецов

Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 1497 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4j5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1 охлаждаемой — к магистрали аммиака после парогенератора, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она снабжена газовой турбиной и насосом, причем компрессор реактора синтеза выполнен много ступенчатым с поверхностным и смешивающим промежуточными охладителями, а охладитель-сепаратор разделен на последовательно соединенные охладитель и сепаратор, при этом газовая турбина размещена в ма10 гистрали аммиака между охладителем и сепаратором, трубопровод непрореагировавших газов подключен к смешивающему промежуточному охладителю, магистраль аммиака после сепаратора — к поверхностному промежуточному охладителю по охлаждающей среде, насос размещен в магистрали аммиака после поверхностного промежуточного охладителя, а охладитель подключен к потребителям тепла.