Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива

 

Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения - повышение экономичности установки путем увеличения разности среднетермодинамических температур подвода и отвода теплоты в цикле. Для этого комбинированная парогазовая установка содержит газификатор 1, воздухоразделительное устройство 2, кислородный компрессор 3, парогенераторы 4, 5 высокого и низкого давления, газотурбинный агрегат 7, котел-утилизатор 10, паровую турбину 11, установку 16 получения водорода, подключенную к выходу устройства 6 очистки газа, водородные пароперегреватели 17, 24 высокого и низкого давления и теплообменную поверхность 27 в котле-утилизаторе 10, вход которой соединен через компрессор 28 диоксида углерода с установкой 16 получения водорода, а выход подсоединен к газификатору 1. В водородном пароперегревателе 17 высокого давления происходит перегрев пара после котла-утилизатора 10 и парогенератора 4 высокого давления. В водородном пароперегревателе 24 низкого давления происходит перегрев пара после части 12 высокого давления паровой турбины 11 и парогенератора 5 низкого давления. За счет этого часть очищенного газа используют для водородного перегрева пара. Это приводит к повышению среднетермодинамической температуры подвода теплоты в цикле. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 01 К 13 00 23/06

К@

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPGHOMY СВИДЕтелЬСТВУ

1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21 ) 4490608/24-06 (22) 29.07.88 (46) 23.06.90. Бюл. Р 23 (71) Саратовский политехнический институт (72) А,И.Шупарский (53) 6?1.165 (088.8) (56) Заявка ФРГ 1"- 3319711, кл. F 02 С 6/18, опублик, 1985, (54) К011БИНИРОВАННАЯ ПАРОГАЗОВАЯ

УСТАНОВКА С ГАЗИФИКАЦИЕЙ ТВЕРДОГО

ТОП,1П1ВА (57) Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения. — повышение экономичности установки путем

ÄÄSUÄÄ 15 220 А1 увеличения разности среднетермодинамических температур подвода и отвода теплоты в цикле, Дпя этого комбинированная парогазовая установка содержи т г азийикатор 1, воз духор азделительное устройство 2, кислородный компрессор 3, парогенераторы 4,5 высокого и низкого давления, газотурбинный агр er ат 7, котел-утилиз атор 10, пар овую турбину 11, установку 16 получения водорода, подключенную к выходу устройства 6 очистки газа, водородные пароперегреватели 17,24 высокого и низкого давления и теплообменную поверхность 27 в котле-утилиза.1573220

10 тор е 10, вход к от ор ой с оединен через компрессор 28 диоксида углерода с установкой 16 получения водорода, а выход подсоединен к газификатору 1.

В водородном пароперегревателе 17 высокого давления происходит перегрев пара после котла-утилизатора 10 и парогенератора 4 высокого давления, В в одор одном п ар о пер е грев ат еле 24

Изобретение относится. к теплоэнерrетике, IIpеимущественно к тепловым схемам э не ргоус тановок с г азификацией т в ер дог о топлив а.

Целью изобретения является повыще- >О ние экономичности установки путем увеличения разности среднетермодинамических температур подвода и отвода теплоты в цикле, На чертеже представлена схема комбинированной парогазовой установки с газификацией твердого топлива, Установка содержит гаэификатор 1, воэдухоразделительное устройство 2, кислородный компрессор 3, вход кото-.

1 рого подключен к выходу воэдухоразделительного устройства 2, а выход— к гаэификатору 1, парогенераторы 4 и 5 . .высокого и низкого давления. соответственно, устройство 6 очистки газа, газотурбинный агрегат 7, камер а

8 сгорания которого подключена через парогазовый теплообменник 9 к выходу устройства 6 очистки газа, котел-утилизатор 10, паровую турбину 11,сос- 4О тоящую из частей 12 и 13 высокого и низкого давления, K входу газификатора 1 подсоединена линия 14 подвода твердого топлива. На одном валу с паровой турбиной 11 расположен 45 электрогенер атор 15.

Кроме того, комбинированная парогазовая установка снабжена установ- кой 16. получения водорода, подключенной к выходу устройства 6 очистки гаэа, водородным пароперегревателем 17 высокого давления, вход которого соединен через водородный компрессор 18 с выходом 19 установки 16 получения водорода, через дожимной компрессор

20 с выходом 21 кислородного компрессора 3, паропроводами с выходами 22 и 23 котла-утилизатора и парогенератор а 4 высокого давления, а выход низкого давления происходит перегрев пара после части 12. высокого давления паровой турбины I l и парогенератора

5 низкого давления, Ва счет этого часть очищенного газа используют для водородного перегрева пара. Это приводит к IIQBbIDIPHHY) среднетермодинамической температуры подвода теплоты в цикле. 1 ил.

1 подключен к входу в часть 12 высокого давления паровой турбины 11 водородным пароперегревателем 24 низкого давления, вход которого соединен с выходами 19,21,25 и 26 установки 16 получения водор ода, кисл ор одного компрессора 3, части 12 высокого давления паровой турбины 11 и парогенератора 5 низкого давления соответственно, а выход подключен к входу в часть 13 низкого давления паровой турбины 11 дополнительной теплообменной поверхностью 27 в котле-утилизаторе 10 вход которой соединен через компрессор 28 диоксида углерода с установкой 16 получения водорода, а выход нагружен на газификатор 1.Тракт питательной, воды включает конденсатор

29, конденсатный насос 30, деаэратор

31, питательные насосы 32 и 33 низкого и высокого давления соответственно, Выход 34 питательнога насоса высокого давления соединен с парогенератором 4 высокого давления, выход 35 питательного нас оса 32 низкого давления соединен с парогенератором 5 низк ого давления, Привод компр ессор ов

3,18,20 и 28 осуществляется от элект родвигателей 36 — 39 соответственно.

Установка работает следующим образомм, В газификатор 1 поступает твердое топливо по линии 14. Газийикация топлива происходит под давлением в среде кислорода и диоксида углерода, которые поступают в газификатор 1 иэ кислородного компрессора 3 и дополнительной теплообменной поверхности 27 котла-утилизатора 10. Физическая теплота неочищенного газа используется в парогенераторах 4 и 5 для выработки пара и для подогрева очищенного газа после устройства 6 в газовом теплообменнике 9, Очищенный и подогре73220 б

Полученный в установке 16 диоксид углерода сжимается в компрессоре 28 и поступает в дополнительную теплообменную поверхность 27 котла-утилиэатора 10 для охлаждения уходящих газ ов ° Harp етый диоксид углер ода поступ ае т в г азифик атор 1 .

Составитель N. Радин техред М,Ходанпч Редактор А,Мотыль

Корр ек тор М.Мак симишинец

Заказ 1631 Тираж 423 Подписное

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,!01

5 15 тый гаэ поступает в камеру 8 сгорания газотурбинного агрегата 7.теплота уходящих газов газотурбинного агрегата 7 используется в котле-утилизаторе 10 для выработки пара.

Часть очищенного газа после устройства 6 отбирается в установку 16

l получения водорода, где происходят процессы конверсии окиси углерода и отмывки диоксида углерода. Часть полученного водорода сжимается в компрессоре 18 и поступает в водородный пароперегреватель 17 .высокого давления, Сюда же посредством дожимного компрессора 20 подают кислород, В водородном пароперегреватепе 17 происходит сгорание водорода со стехиометрическим количеством кислорода, образующийся пар смешивается при посто янном давл ении с п ар ом по сле котла-утилизатора 10 и парогенератора 4 высокого давления и, таким обр азом, осуществляет его перегрев,Пер егр етый пар из водородного пар о- перегревателя 17 высокого давления поступает в часть 12 высокого давления паровой турбины 11.

Другая часть полученного водорода поступает в водородный. пароперегреватель 24 низкого давления. Сюда же поступает кислород в стехиометрическом количестве из выхода 21 кислородного компрессора 3. В водородном пароперегревателе 24 происходит перегрев пара после части 12 высокого давления паровой турбины 11 и парогене" ратора 5 низкого давления. Перегретый пар из водородного пароперегревателя 24 низкого давления поступает в часть 13 низкого давления паровой турбины.

5 !

О !

Формул а из о бр ет ения

Комбинированная парогаэовая установка с газификацией твердого топлив а, с одерж ап ая воздухораэдепит ель, подключенный к кислородному компрессору, выход которого соединен с газидикатором твердого топлива, соединенным по продуктам газификации с последовательно расположенными парогенераторами высокого и низкого давления я, газ о-газовым теппообменником и устройством очистки газов,газотурбинный агрегат, воздушный компрессор которого подключен к воздухоразделителю и газовой турбине через камеру сгорания, соединенную через газо-газовый теплообменник с выходом устройства очистки газов, прн этом выход газовой турбины подключен к входу котла-утилизатор а, выход которого по пару подключен к входу многоцилиндровой паровой турбины, о т л и ч а юm а я с я тем, что, с целью повьппения экономичности установки путем увеличения разности среднетермодинамических температур подвода и отвода теплоты в цикле, она снабжена установкой получения водорода, водородными пароперегревателями высокого и низкого давления, дополнительным компрессором и теплообменной поверхностью, размещенной в котле-утилизаторе и подключенной выходом и входом к входу газификатора и выходу дополнительного компрессора, вход которого подключен к выходу диоксида углерода из установки получения водорода,при этом вход и выход по водороду последней подключены соответственно к выходу устройства очистки газов и водородным пароперегревателям высокого и низкого давления, входы которых по кислороду подключены к кислородному компрессору, а входы по пару— к парогенераторам высокого и низкого давления, причем входы по кислороду и водороду пароперегревателя водорода высокого давления подключены через дополнительные компрессоры.