Парогазовая установка с газификацией твердого топлива

 

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в энерге7 / тических установках с газификацией топли ва с целью снижения выбросов оксидов азота о атмосферу. Для этого установка снабжена камерой 11 сгорания, газовой турбиной 13 и пароперегревателем 12. Входы камеры 11 сгорания подсоединены к трубопроводу 10 отбора пара паровой турбины 9, устройству 3 очистки газа и компрессору 8 высокого давления, а ее выход подсоединен к входу дополнительной газовой турбины 13. Выхлоп турбины 13 через пароперегреватель 12 подсоединен к парогенератору 5. При этом по нагреваемой среде пароперегреватель 12 включен в трубопровод 10 отбора пара к газификатору 1. Снижение образования оксидов азота возникает за счет уменьшения температуры и концентрации окислителя в зоне горения. 1 ил. (Л о ± ел СП VJ со

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5115 Г 01 К 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗ(,)БРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1ь (21) 4696867/06 (22) 29.05.89 (46) 30.04.91. Бюл. N 16 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.И.Шупарский (53) 621.165 (088.8) (56) Грибов В.Б. Парогазовая установка мощностью 250 МВт с внутрицикловой газификацией твердого топлива. — В сб.: Разработка парогаэовых установок с внутрицикловой газификацией твердого топлива.

Труды ЦКТИ, М 197. Л.:ЦКТИ, 1982, с.33, рис,1. (54) ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА С ГАЗИФИКАЦИЕЙ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в энергеЯ, 1645573 А1 тических установках с газификацией топли. ва с целью снижения выбросов оксидов азота в «тмосферу. Для этого установка снабжена камерой 11 сгорания, газовой турбиной

13 и пароперегревателем 12. Входы камеры

11 сгорания подсоединены к трубопроводу

10 отбора пара паровой турбины 9. устройству 3 очистки газа и компрессору 8 высокого давления, а ее выход подсоединен к входу дополнительной газовой турбины 13.

Выхлоп турбины 13 через пароперегреватель 12 подсоединен к парогенератору 5.

При этом по нагреваемой среде пароперегреватель 12 включен в трубопровод 10 отбора пара к гаэификатору1. Снижение образования оксидов азота возникает эа счет уменьшения температуры и концентрации окислителя в зоне горения. 1 ил, 1645573

Изобретение относится к энергетике и, в частности, к энергетическим установкам с газификацией топлива.

Цель изобретения — снижение выбросов оксидов азота в атмосферу.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Парогаэовая установка с газификацией твердого топлива содержит газификатор 1 на паровоздушном дутье, соединенный через утилизатор 2 теплоты, устройство 3 очистки газа и турбодетандер 4 с высоконапорным парогенератором 5, гаэотурбинную установку, газовая турбина 6 которой подсоединена к парогенератору 5 по продуктам сгорания, а компрессор 7 — к парогенератору 5 по воздуху и через компрессор 8 высокого давления — к газификатору 1, а также паровую турбину 9, вход которой подсоединен по пару к парогенератору 5, а трубопровод 10 отбора пара — к гаэификатору 1.

Установка также содержит камеру 11 сгора ния, газовый пароперегреватель 12 и дополнительную газовую турбину 13, выхлоп которой через газовый пароперегреватель подсоединен к парогенератору 5, а вход — к камере 11 сгорания. При этом последняя подключена к устройству 3 очистки газа, к компресссру 8 высоко о давления и к трубопроводу 10 отбора пара. В трубопровод

10 помещен по нагреваемой среде пароперегреватель 12. Установка также снабжена линией 14 подачи твердого топлива, дымовой трубой 15, эпектрогенераторами 16 и арматурой 17.

Парогазовая установка с газификацией твердого топлива работает следующим образом.

В газификатор 1 подают твердое топливо по линии 11. Газификация топлива происходит под давлением на паровоздушном дутье. Воздух для газификации подают flpll помощи воздушного компрессора 7 и компрессора 8. Перегретый пар для газификации поступает по трубопроводу 10 из пароперегревагеля 12. Продукты газификации охла. кдают в утилиза-.оре 2 тепл-I и подают в устройство 3 очистки газа, где производят их очистку ог твердых частиц и сероводорода. Очищенныи газ расширяю в урбодетандере 4, используемом для лривода компрессора 8, l1 Haïðaâëÿþò в вь ".оконапорный парогенератор 5 для сжигания в среде воздуха, котор.- и подают воздушным компрессором 7 газотурбинной установки

6, Высоконапорный парогенерэтор 5 вырабатывает перегретый пар, который направляют в паровук урбину 9 для расширения

l1 производства злектричегкой энергии B электрогенера оре 16. Пар после турбины 9

55 конденсируют в конденсаторе, полученную воду подают насосом через систему регенеративных подогревателей, газоводяной подогреватель и экономайзер в высоконапорный парогенератор 5. Продукты сгорания иэ высоконапорного парогенератора 5 направляют в газовую турбину 6, после которой их охлаждают в экономайэере, газоводяном подогревателе и выбрасывают через дымовую трубу 15 в атмосферу.

После устройства 3 очистки газа отбирают часть очищенного газа и направляют в камеру 11 сгорания. Сюда же подают часть воздуха после компрессора 8 и часть пара из трубопровода 10 отбора пара паровой турбины 9. В камере 11 сгорания происходит сжигание очищенного газа в среде воздуха и пара. Полученные при этом продукты сгорания расширяют в дополнительной гавовой турбине 13, охлаждают в газовом пароперегревателе 12 и сбрасывают в высоконапорный парогенератор 5. Мощность дополнительной газовой турбины 13 используют для производства электроэнергии в электрогенераторе 16. Часть пара из трубопровода 10 паровой турбины 9 направляют в газовый пароперегреватель 12, где происходит era перегрев. Перегретый пар иэ газового пароперегревателя 12 поступает в газификатор 1.

В установке охлажденные в газовом пароперегревателе продукты сгорания подают в высоконапорный парогенератор, за счет чего происходит снижение максимальной температуры и концентрации окислителя в зоне горения и, следовательно, снижение образования оксидов азота, Другим фактором, способствующим снижению образования оксидов азота, является подача водяного пара в камеру сгорания. При этом количество оксидов азота снижается как в камере сгорания, так и в высоконапорном парогенераторе. Последнее объясняется ем, что водяной пар из камеры сгорания поступает вместе с продуктами сгорания в высоконапорный парогенератор. При этом водяной пар интенсифицирует реакции горения газа за счет добавочного количества гидроксильного радикала (ОН), который образуется по реакции.

Н20 ОН +Н

За счет интенсификации горения происходит уменьшение времени пребывания продуктов сгорания в зоне горения и, следовательно, уменьшение выхода оксидов азота.

Изобретение позволит снизить выброс оксидов азота в атмосферу пу ем применения камеры сгорания, дополнительнои турбины L1 пароперегревателя.

1645573

Формула изобретения

Составитель С,Кузнецов

Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Редактор М.Товтин

Заказ 1335 Тираж 326 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Парогазовая установка с газификацией твердого топлива, содержащая паросиловой контур, состоящий иэ последовательно 5 установленных высоконапорного парогенератора. паровой турбины и конденсатора, тракт газификации топлива, состоящий из последовательно установленных воздушного компрессора высокого давления, газифи- 10 катора топлива, подключенного трубопроводом к отбору паровой турбины, устройства очистки газа ф турбодетандера. подключенного к парогейератору, и газотурбинную установку, состоящую иэ газовой турбины и 15 воздушного компрессора, расположенных на одном валу, причем газовая турбина своим входом подключена к выходу продуктов сгорания из парогенератора. ее выхлоп со20 общен с атмосферой, а компрессор по нагнетанию подсоединен к парогенератору и входу воздушного компрессора высокого давления, отличающаяся тем, что, с целью снижения выбросов в атмосферу оксидов азота. она снабжена камерой сгорания. дополнительной газовой турбиной и газовым пароперегревателем, размещенным в трубопроводе отбора паровой турбины между газификатором и паровой турбиной и подключенным входом и выходом греющей среды соответственно к выхлопу дополнительной газовой турбины и парогенератору, при этом дополнительная газовая турбина своим входом подключена к камере сгорания, а последняя по входу подсоединена к трубопроводу отбора паровой турбины, устройству очистки газа и компрессору высокого давления.