Котел-утилизатор (варианты)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котлах-утилизаторах башенного типа, предназначенных для получения перегретого пара за счет охлаждения продуктов сгорания после газовой турбины. Предложен котел-утилизатор, включающий корпус, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата, соединенный через насос с конденсатором и термическим деаэратором, испаритель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и термическим деаэратором, перегреватель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и паровой турбиной, экономайзер высокого давления, соединенный с термическим деаэратором и барабаном высокого давления, испаритель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления, перегреватель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления и паровой турбиной, и раздающие и собирающие коллекторы, при этом испаритель низкого давления разбит на две части - верхнюю и нижнюю, каждая из которых соединена с раздающим коллектором и установленным дополнительно собирающим коллектором, соединенным с барабаном низкого давления, кроме того, барабан низкого давления соединен через насосы или через насос и тройник с раздающими коллекторами и испарительной поверхностью низкого давления. Изобретение позволяет увеличить срок службы гибов испарителя низкого давления за счет уменьшения скорости пароводяной смеси. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в котлах-утилизаторах башенного типа, предназначенных для получения перегретого пара за счет охлаждения продуктов сгорания после газовой турбины.

Известен котел-утилизатор, включающий корпус, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата, соединенный с конденсатором и термическим деаэратором, испаритель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и термическим деаэратором, перегреватель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и паровой турбиной, экономайзер высокого давления, соединенный с термическим деаэратором и барабаном высокого давления, испаритель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления, перегреватель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления и паровой турбиной и раздающие и собирающие коллекторы (Ю.А.Радин. Освоение первых отечественных бинарных парогазовых установок // Теплоэнергетика - 2006. - №7. - С.4-13, рис.1).

Недостатком известного котла-утилизатора является высокая скорость пароводяной смеси (~17 м/с) на выходе из труб испарителя низкого давления, что вызывает утонение стенки с внутренней стороны по внешней образующей гибов змеевиков, где скорость пароводяной смеси более 10 м/с.

Известен котел-утилизатор, включающий корпус, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата, соединенный с конденсатором и термическим деаэратором, испаритель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и термическим деаэратором, перегреватель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и паровой турбиной, экономайзер высокого давления, соединенный с термическим деаэратором и барабаном высокого давления, испаритель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления, перегреватель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления и паровой турбиной, и раздающие и собирающие коллекторы, при этом в испарительных поверхностях высокого и низкого давлений организована естественная циркуляция, а их коллекторы расположены на боковых стенах котла-утилизатора (Курочкин Ю.П., Галецкий Н.С., Березинец П.А. О возможности перевода на естественную циркуляцию котлов-утилизаторов башенного типа парогазовых установок // Энергетик. 2006. №6. С.19-22, рис.2).

По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявленному и принято за прототип.

Недостатком известного котла-утилизатора, принятого за прототип, а также причиной, препятствующей достижению желаемого технического результата при использовании известного устройства, являются большие капитальные затраты на реконструкцию.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенному в нижеприведенной формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель проверил дополнительный поиск известных из уровня техники решений. Результаты поиска показали, что предлагаемое изобретение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.

Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить скорость пароводяной смеси на выходе из испарителя низкого давления менее 10 м/с, а следовательно, избежать утонения гибов испарителя низкого давления при незначительных капитальных затратах по сравнению с организацией естественной циркуляцией среды в испарителе низкого давления и расположением коллекторов на боковой стене котла-утилизатора. Таким образом, заявленное решение позволяет увеличить срок службы гибов испарителя низкого давления за счет уменьшения скорости пароводяной смеси.

Предложен котел-утилизатор (вариант 1), включающий корпус, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата, соединенный с конденсатором и термическим деаэратором, испаритель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и термическим деаэратором, перегреватель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и паровой турбиной, экономайзер высокого давления, соединенный с термическим деаэратором и барабаном высокого давления, испаритель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления, перегреватель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления и паровой турбиной, и раздающие и собирающие коллекторы, при этом испаритель низкого давления разбит на две части - верхнюю и нижнюю, каждая из которых соединена с раздающим коллектором и установленным дополнительно собирающим коллектором, соединенным с барабаном низкого давления, кроме того, барабан низкого давления соединен через насосы с раздающими коллекторами и испарительной поверхностью низкого давления.

Предложен котел-утилизатор (вариант 2), включающий корпус, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата, соединенный с конденсатором и термическим деаэратором, испаритель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и термическим деаэратором, перегреватель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и паровой турбиной, экономайзер высокого давления, соединенный с термическим деаэратором и барабаном высокого давления, испаритель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления, перегреватель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления и паровой турбиной, и раздающие и собирающие коллекторы, при этом испаритель низкого давления разбит на две части - верхнюю и нижнюю, каждая из которых соединена с раздающим коллектором и установленным дополнительно собирающим коллектором, соединенным с барабаном низкого давления, кроме того, барабан низкого давления соединен через насос и расположенный за ним тройник с раздающими коллекторами и испарительной поверхностью низкого давления, при этом за тройником перед раздающим коллектором нижней части испарителя низкого давления установлена дроссельная шайба.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен первый вариант котла-утилизатора, на фиг.2 - второй вариант котла-утилизатора.

Котел-утилизатор (вариант 1) включает корпус 1, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата 2, соединенный с конденсатором и термическим деаэратором 3, испаритель низкого давления 4, соединенный с барабаном низкого давления 5 и термическим деаэратором 3, перегреватель низкого давления 6, соединенный с барабаном низкого давления 5 и паровой турбиной, экономайзер высокого давления 7, соединенный с термическим деаэратором 3 и барабаном высокого давления 8, испаритель высокого давления 9, соединенный с барабаном высокого давления 8, перегреватель высокого давления 10, соединенный с барабаном высокого давления 8 и паровой турбиной, и раздающие и собирающие коллекторы. Испаритель низкого давления 4 разбит на две части - верхнюю и нижнюю, каждая из которых соединена с раздающим коллектором 11 и собирающим коллектором 12, соединенным с барабаном низкого давления 5. Барабан низкого давления 5 соединен через насосы 13 с раздающими коллекторами 11 и испарительной поверхностью низкого давления 4.

Котел-утилизатор (вариант 2) включает корпус 1, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата 2, соединенный с конденсатором и термическим деаэратором 3, испаритель низкого давления 4, соединенный с барабаном низкого давления 5 и термическим деаэратором 3, перегреватель низкого давления 6, соединенный с барабаном низкого давления 5 и паровой турбиной, экономайзер высокого давления 7, соединенный с термическим деаэратором 3 и барабаном высокого давления 8, испаритель высокого давления 9, соединенный с барабаном высокого давления 8, перегреватель высокого давления 10, соединенный с барабаном высокого давления 8 и паровой турбиной, и раздающие и собирающие коллекторы. Испаритель низкого давления 4 разбит на две части - верхнюю и нижнюю, каждая из которых соединена с раздающим коллектором 11 и собирающим коллектором 12, соединенным с барабаном низкого давления 5. Барабан низкого давления 5 соединен через насос 13 и расположенный за ним тройник 14 с раздающими коллекторами 11 и испарительной поверхностью низкого давления 4, при этом за тройником 14 перед раздающим коллектором 11 нижней части испарителя низкого давления 4 установлена дроссельная шайба 15.

Котел-утилизатор работает следующим образом.

Поток продуктов сгорания (вариант 1) после газовой турбины поступает в корпус 1 котла-утилизатора, где, охлаждаясь на трубах поверхностей нагрева, нагревает рабочее тело, протекающее внутри труб. Питательная вода после конденсатора подается в газовый подогреватель конденсата 2 и далее в термический деаэратор 3. Из термического деаэратора 3 среда подается в барабан низкого давления 5. Из барабана вода по общей опускной трубе и далее по индивидуальным подводящим трубам подается в раздающий коллектор 11 верхней и нижней части испарителя низкого давления 4. Движение среды в испарителе низкого давления 4 осуществляется с помощью двух параллельно установленных насосов многократной принудительной циркуляции 13. Из общего собирающего коллектора 12 испарителя низкого давления 4 пароводяная смесь поступает в барабан низкого давления 5. Из барабана низкого давления 5 пар направляется в пароперегреватель низкого давления 6 и далее в паровую турбину. Из термического деаэратора 3 вода с помощью насоса подается в экономайзер высокого давления 7, после которого поступает в барабан высокого давления 8. Из барабана высокого давления 8 по опускной системе с помощью насоса принудительной циркуляции вода подается в испаритель высокого давления 9. Из испарителя высокого давления 9 пароводяная смесь направляется обратно в барабан высокого давления 8. Пар из барабана высокого давления 8 поступает в пароперегреватель высокого давления 10 и оттуда в паровую турбину.

Поток продуктов сгорания (вариант 2) после газовой турбины поступает в корпус 1 котла-утилизатора, где охлаждаясь на трубах поверхностей нагрева, нагревает рабочее тело, протекающее внутри труб. Питательная вода после конденсатора подается в газовый подогреватель конденсата 2 и далее в термический деаэратор 3. Из термического деаэратора 3 среда подается в барабан низкого давления 5. Из барабана вода по общей опускной трубе через насос 13 подается в тройник 14 и далее в раздающие коллекторы 11 и поверхность низкого давления 4. После тройника 14 перед раздающим коллектором 11 установлена дроссельная шайба 15. Из общего собирающего коллектора 12 испарителя низкого давления 4 пароводяная смесь поступает в барабан низкого давления 5. Из барабана низкого давления 5 пар направляется в пароперегреватель низкого давления 6 и далее в паровую турбину. Из термического деаэратора 3 вода с помощью насоса подается в экономайзер высокого давления 7, после которого поступает в барабан высокого давления 8. Из барабана высокого давления 8 по опускной системе с помощью насоса принудительной циркуляции вода подается в испаритель высокого давления 9. Из испарителя высокого давления 9 пароводяная смесь направляется обратно в барабан высокого давления 8. Пар из барабана высокого давления 8 поступает в пароперегреватель высокого давления 10 и оттуда в паровую турбину.

1. Котел-утилизатор, включающий корпус, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата, соединенный с конденсатором и термическим деаэратором, испаритель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и термическим деаэратором, перегреватель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и паровой турбиной, экономайзер высокого давления, соединенный с термическим деаэратором и барабаном высокого давления, испаритель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления, перегреватель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления и паровой турбиной, и раздающие и собирающие коллекторы, отличающийся тем, что испаритель низкого давления разбит на две части - верхнюю и нижнюю, каждая из которых соединена с раздающим коллектором и установленным дополнительно собирающим коллектором, соединенным с барабаном низкого давления, кроме того, барабан низкого давления соединен через насосы с раздающими коллекторами и испарительной поверхностью низкого давления.

2. Котел-утилизатор, включающий корпус, внутри которого расположен газовый подогреватель конденсата, соединенный с конденсатором и термическим деаэратором, испаритель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и термическим деаэратором, перегреватель низкого давления, соединенный с барабаном низкого давления и паровой турбиной, экономайзер высокого давления, соединенный с термическим деаэратором и барабаном высокого давления, испаритель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления, перегреватель высокого давления, соединенный с барабаном высокого давления и паровой турбиной, и раздающие и собирающие коллекторы, отличающийся тем, что испаритель низкого давления разбит на две части - верхнюю и нижнюю, каждая из которых соединена с раздающим коллектором и установленным дополнительно собирающим коллектором, соединенным с барабаном низкого давления, кроме того, барабан низкого давления соединен через насос и расположенный за ним тройник с раздающими коллекторами и испарительной поверхностью низкого давления, при этом за тройником перед раздающим коллектором нижней части испарителя низкого давления установлена дроссельная шайба.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к процессу метанирования, в частности к рекуперации тепла в процессе, включающем реакцию метанирования и объединенном с процессом газификации угля.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в качестве источника парогазовой смеси при предпусковом подогреве как двигателей внутреннего сгорания, так и автомобилей.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может найти применение на любом предприятии, эксплуатирующем котлы на углеводородном топливе. .

Изобретение относится к устройствам для получения пара и может быть использовано в нефтегазодобывающем производстве при проектировании технологического оборудования, а также для передвижного отопления.

Изобретение относится к теплообменнику отработавшего газа, в частности охладителю отработавшего газа, для рециркуляции отработавших газов на автомобилях согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению, и может быть использовано в утилизационных паровых котлах для стационарной и транспортной энергетики.

Изобретение относится к парогенератору, в котором в канале топочного газа, протекаемом топочным газом приблизительно в горизонтальном направлении, расположена испарительная прямоточная поверхность нагрева, которая содержит множество включенных параллельно для протекания текучей среды парогенераторных труб с множеством подключенных после некоторых парогенераторных труб на стороне текучей среды выходных коллекторов.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах-утилизаторах когенерационных энергетических установок и предназначено для утилизации уходящих газов газотурбинной установки, используемой в системах теплоснабжения отопления жилых домов, промышленных объектов, а также для других хозяйственных и технических нужд.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в энергетических парогазовых установках (ПТУ), содержащих газотурбинные установки (ГТУ) с утилизационными паровыми котельными установками.

Изобретение относится к прямоточному парогенератору, в котором в канале топочного газа, протекаемом топочным газом приблизительно в горизонтальном направлении, расположена испарительная прямоточная поверхность нагрева, которая содержит множество включенных параллельно для протекания текучей среды парогенераторных труб.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в энергетических парогазовых установках с газотурбинными двигателями, паровыми турбинами и котлами-утилизаторами, снабженными блоками дожигающих устройств

Изобретение относится к котлу-утилизатору, характеризующемуся наличием реактора, к нижней части которого примыкают две горелки, а к боковой поверхности реактора примыкает боров подвода дымовых газов, при этом дымовые газы, которые отходят из борова подвода дымовых газов, поступают в зону активного горения реактора, которая расположена в нижней его части, системы утилизации тепла дымовых газов, которые поступают в реактор котла-утилизатора, патрубка отвода дымовых газов из реактора, который содержит дополнительную систему утилизации тепла дымовых газов и, по меньшей мере, один дымосос

Изобретение относится к области судового котлостроения и может быть использовано в стационарных утилизационных котлах, работающих вместе с дизелями или газовыми турбинами. Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в создании утилизационной установки с улучшенными эксплуатационными показателями, поверхности нагрева парового котла которой можно было бы очищать без остановки главного двигателя, снизить расход пресной воды и улучшить экологические показатели и эффективность теплообмена. Поставленная задача достигается тем, что утилизационная установка с паровым котлом включает в себя паровой котел с принудительной циркуляцией, который выполнен в виде корпуса, в котором расположены поверхности нагрева в виде пакетов труб, и устройство очистки поверхностей нагрева, выполненное из отдельных элементов очистки, а также подводящий и отводящий газоходы с шиберами. При этом подводящий газоход с шибером подсоединен к верхней части корпуса, а отводящий газоход с шибером подсоединен к нижней части корпуса, установка дополнительно содержит камеру мокрой очистки газов и танк, между поверхностями нагрева размещены элементы очистки поверхностей нагрева, которые соединены с танком трубопроводом с насосом, камера мокрой очистки газов расположена в корпусе и соединена с танком с помощью сливного трубопровода с шибером. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в теплообменниках отработавшего газа, в частности охладителях отработавшего газа для рециркуляции отработавших газов в автомобилях, с приспособленными для протекания отработавшего газа и обтекаемыми охлаждающим средством каналами теплообменника, которые оканчиваются в распределительной и/или собирающей камере, с расположенным в распределительной и/или собирающей камере устройством с направляющими каналами, причем устройство с направляющими каналами имеет входную область для отработавшего газа, выходную область для отработавшего газа и множество проходящих от входной области для отработавшего газа до выходной области для отработавшего газа проточных каналов, которые наклонены друг относительно друга. Концентрация проточных каналов в поперечном сечении составляет 100-600 единиц/кв.дюйм, а длина проточных каналов составляет 15 - 100 мм. При таком выполнении оказывается воздействие на поток отработавшего газа в направлении пока, на скорость потока, на площадь поперечного сечения, на распределение потока и на другие параметры потока. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в прямоточных парогенераторах. Парогенератор содержит теплообменник, жидкостный и паровой коллекторы. Теплообменник содержит несколько теплообменных блоков одинаковой конструкции. Теплообменный блок содержит пучок спиральных теплопередающих труб, центральный цилиндр и рукава. Спиральные теплопередающие трубы, имеющие разный радиус закругления, размещены по концентрической спирали в межтрубном пространстве между центральным цилиндром и рукавом, образуя одну или несколько теплообменных колонн. Один выход жидкостного коллектора соединен с основным трубопроводом для подачи воды, а второй выход жидкостного коллектора соединен с пучком спиральных теплопередающих труб. Один выход парового коллектора соединен с основным паровым трубопроводом, а второй выход парового коллектора соединен с пучком спиральных теплопередающих труб. Внутри части соединения с жидкостным коллектором каждая спиральная теплопередающая труба снабжена фиксированной и съемной диафрагмой. 6 з.п. ф-лы., 6 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации тепла дымовых газов котельных агрегатов, промышленных печей, вентиляционных выбросов при нагревании воздуха с одновременным получением электричества. Комплексный утилизатор тепла сбросных газов содержит корпус, снабженный газовыми и воздушными патрубками, внутри которого помещен пакет, состоящий из перфорированных пластин, образующих между собой газовые и воздушные каналы, причем перфорация пластин выполнена в виде горизонтальных щелей, размещенных в шахматном порядке относительно друг друга, в которых помещены термоэлектрические звенья, состоящие из овальных вставок, выполненных из упругого диэлектрического коррозионностойкого материала, внутри которых помещены зигзагообразные ряды, состоящие из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых представляет собой пару оголенных проволочных отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, причем сами зигзагообразные ряды соединены между собой последовательно соединительными проводами, образуя термоэлектрические секции, соединенные с коллекторами электрических зарядов и клеммами. Такое выполнение утилизатора повышает его надежность и эффективность. 5 ил. .

Настоящее изобретение относится к теплообменнику для охлаждения горячих газов посредством охлаждающей текучей среды, причем указанный теплообменник содержит: по меньшей мере, одну вертикально ориентированную емкость, содержащую ванну охлаждающей текучей среды и имеющую пространство для сбора паровой фазы, генерированной над указанной ванной охлаждающей текучей среды, один вертикальный трубчатый элемент, вставленный внутрь указанной емкости, открытый на концах и коаксиальный с указанной емкостью, один спиральный канал, который оборачивается вокруг оси емкости, вставленный в указанный коаксиальный трубчатый элемент, один выпуск для паровой фазы, генерированной в верхней части указанной емкости, причем, по меньшей мере, одна транспортная линия вставлена в нижнюю часть вертикальной емкости, открыта с двух концов, из которых один соединен с вертикальной емкостью и другой является свободным и находится снаружи указанной емкости, причем указанная транспортная линия является трубчатой и выступает вбок снаружи указанного теплообменника, содержит, по меньшей мере, один центральный внутренний канал, который находится в сообщении по текучей среде со спиральным каналом и проходит вертикально вдоль трубчатого элемента, вставленного в вертикальную емкость, при этом канал имеет наружную рубашку, в которой циркулирует охлаждающая текучая среда. Технический результат - повышение безопасности и работоспособности теплообменной системы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано в котельных ТЭЦ, работающих на твердом малосернистом топливе повышенной влажности, например торфе. В теплоутилизаторе для глубокой утилизации тепла дымовых газов согласно изобретению перед дымовой трубой размещен изолированный резервуар с проточной водой, имеющий с торцевых сторон рубашки, разделенные горизонтальными полками на секции. Внутри резервуара расположены горизонтальные параллельные ряды труб и объединяющие объемы рубашек, состоящие из отдельных пучков, в которых дымовые газы перемещаются в одном направлении. Пучки труб чередуются между собой большими объемами секций рубашек, изменяющих направление движения дымовых газов в соседних пучках, образуя таким образом змеевик переменного сечения для перемещения дымовых газов навстречу проточной воде. Горячие дымовые газы перемещаются по змеевику, трубы которого погружены в резервуар с проточной охлаждающей водой. Серная и сернистая кислоты конденсируются из дымовых газов в первую очередь в нижней части змеевика и вымываются из него с помощью части конденсата влаги топлива в конденсатосборник кислот. Изобретение позволит улучшить экономические показатели работы ТЭЦ и увеличить КПД . 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для использования тепла уходящих газов устройств, использующих в качестве топлива природный или сжиженный газ. Устройство утилизации тепла дымовых газов содержит систему газоводяных поверхностных теплообменников, выполненных из оребренных коррозионно-стойких биметаллических труб, при этом один теплообменник устройства выполнен выносным. Нагреваемыми теплоносителями является вода, водосодержащая незамерзающая жидкость, наружный холодный воздух приточной вентиляции. Выносной теплообменник установлен на входе (по ходу воздуха) калорифера приточной вентиляции помещений и по контуру циркуляции водосодержащей незамерзающей жидкости он работает в паре с последним теплообменником устройства, при этих условиях последний теплообменник устройства работает как конденсатор водяных паров дымовых газов. После прохождения теплообменников поток газов разделяется на два потока: большой и малый. На малом потоке в целях увеличения его динамического напора установлен напорный вентилятор, после прохождения которого два потока газов смешиваются в щелевом эжекторе, в котором также увеличивается динамический напор и большого потока, в результате компенсируются аэродинамические потери теплоутилизатора. Изобретение позволяет повысить эффективность использования низкопотенциального тепла конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах. 2 н. и 5з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предлагает систему и способ парогазовой конверсии. Способ парогазовой когенерации на основе газификации и метанирования биомассы включает: 1) газификацию биомассы путем смешивания кислорода и водяного пара, полученных из воздухоразделительной установки, с биомассой, транспортировку образующейся в результате смеси через сопло в газификатор, газификацию биомассы при температуре 1500-1800°С и давлении 1-3 МПа с получением неочищенного газифицированного газа и транспортировку перегретого пара, имеющего давление 5-6 МПа, полученного в результате целесообразной утилизации тепла, к паровой турбине; 2) конверсию и очистку: в соответствии с требованиями реакции метанирования корректировку отношения водород/углерод неочищенного газифицированного газа, образованного на стадии 1), до 3:1 с использованием реакции конверсии и извлечение при низкой температуре неочищенного газифицированного газа с использованием метанола для десульфуризации и декарбонизации, в результате чего получают очищенный сингаз; 3) проведение метанирования: введение очищенного сингаза стадии 2) в секцию метанирования, состоящую из секции первичного метанирования и секции вторичного метанирования, причем секция первичного метанирования содержит первый реактор первичного метанирования и второй реактор первичного метанирования, соединенные последовательно; предоставление возможности части технологического газа из второго реактора первичного метанирования вернуться к входу первого реактора первичного метанирования для смешивания со свежим подаваемым газом и далее возможности войти в первый реактор первичного метанирования, так что концентрация реагентов на входе первого реактора первичного метанирования уменьшается и температура слоя катализатора регулируется технологическим газом; введение сингаза после первичного метанирования в секцию вторичного метанирования, содержащую первый реактор вторичного метанирования и второй реактор вторичного метанирования, соединенные последовательно, где небольшое количество непрореагировавшего СО и большое количество CO2 превращается в CH4, и транспортировку перегретого пара промежуточного давления, образованного в секции метанирования, к паровой турбине; и 4) концентрирование метана: концентрирование метана синтетического природного газа, содержащего следовые количества азота и водяного пара, полученного на стадии 3), с помощью адсорбции при переменном давлении, так что молярная концентрация метана достигает 96% и теплотворная способность синтетического природного газа достигает 8256 ккал/Nм3. Технический результат - энергия биомассы превращается в чистый и удобный для использования природный газ с высокой теплотворной способностью, большое количество тепла, высвободившееся в результате реакций газификации и метанирования биомассы, эффективно утилизируется для образования высококачественного перегретого пара. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 ил., 2 пр.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котлах-утилизаторах башенного типа, предназначенных для получения перегретого пара за счет охлаждения продуктов сгорания после газовой турбины

Наверх