BG67609B1 - Топлосилова система с два енергийни блока - Google Patents

Description

Област на техниката

Изобретението е в областта на енергетиката и се отнася до комбинирана топлосилова система за производство на електроенергия и топлофикация с кондензация на продуктите на парокотела с два енергийни блока.

Предшестващо състояние на техниката

В енергетиката са познати и се използват паросилова уредба с опростена схема за производство на електроенергия и топлофикация с кондензация на водните пари. Недостатъците на тези паросилови уредби са, ниска ефективност, топлофикацията е с междинно подгряване и е за сметка на произведената ел. енергия, замърсяват атмосферата с фини прахови частици, сажди, въглероден, серен и други диоксиди (в зависимост от горивото) и допринасят за парниковия ефект, което води до глобалното затопляне, а при кондензацията на същите в студените слоеве се превръщат в киселини и падайки обратно върху повърхността на земята с дъжд, сняг или град, унищожават аграрната продукция. Температурата на водните пари в съвременните топлоелектрически централи достигат 550°С, което означава че температурата на изгорелите газове, които се изхвърлят в атмосферата е повече от 600°С, а това е твърде голяма загуба [1].

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да създаде топлосилова система, която да доведе до пълното усвояване на излъчената енергия от горивото в огнището на парокотела, от където ще произведе повече електроенергия, да изпълни независима от производството на електроенергия топлофикация и да кондензира цялостна продукция от дейността на парокотела, с което да елиминира всякакви вредни емисии. Задачата се решава с конструкция на топлосилова система с два енергийни блока за производство на електроенергия и топлофикация с пълна кондензация на емисиите и продуктите от пещта на парокотела. Топлосиловата система с два енергийни блока е съставена от енергиен блок, състоящ се от парокотел, свързан чрез паропровод с паросилова турбина, към която е куплиран с генератор за електроенергия. Изхода на паросиловата турбина е свързан с входа на кондензатора, който е свързан с входа на паркотела чрез тръбопровод с монтирана в него водна помпа. Топлосиловата система включва втори енергиен блок, състоящ се от газопровод, който от едната страна е свързан с парокотела, а от другата страна, чрез с входа на газотурбинен центробежен двигател е куплиран със стартер-генератор за производство на електроенергия, в който е монтирана смесителна камера, в която е монтирана водоразпръскваща дюза за разпръскване на техническа вода под високо налягане, която е свързана с резервоар чрез тръбопровод, в който е монтирана водонагнетателна помпа. Изходящият колектор на газотурбинния центробежен двигател е свързан с входящия колектор на кондензатор, който е с проточен наклон, като най-ниската част на изходящия колектор на кондензатора е свързана чрез тръбопровод с утаителен басейн. В най -високата част на изходящия колектор на кондензатора е монтиран комин.

Пояснение на приложената фигура

На фигура 1 е показана топлосиловата система с два енергийни блока.

Пример за изпълнение на изобретението

Изобретението се пояснява със следния пример. Както е показано на фигура 1, топлосиловата система е съставена от два енергийни блока, като енергиен блок 1 се състои от парокотел 17, свързан чрез паропровод 11 с входа на паросилова турбина 12, куплирана с генератор 13 на електроенергия. Изхода на паросилова турбина 12 е заустен към входа на кондензатор 14, като изхода за кондензатора е свързан чрез тръбопровод 15 и водна помпа 16 за връщане на кондензиралата вода в парокотела 17 за постоянен кръговрат. Вторият енергиен блок 2 е съставен от газопровод 21, свързан от едната си страна с парокотела 17 и от другата си страна чрез смесителна камера 32 е свързан с турбокомпресора на газотурбинен центробежен двигател 22. В смесителната камера 32 е монтирана водоразпръскваща дюза 28, свързана с резервоар 31 чрез тръбопровод 27 с водонагнетателна помпа 29 за техническа вода. Газотурбинният центробежен двигател 22 е куплиран със стартер-генератор 23 за развъртане и производство на електроенергия. Изходният колектор на газотурбинния центробежен двигател 22 е свързан с входа на кондензатора 24, формиран с проточен наклон. Изходният колектор на кондензатора 24 в най-ниската му част чрез тръбопровод 25 е свързана с утаителен басейн 30. Към най-горната част на изходящия колектор на кондензатор 24 е монтиран комин 26.

Приложение (използване) на изобретението

Топлосилова система с два енергийни блока работи по следния начин. Първият енергиен блок започва да произвежда електроенергия, след като парокотел 17 създаде необходимата пара с подходящо налягане. Преминавайки през паропровод 11 парата притиска лопатките на паросилова турбина 12, която превърта вала, куплиран с вала на генератор 13 за производство на електроенергия. Парата от изхода на паросилова турбина 12 попада в кондензатор 14, където кондензира във вода и чрез тръбопровод 15 и помпа 16 се връща в парокотела 17 за ротационен кръговрат. Охлаждащата вода вече загрята на изхода на кондензатора 14 се употребява за топлофикация. Вторият енергиен блок работи, като се подава ток към стартер-генератора 23, куплиран със силоотвеждащия вал на газотурбинен центробежен двигател 22, развърта газовите му турбини и турбокомпресора засмуква горещите димни газове от парокотел 17 чрез газопровод 21, компресира ги в смесителната камера 32, където водоразпръскваща дюза 28, захранена от Водонагнетателна помпа 29 от резервоар 31 чрез тръбопровод 27, разпръсква техническа вода под високо налягане в компресираната гореща среда. Водата се изпарява и се превръща във водна пара, с което увеличава обема и налягането си и смесени с газовете от парокотела 17 притискат лопатките на стъпалата на газотурбинния центробежен двигател 22, с което превърта силоотвеждащ вал, който върти вала на стартер-генератора 23, която произвежда електроенергия. Димните газове вече хомогенно смесени с водна пара и отдали кинетичната си енергия чрез изходящия колектор напускат газотурбинен центробежен двигател 22 и навлизат в кондензатора 24, който е монтиран с проточен наклон към изходящия колектор, където се охлаждат до кондензиране. Димните газове вече са (въглероден, азотен, серен) диоксиди, смесени с водни пари, сажди, фини прахови частици и др., които при кондензирането си се превръщат в съответните киселини (същото както се случва в атмосферата), смесени с всичко друго, което се намира в газовете. Кондензатът по гравитачен път се стича в ниската част на изходящия колектор и по тръбопровода 25 изтича в утаителен басейн 30 за по-нататъшно третиране. Остатъчният въздух се изхвърля в атмосферата през комина 26.

Claims (1)

1. Топлосилова система с два енергийни блока, съставена от енергиен блок (1), състоящ се от парокотел (17), свързан чрез паропровод (11) с паросилова турбина (12), към която е куплиран генератор (13), като изхода на паросиловата турбина (12) е свързан с входа на кондензатор (14), който е свързан с входа на парокотела (17) чрез тръбопровод (15) с монтирана в него водна помпа (16), характеризираща се с това, че включва енергиен блок (2), състоящ се от газопровод (21), който от едната страна е свързан с парокотела (17), а от другата страна, с газотурбинен центробежен двигател (22), който е куплиран със стартер-генератор (23), като в газотурбинният центробежен двигател (22) е монтирана смесителна камера (32), в която е монтирана водоразпръскваща дюза (28), която е свързана с резервоар (31) чрез тръбопровод (27), в който е монтирана водонагнетателна помпа (29), като изходящият колектор на газотурбинният центробежен двигател (22) е свързан с входящия колектор на кондензатор (24), формиран с проточен наклон, а най-ниската част на изходящия колектор на кондензатора (24) е свързана чрез тръбопровод (25) с утаителен басейн (30) и в най-високата част на изходящия колектор на кондензатора (24) е монтиран комин (26).