Комплексная парогазовая установка

Авторы патента:

F01K25 - Установки или двигатели, работающие на особых рабочих телах, не отнесенные к другим группам; установки, работающие по замкнутым циклам, не отнесенные к другим группам

(11>891976

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социапистичесинк

Республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву 11 394575 (51}М. Кл.

F О1 К 25/00 (22) Заявлено 26. 03. 79 (21.) 2745356/24-06 с присоединением заявки ¹â€” фкудзрстзеииый коинтет

СССР

6о аелзи изобретений н открытий (23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 23. 12. 81. Беллетеиь № 47

Дата опубликования описания 23. 12. 81 (53) УДК621.438..9(088,8) (72) Авторы изобретенияА.Н.Ложкин и Н.Д.Терен

Северо-Западное отделение Всесоюзног исследовательского и проектно-констр института "ВНИпиэнергопром"

I (71) Заявитель (54) КОИПЛЕКСНАЯ ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к теплоэнер". гетике и может. быть использовано в знергоустановках с глубоким охлажде- нием продуктов сгорания для производства различных видов энергии и твер" дой.двуокиси углерода путем вымораживания ее из продуктов сгорания топ" лива.

По основному авт.св. 11 394Я5 из вестна комплексная парогазовая уста" то новка для получения электроэнергии тепла и холода, содержащая последовательно установленные в газовом контуре компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, эко"

3$ номайзеры, сепаратор влаги и турбодетандер, причем перед турбодетандером установлен регенеративный тепло" обменник для охлаждения рабочего тела отработавшим в турбодетандере газом, на валу турбодетандера уста" новлен нагнетатель для наддува компрессора, а после турбодетандера ус"

1тановлей сепаратор для ее отделения Щ.

Недостатки .известной энергоустановки в том, что процессы кристаллизации и сепарации твердой двуокиси углерода из потока продуктов сгора.ния совмещаются в один процесс, который проходит в сепараторе твердой двуокиси углерода, что ухудшает энергетйческие характеристики производства твердой двуОкиси углерода путем вымораживания, так как не обеспечиваются необходимые условия для достижения -равновесного состояния термодинамической системы твердая фаза - газ, поскольку исключается необходимый для осуществления эффективного процесса кристаллизации временный фактор ввиду быстротечности и неорганизованности совмещенного процесса кристаллизации - сепарация, что сокращает выход твердой двуокиси .углерода и требует дополнительной .затраты энергии.

891976

Цель изобретения - повышение выхода и исключение потерь твердой двуокиси углерода.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена диффузорным

S кристаллизатором, установленным между турбодетандером и сепаратором.

На чертеже изображена схема комплексной парогазовой установки для получения электроэнергии, тепла и !О холода.

Установка содержит камеру 1 сгорания, газовую турбину 2, компрессор

3, электрогенератор 4 газовой ступени, низконапорный...-парогенератор 5, 5 сухую 6 и мокрую ступени 7 напорного экономайзера, влагоотделитель 8 капельной влаги; регенератор 9, турбо. детандер 10, электрогенератор 11, диффузорный кристаллизатор 12 твер- 20 дой двуокиси углерода, сепаратор .13 твердой двуокиси углерода, шнековое устройство 14 диффузорного кристаллизатора 12, магистраль 15 обратного потока хладагента, выхлопной патру- 25 бок 16 уходящих газов, источник 17 водоснабжения, питательный насос 18, магистрали нагреваемой воды 19, питательную магистраль 20 для подвода питательной или сетевой воды и ro- Зо релочное устройство 21, Комплексная парогазовая установка работает следующим образом.

В камере 1 сгорания сжигается топливо, которое вводится в камеру 1 сго- З рания через горелочное устройство 21.

Необходимый для сжигания. топлива воздух подводится под давлением в каме" ру 1 сгорания от компрессора 3. Продукты сгорания направляются в газовую турбину 2, которая используется для привода компрессора 3 и электрогенератора 4. Газовая турбина 2 работает с повышенным противодавлением. Продукты сгорания топлива после газовой турбины 2 направляются в теплоутилизационное устройство, состоящее из низконапорного парогенератора 5, сухой ступени 6 напорного экономайзера, в которой продукты сгорания топ- 50 лиза охлаждаются до температуры точки росы, и мокрой ступени 7, в которой происходит охлаждение продуктов ниже точки росы с выпадением капельнсй влагие .$5

Во влагоотделителе 8 осуществляется сепарация капельной влаги из продуктов сгорания.

Продукты сгорания поступают в уст ройство для производства твердой дву" окиси углерода, состоящее из регенератора 9, в котором продукты сгорания топлива охлаждаются обратным током хладагента до температуры, близкой к температуре десублимации двуокиси углерода, расширяются в турбодетандере 10, который исполь.зуется для привода электрогенератора 11, проходят в диффузорный кристаллизатор 12, в котором кинетичес- кая энергия газового потока после турбодетандера превращается в потенциальную, а затем происходит стабилизация газового потока, образование кристаллической твердой двуокиси углерода и частичное ее выпадание, после чего поступают в сепаратор 13 твердой двуокиси углерода.

Твердая двуокись углерода выводится из корпуса сепаратора 13 и диффузорного кристаллизатора 12 с помощью шнекового устройства 1 .

Продукты сгорания, освобожденные от присутствия значительной части двуокиси углерода, по магистрали 15 обратного потока хладагента направляются в регенератор 9, далее при температуре, близкой к окружающей среде, уходят через выхлопной патрубок 16 в окружающую среду, Охлаждение продуктов сгорания в напорном экономайзере производится питательной или сетевой водой. Из источника водоснабжения .17 питательный насос 18 подает воду последовательно в мокрую 17 и сухую 6 ступени напорного экономайзера, откуда вода подается потребителям и в низконапорный парогенератор 5, а затем поступает по питательной магистрали 20 в камеру сгорания, где образуется пар или перегретая вода, которая может использоваться потребителем.

В результате описанного рабочего процесса продукты сгорания топлива производят полезную работу - превра- щаются из греющего агента в рабочее тело, а также в хладагент, поскольку температура продуктов сгорания ниже температуры окружающей среды.

При этом используется высшая теплотворная способность топлива, отсутствуют теплопотери с уходящими дымовыми газами, увеличивается мощность энергоустановки и производится холод, который может быть использован на ох831976

IS лаждаемых объектах. В итоге обеспечивается экономия топлива на 30-35/ по сравнению с энергоустановками обычного типа, например котельными и холодильными установками.

Применение изобретения обеспечивает наибольший выход твердой двуокиси углерода, а следовательно, и максимальную эффективность при одинаковых условиях, а также позволяет варьировать параметрами рабочего процесса производства двуокиси углеро-да и обеспечивать оптимальные условия протекания рабочего процесса.

ВНИИПИ Заказ 11179/49

Тираж 556 Подписное филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë.ÏðîåêTíàÿ,4

Формула изобретения

Комплексная парогазовая установка по авт. св. М 394575, о т л и u аю щ а л с я тем, что, с целью повышения выхода и исключения потерь твердой двуокиси углерода, установка снабжена диффузорным кристаллизатором, установленным между турбодетан" е дером и сепаратором, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

N 394575, кл. F 01 K 25/00, 1973.

Солнечная паротурбинная установка // 826052

Рабочее тело энергетической установки // 754096

Комплексная парогазовая установка // 730991

Комплексная парогазовая установка // 706549

Способ промежуточного перегрева пара паротурбинной установки // 435362

Двухконтурная энергетическая установка // 428101

Теплоэнергетическая установка // 408043

Теплоэнергетическая установка // 407064

Кол1плексная парогазовая установка // 394575

Тепловая машина // 2100620

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в тепловых электростанциях

Способ работы теплового двигателя // 2103521

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в двигателестроении, в частности в двигателях, работающих в круговом процессе

Способ преобразования тепловой энергии в механическую и устройство для его осуществления, способ увеличения энтальпии и коэффициента сжимаемости водяного пара // 2114999

Изобретение относится к области преобразования тепловой энергии в механическую с использованием рабочей жидкости, в частности, с целью генерирования электроэнергии, однако не ограничивается этим применением

Аммиачный двигатель атмосферного тепла и способ его работы // 2117165

Изобретение относится к области энергетики, преимущественная область использования - производство электроэнергии

Способ работы теплового двигателя // 2121582

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в двигателестроении, в частности в двигателях, работающих в круговом процессе

Способ и устройство для осуществления термодинамического цикла // 2123606

Способ эксплуатации паросиловой энергетической установки и установка для его осуществления // 2124641

Изобретение относится к области теплоэнергетики (в том числе и атомной техники), направлено на совершенствование энергоресурсосберегающих технологий и может быть использовано в паросиловых, а также в парогазовых энергетических установках, в которых за счет любого вида топлива для потребителей одновременно производятся электрическая и тепловая энергия заданных параметров

Энергетическая установка // 2125165

Тепловая электростанция // 2129213

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к технологии выработки электроэнергии по традиционной схеме "котел-турбина-генератор энергии" и, может быть широко использовано в народном хозяйстве для выработки электроэнергии без образования вредных отходов

Паросиловой двигатель (варианты) // 2129661