Комбинированная система теплоэнергоснабжения

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в комбинированных теплоэнергетических системах. Комбинированная система теплоэнергоснабжения содержит тепловую газотурбинную, газопоршневую или парогазовую электростанцию с теплообменниками-утилизаторами теплоты охлаждающей воды и отходящих газов, которые включены в контур теплоснабжения потребителя теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения, после теплообменника-утилизатора теплоты отходящих газов по линии отходящих газов последовательно включены газовая печь и технологические потребители горячего газа - сушильные, обжиговые и/или термические установки, в контур теплоснабжения дополнительно включен воздушный теплообменник для подогрева поступающего в газовую печь воздуха, а теплообменник-утилизатор теплоты отходящих газов по линии отходящих газов снабжен байпасной - обводной - магистралью. Изобретение позволяет повысить утилизацию тепловых отходов и эффективность тепловых процессов, использующих горячие газы. 1 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в комбинированных теплоэнергетических системах для повышения эффективности утилизации тепловых отходов и эффективности технологических процессов, использующих горячие газы, преимущественно сушильные, обжиговые и/или термические установки.

Из уровня техники известна комбинированная система теплоэнергоснабжения, содержащая тепловую газотурбинную или газопоршневую электростанцию с теплообменниками-утилизаторами теплоты охлаждающей воды и отходящих газов, которые включены в контур теплоснабжения потребителя теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения (см. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. /Под ред. Б.Н.Голубкова. М., «Энергия», 1979, с.241-244). Основной недостаток известного решения заключается в низкой эффективности использования теплоты отходящих газов из-за невысокого коэффициента теплопередачи от газов к воде.

Изобретение направлено на повышение эффективности использования утилизируемых тепловых отходов и эффективности технологических процессов, использующих горячие газы, преимущественно в сушильных, обжиговых и/или термических установках.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в комбинированной системе теплоэнергоснабжения, содержащей тепловую электростанцию, в которой энергия сжигаемого в камере сгорания газа преобразуется в механическую работу, с теплообменниками-утилизаторами теплоты охлаждающей воды и отходящих газов, которые включены в контур теплоснабжения потребителя теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения, согласно изобретению после теплообменника-утилизатора теплоты отходящих газов по линии отходящих газов последовательно включены газовая печь и технологические потребители горячего газа, теплообменник-утилизатор теплоты отходящих газов по линии отходящих газов снабжен байпасной - обводной - магистралью с запорно-регулирующей арматурой, а в контур теплоснабжения дополнительно включен воздушный теплообменник для подогрева поступающего в газовую печь воздуха.

Наличие на линии отходящих газов последовательно включенных газовой печи, в которую поступает горячий отходящий газ, и технологических установок, работающих на горячем газе, существенно повышает как эффективность утилизации теплоты отходящих газов газотурбинной, газопоршневой или парогазовой тепловой электростанции и тепловых отходов в целом, так и эффективность и экономичность работы газовой печи, обслуживающей промышленные сушильные, обжиговые, термические и т.п. установки.

На чертеже схематично представлен общий вид комбинированной системы теплоэнергоснабжения.

Комбинированная система теплоэнергоснабжения содержит тепловую электростанцию 1, в которой энергия сжигаемого в камере сгорания газа преобразуется в механическую работу, например газотурбинную, газопоршневую или парогазовую ТЭС, с теплообменником-утилизатором 2 теплоты охлаждающей воды и теплообменником-утилизатором 3 отходящих газов, которые включены в контур 4 теплоснабжения потребителя теплоты 5 с системами отопления и горячего водоснабжения (на чертеже не показано), последовательно включенные после теплообменника-утилизатора 3 теплоты отходящих газов по линии 6 отходящих газов газовую печь 7 и технологические потребители 8 горячего газа, преимущественно сушильные, обжиговые и/или термические установки. Кроме того, в контур 4 теплоснабжения дополнительно включен воздушный теплообменник 9 для подогрева поступающего в газовую печь 7 воздуха, а теплообменник-утилизатор 3 теплоты отходящих газов по линии отходящих газов снабжен байпасной - обводной - магистралью (перемычкой) 10 и запорно-регулирующей арматурой (вентилями) 11.

Комбинированная система теплоэнергоснабжения работает следующим образом.

Тепловая газотурбинная, газопоршневая или парогазовая электростанция 1 вырабатывает электроэнергию и посредством контура 4 теплоснабжения, утилизирующего тепловые отходы, обеспечивает теплотой системы отопления и горячего водоснабжения потребителя 5 теплоты. В зависимости от требуемой по технологическим соображениям температуры, которая регулируется посредством вентилей 11, отходящие газы после теплообменника-утилизатора 3 теплоты отходящих газов и/или по байпасной - обводной - магистрали (перемычке) 10 поступают по линии 6 отходящих газов в газовую печь 7, куда также по трубопроводу 12 подают подогретый в воздушном теплообменнике 9 воздух и по трубопроводу 13 - топливо. Образующиеся в газовой печи 7 продукты горения - горячие газы, смешанные с горячими отходящими газами, по трубопроводу 14 направляются технологическим потребителям 8 в сушильные, обжиговые и/или термические установки.

Комбинированная система теплоэнергоснабжения, содержащая тепловую электростанцию, в которой энергия сжигаемого в камере сгорания газа преобразуется в механическую работу, с теплообменниками-утилизаторами теплоты охлаждающей воды и отходящих газов, которые включены в контур теплоснабжения потребителя теплоты с системами отопления и горячего водоснабжения, отличающаяся тем, что после теплообменника-утилизатора теплоты отходящих газов по линии отходящих газов последовательно включены газовая печь и технологические потребители горячего газа, теплообменник-утилизатор теплоты отходящих газов по линии отходящих газов снабжен байпасной - обводной - магистралью с запорно-регулирующей арматурой, а в контур теплоснабжения дополнительно включен воздушный теплообменник для подогрева поступающего в газовую печь воздуха.