Комплексная парогазовая установка для получения электроэнергии,тепла и холода

 

Союз Советских

Соцнапнстнческмх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (t ai 891977

{61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 25. 06 ° 79 {21} 2787906/24-06 (5l)M. Кл.

F 01 К 25/00 с прнсоелинением заявки М—

3Ъеударс1веииый камитет (23) Приоритет до делам изобретений н открытий

Опубликовано 23. 12,81. Бюллетень,яе 47

Дата опубликования. описания 23 ° 12.81 (53) УДК 621.438 (088.8) (72) Автор изобретения

A.Н.Ложкин

Северо-Западное отделение Всесоюзного научн -исследовательского и проектно-конструкторского института

"ВН

{7l) Заявитель

ИПИэнергопром (54) КОМПЛЕКСНАЯ ПАРОГАЗОВАЯ ЭНЕРГОУСТАНОВКА

ДЛЯ ПОЛУ4ЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ТЕПЛА

И ХОЛОДА

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть. использовано . и эиергоустановках с глубоким охлаждением уходящих дымовых газов.

Известна комплексная парогазовая установка для получения электроэнер-. гии, тепла и холода, содержащая последовательно установленные в газовом контуре компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, парогенератор, напорный экономайзер с трубопроводами подвода и отвода нагреваемого теплоносителя, влагоотделитель, регенератор, турбодетандер и сепаратор твердой двуокиси углерода с патрубками

15 отвода отсепарированного газового потока и твердой двуокиси углерода $1).

Недостаток указанной установки заключается в том, что выход двуокиси углерода осуществляется в твердой, а не в жидкой фазе, значительно более удобной для транспортировки.

Цель изобретения - повышение экономичности энергоустановки.

Указанная цель достигается тем, что энергоустановка снабжена генератором жидкой двуокиси углерода, подключенным по нагреваемой среде к пат" рубку отвода твердой двуокиси углерода, а по греющей - к трубопроводу отвода нагреваемого теплоносителя.

На чертеже представлена схема комплексной парогазовой установки для получения электроэнергии, тепла и холода.

Энергоустановка содержит компрессор 1, камеру 2 сгорания, газовую турбину 3, электрогенератор 4, парогенератор 5,напорный экономайзер 6, влагоотделитель 7, регенератор 8, турбодетандер 9, электрогенератор 10, кристаллизатор - сепаратор 11 твердой двуокиси углерода, выхлопной патрубок 12, шнековое устройство 13, генератор 14 жидкой двуокиси углерода, хранилище 15 х<идкой двуокиси углерода, циркуляционный насос 16

891977

55 жидкой двуокиси углерода, магистраль 17 жидкой двуокиси углерода, источник водоснабжения 18, циркуляционный насос 19 системы теплоснабжения, потребители 20 горячей воды, потребители 21 перегретой воды и магистраль 22 подвода углерода.

Электроустановка работает следующим образом.

Воздух компрессором 1 засасывается из окружающей среды, сжимается и подается в камеру 2 сгорания, в котоВ рой сжигается топливо, вводящееся в камеру 2 сгорания через горелочное устройство. Продукты сгорания при высокой температуре и давлении поступают в газовую турбину 3, где расширяются до определенного противодавления (например 2,5-3 атм). Газовая турбина 3 используется для привода компрессора 1 и электрогенератора 4.После газовой турбины 3 продукты сгорания поступают в парогенератор 5 (например, котел-утилизатор), в котором генерируется перегретая вода (или пар), а затем в напорный экономайзер 6, в котором охлаждаются до температуры ниже точки росы водой, поступающей после ее нагрева в экономайзере 6 в систему теплоснабжения.Далее продукты сгорания направляются во влагоотделитель 7 и в регенератор хладагента 8, в котором охлаждаются обратным током хладагента и расширяются в турбодетандере 9, мощность которого используется для привода электрогенератора 10.

После расширения в турбодетандере

9 температура продуктов сгорания становится ниже температуры дисублимации твердой двуокиси углерода. Поэтому она начнет выделяться в кристаллизаторе-сепараторе 11 твердой . двуокиси углерода.

Обратный ток хладагента из кристаллизатора-сепаратора 11 направляется в регенератор 8 на охлаждение прямого потока, а затем продукты сгорания сбрасываются в окружающую среду через выхлопной патрубок 12, Твердая двуокись углерода с помощью шнекового устройства 13 поступает в генератор 14 жидкой двуокиси углерода, в котором осуществляется процесс перехода твердой двуокиси углерода в жидкую фазу. Для этого в генератор 14 жидкой двуокиси углерода подводится тепло фазового перехода из твердой фазы в жидкую. Получен5

IO

5О

4 ная в генераторе 14 жидкая двуокись углерода поступает в хранилище 15, откуда циркуляционным насосом 16 подается в магистраль 17 жидкой двуокиси углерода. Из источника водоснабжения 18 циркуляционным насосом !

9 системы теплоснабжения охлаждающая вода подается в напорный экономайзер 6,откуда горячая вода направляется к теплопотребитепям 20 и в низконапорный парогенератор 5.

Перегретая вода используется у теплопотребителей 21. Часть горячей воды после напорного экономайзера 6 по магистрали 22 подвода горячей воды поступает в генератор 14 жидкой двуокиси углерода и ее тепло расходится на осуществление Фазового перехода двуокиси углерода из твердой фазы в жидкую.

Таким образом, включение в схему энергоснабжения с глубоким охлаждением продуктов сгорания и выходом двуокиси углерода генератора 14 жидкой двуокиси углерода дает возможность осуществлять. эффективное превращение двуокиси углерода из твердой фазы в жидкую с использованием для этой цели низкопотенциального тепла напорного экономайзера 6. Так как в энергоустановках с глубоким охлаждением продуктов сгорания и выходом двуокиси углерода используется высшая теплотворная способность топлива и отсутствуют теплопотери с уходящими газами, количество низкопотенциального тепла от напорного экономазейра 6 значительно. Частичная утилизация этого тепла на внутрицикловые потребности, связанные с переходом двуокиси углерода из твердой фазы в жидкую, повышает тепловую экологическую эффективность энергоустановок с глубоким охлаждением продуктов сгорания.

Технико-экономическая эффективность энергоустановок с глубоким охлаждением продуктов сгорания и выходом двуокиси углерода повышается в еще большей степени за счет перехода двуокиси углерода в жидкую фазу, что позволяет осуществлять трубопроводный транспорт двуокиси углерода.

Формула изобретения

Комплексная парогазовая энергоустановка для получения электроэнер891977

io гии, тепла и холода, .содержащая последовательно установленные в газовом контуре компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, парогенератор, напорный экономайзер с трубопроводами подвода и отвода нагреваемого теплоносителя, влагоотделитель, регенератор, турбодетандер и сепаратор, твердой двуокиси углерода с патрубками отвода отсепарированного газового потока и твердой двуокиси углерода, отличающаяся тем, ВНИИПИ Заказ 11179/49

Тиран 556 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 что, с. целью повыщения экономичности, энергоустановка снабжена генератором жидкой двуокиси углерода, подключенным по нагреваемой среде к патрубку отвода твердой двуокиси углерода, а по греющей — к трубопроводу отвода нагреваемого теплоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

N 394575, кл. F 01 K 25/00, l971.