CZ2007340A3

CZ2007340A3 - Method of producing electricity by solid fuel-burning gas turbine as well as from exhaust heat and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ2007340A3
Application number: CZ20070340A
Authority: CZ
Inventors: Vilimec@Ladislav; Kadrnožka@Jaroslav; Stárek@Kamil
Original assignee: VÍTKOVICE HEAVY - MACHINARY, a. s.
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2008-11-26
Also published as: CZ26344U1

Abstract

Zpusob se týká výroby elektriny s plynovou turbinou kde jako zdroj primární energie lze využít pevná fosilní paliva, alternativní paliva a odpady prijejich spalování se vzduchem nebo kyslíkem. Pracovním médiem je paroplynová smes plynu dodávaného kompresorem (22) a páry chladícího média z chlazenéspalovací komory (1), kdy vstrikované médium se do plynu dopravovaného kompresorem (22) vstrikuje pred kompresorem (22) nebo pred ohrívákem (7) paroplynové smesi nebo alespon mezi nekterými díly ohríváku (7). Plynová turbína (28) muže být použita vespojení s regeneracním výmeníkem nebo se zarízením Rankinova Clausiova parního cyklu využívajícího teplo odpadních spalin z plynové turbíny (28). Plynová turbína (28) pracuje s tzv. vlhkým behem, cožumožnuje využít teplo chladícího média spalovací komory (1) i isotermickou kompresi pri stlacení plynu vytvárejícího pracovní medium plynové turbíny (28), kterým je spolu s tímto plynem i pára chladícího média spalovací komory (1). Teplotu paroplynové smesi pred i za plynovou turbínu (28) lze zvýšit pritopením a teplotu paroplynové smesi za plynovou turbínu (28) lze zvýšit opetovným ohrevem spalinami spalovaného primárního paliva.The method relates to the production of gas turbine electricity, where solid fossil fuels, alternative fuels and air or oxygen incineration waste can be used as the primary energy source. The working medium is a steam-gas mixture of the gas supplied by the compressor (22) and the coolant vapors from the cooled combustion chamber (1), where the injected medium is injected into the gas conveyed by the compressor (22) before the compressor (22) or before heating (7) the steam-gas mixture or at least between some parts of the heater (7). The gas turbine (28) may be connected to a regenerative heat exchanger or to a Rankine Clausius steam cycle using heat from the waste gas from the gas turbine (28). The gas turbine (28) operates with a so-called wet run, which makes it possible to utilize the heat of the cooling medium of the combustion chamber (1) and the isothermal compression of the gas forming the working medium of the gas turbine (28), which together with the gas is also a cooling chamber vapor ( 1). The temperature of the steam-gas mixture before and after the gas turbine (28) can be increased by heating and the gas-gas mixture temperature of the gas turbine (28) can be increased by re-heating the flue gas of the primary fuel combusted.

Description

Způsob výroby elektřiny s plynovou turbinou z pevných paliv i z odpadního tepla a zařízení k provádění tohoto způsobuProcess for producing gas turbine electricity from solid fuels and waste heat and apparatus for carrying out the process

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu výroby elektřiny, případné způsobu kogenerační výroby elektřiny a tepla, založeného na využití primární energie fosilních paliv, jakož i primární energie alternativních paliv a odpadů, jejich spalováním, případně na využití tepla odpadních spalin, a to s využitím plynové turbíny s nepřímým ohřevem, případně kombinovaného oběhu s takovou plynovou turbínou a parním oběhem a zabývá se způsoby vytvoření paroplynové směsi jako pracovního média plynové turbíny, jejím ohřevem na pracovní, teplotu a jejím ochlazením při dosažení co největšího využití odpadního tepla při kondenzaci maximálního možného množství páry z této paroplynové směsi.The invention relates to a method of producing electricity, a possible method of cogeneration of electricity and heat based on the use of primary energy of fossil fuels as well as primary energy of alternative fuels and wastes by their incineration or utilization of waste gas heat using indirect gas turbines. heating, eventually combined circulation with such a gas turbine and steam circulation and deals with methods of creating a steam-gas mixture as a working medium of a gas turbine, its heating to working, temperature and its cooling while achieving maximum utilization of waste heat by condensing the maximum possible amount of steam from this steam-gas mixtures.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Většina elektřiny se dnes vyrábí v kondenzačních elektrárnách, u nichž se pro transformaci tepelné energie pracovního média (páry) na energii mechanickou využívá Rankinův-Clausiův parní oběh - dnes dosahované účinnosti při transformaci primární energie, např. uhlí při jeho spalování, na energii elektrickou jsou při nadkritických parametrech páry cca 45%.Most of the electricity is now produced in condensing power plants where the Rankin-Clausius steam cycle is used to transform the thermal energy of the working medium (steam) into mechanical energy - today's efficiency in transforming primary energy, such as coal for combustion, into electric energy. with supercritical steam parameters approx. 45%.

Z hlediska dosahované celkové účinnosti transformace primární energie paliv na energii elektrickou jsou dnes nejúspěšnější kombinované paroplynové oběhy, jejichž účinnost je vyšší než 50% a dosažitelná je dnes hodnota 60%. Jako palivo se však používají jakostní plynná a kapalná paliva.In terms of the overall efficiency of the transformation of primary energy of fuels into electric energy, the combined steam-gas cycles with the efficiency of more than 50% and 60% achievable today are the most successful. However, high-quality gaseous and liquid fuels are used as fuel.

Pro využití primární energie tuhých fosilních paliv, alternativních paliv a odpadů k výrobě elektřiny nebo ke kogenerační výrobě elektřiny a tepla se dnes využívá převážně RankinůvClausiův oběh, případně Organický Rankinův-Clausiův oběh (ORC) při spalování např. biomasy. Dosahované účinnosti transformace energie při výrobě elektřiny jsou výrazně nižší než při využiti kombinovaného paroplynového cyklu.For the use of primary energy of solid fossil fuels, alternative fuels and wastes for electricity production or for cogeneration of electricity and heat, the Rankin-Clause cycle or the Organic Rankin-Clausius cycle (ORC) is used for combustion of eg biomass. The achieved energy transformation efficiency in electricity generation is significantly lower than in the combined steam-gas cycle.

Pro využití primární energie tuhých paliv pomoci Braytonova oběhu je dnes k dispozici IGCC oběh založený na zplyňování pevných paliv a odpadů s následným spalováním získaného plynu v plynové turbíně.In order to utilize the primary energy of solid fuels through the Brayton cycle, an IGCC cycle is now available based on solid fuel and waste gasification followed by combustion of the gas obtained in a gas turbine.

Využívají se i plynové turbíny s nepřímým ohřevem pracovního média, např. spalinami ze spalování biomasy a odpadů, vyvíjí se i systémy u nichž pracovním médiem plynové turbíny jsou přímo spaliny vzniklé spálením tuhých paliv,Gas turbines with indirect heating of the working medium are also used, eg flue gases from biomass and waste incineration, systems are developed where the working medium of the gas turbine is directly the flue gases generated by burning solid fuels,

U všech těchto systémů využívajících Braytonův oběh se musí zajistit potřebná čistota plynu nebo spalin vstupujících do plynové turbíny.All of these systems using the Brayton cycle shall ensure the necessary purity of the gas or flue gas entering the gas turbine.

Vyvíjí se i systémy se spalováním paliv s kyslíkem, cílem je umožnit separaci CO₂ vzniklého spalováním a jeho možné následné využití, či pravděpodobnější možnost jeho ukládání při vyloučení negativního vlivu na životní prostředí.Systems with combustion of oxygen-fueled fuels are also being developed, with the aim of enabling the separation of CO ₂ resulting from combustion and its possible subsequent use, or more likely the possibility of its storage while avoiding negative impact on the environment.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výhodou provedení podle vynálezu je, že jako zdroj primární energie pro výrobu elektřiny nebo kogenerační výrobu elektřiny a tepla lze využít pevná fosilní paliva, alternativní paliva a odpady při jejich spalování se vzduchem nebo s kyslíkem v osvědčených běžně používaných typech spalovacích zařízení, např. s roštovým, práškovým nebo fluidním ohništěm.The advantage of embodiments according to the invention is that solid fossil fuels, alternative fuels and wastes from their combustion with air or oxygen can be used as a source of primary energy for electricity production or cogeneration of electricity and heat in well-established conventional types of combustion plants, e.g. , powder or fluidized bed.

999999

9 9 ·9 9 ·

··· ·*« « · ··· • · · • · t *··· · * «« · ···

999 • » • · 9999 • »• 9

9 9 «9 9 «

Spalovací zařízeni jsou v běžném provedení, chlazená jsou jako u klasických kotlů vodou a získané teplo chlazením se využije k dosažení potřebného tepelného příkonu pracovního média plynové turbíny.The combustion devices are in the conventional design, cooled as in conventional boilers with water and the heat obtained by cooling is used to achieve the required thermal input of the working medium of the gas turbine.

Jako zdroj primární energie může být použito i teplo odpadních plynů z různých zařízení.Heat of waste gases from different plants can also be used as a source of primary energy.

Výhodou je i to, že plynová turbína může být použita ve spojení s rekuperátorem nebo se zařízením Rankinova-Clausiova parního cyklu využívajícího teplo odpadních spalin z plynové turbíny.It is also advantageous that the gas turbine can be used in conjunction with a recuperator or a Rankin-Clausius steam cycle apparatus utilizing the heat of the waste gas from the gas turbine.

Výhodou je i to, že plynová turbina pracuje s tzv. vlhkým oběhem, což umožňuje využít teplo chladícího média spalovací komory i isotermickou kompresi při stlačení plynu vytvářejícího pracovní médium plynové turbíny, kterým je spolu s tímto plynem i pára chladícího média spalovací komory.The advantage is that the gas turbine works with the so-called humid circulation, which makes it possible to utilize the heat of the combustion chamber coolant as well as isothermal compression when compressing the gas generating the gas turbine working medium.

Výhodou je i to, že teplotu paroplynové směsi před i za plynovou turbínou lze zvýšit přitopením např. zemním plynem a že teplotu paroplynové směsi za . plynovou turbínou lze zvýšit opětovným ohřevem spalinami spalovaného primárního paliva.The advantage is also that the temperature of the steam-gas mixture before and after the gas turbine can be increased by heating, for example with natural gas, and that the temperature of the steam-gas mixture at. the gas turbine can be increased by reheating the flue gas-fired primary fuel.

Výhodou je dále i to, že systém lze provozovat jako elektrárenský zdroj nebo jako zdroj kogenerační.Another advantage is that the system can be operated as a power source or as a cogeneration source.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Energetický cyklus podle vynálezu je v příkladných provedeních znázorněn na výkresech, kde obr.1 znázorňuje zapojení s chlazenou spalovací komorou pro spalování fosilních i alternativních paliv a odpadů s využitím Braytonova vlhkého cyklu a Rankinova-Clausiova parního oběhu, obr.2 znázorňuje zapojení pro využití Braytonova vlhkého cyklu pro využití citelného tepla odpadních spalin různých agregátů a obr. 3 až 17 znázorňují alternativní provedení paroplynového energetického cyklu, přičemž na obr,3 je znázorněno zapojení s chlazenou spalovací komorou s využitím Braytonova a Rankinova-Clausiova oběhu při využití citelného tepla ochozích spalin a návratem kondenzátu, na obr.4 je znázorněno zapojení, s chlazenou spalovací komorou nebo tepelným agregátem při využití jen Braytonova oběhu s návratem kondenzátu, na obr.5 je znázorněno zapojení s Braytonovým vlhkým cyklem pro využití citelného tepla odpadních plynů s předehřevem vstřikované vody a návratem kondenzátu, na obr.6 je znázorněno zapojení s předehřevem přídavného chladícího média, na obr.7 je znázorněno zapojení s předehřevem vzduchu před kompresorem, na obr.8 je znázorněno alternativní zapojení vstřikovaného média, na obr.9 je znázorněno zapojení pro isotermickou kompresi, na obr.10 je znázorněno zapojení pro zvýšení tepioty paroplynové směsi za turbínou ohřevem spalinami nebo odpadním plynem, na obr.11 je znázorněno zapojení pro zvýšení teploty páry před parní turbínou spalinami nebo odpadním plynem, na obr. 12 je znázorněno zapojení pro zvýšení teploty paroplynové směsi před plynovou turbínou přídavným spalováním např. zemního plynu, na obr. 13 je znázorněno zapojení pro zvýšení teploty paroplynové směsi za plynovou turbinou přídavným spalováním např. zemního plynu a obr.14 znázorňuje zapojení s předehřevem chladícího média spalinami, na obr.15 je znázorněno zapojení s předehřevem vstřikovaného média, na obr. 16 je znázorněn bezemisní cyklus při spalování s kyslíkem a na obr. 17 je znázorněno zapojení s předřazenou vysokotlakou parní turbínou.The energy cycle of the present invention is illustrated in the drawings in which: Fig. 1 shows a circuit with a cooled combustion chamber for the combustion of fossil and alternative fuels and wastes using a Brayton wet cycle and a Rankin-Clausius steam cycle; Figures 3 to 17 show an alternative embodiment of a steam-gas power cycle, wherein Figure 3 shows a circuit with a cooled combustion chamber using Brayton and Rankin-Clausius cycles using the sensible heat of the flue gas of the flue gas; condensate return, Fig. 4 shows a connection with a cooled combustion chamber or heat generator using only the Brayton cycle with condensate return, Fig. 5 shows a connection with Brayton's wet cycle for the sensible heat of exhaust gases Fig. 6 shows the connection with preheating of the additional cooling medium, Fig. 7 shows the connection with preheating of the air in front of the compressor, Fig. 8 shows the alternative connection of the injected medium, Fig. 10 shows the connection for increasing the temperature of the steam-gas mixture downstream of the turbine by flue gas or waste gas heating; FIG. 11 shows the connection for increasing the steam temperature before the steam turbine by flue gas or waste gas; Fig. 13 shows the connection for increasing the temperature of the steam-gas mixture upstream of the gas turbine by post-combustion of eg natural gas; Fig. 13 shows the connection for increasing the temperature of the steam-gas mixture after gas turbine by post-combustion of eg natural gas; , n and FIG. 15 shows the circuit with preheating of the injection medium, FIG. 16 shows the emission-free cycle for oxygen combustion, and FIG. 17 shows the circuit with an upstream high-pressure steam turbine.

• *«·• * «·

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Energetický cyklus se podle příkladného provedení na obr.1 sestává zchlazené spalovací komory 1 s přívodem paliva 2 a přívodem 3 spalovacího vzduchu, dále s přívodem 4 chladícího média a výstupem 5 páry chladícího média, která je kanálem 6 horkých spalin spojena s ohřívákem 7 paroplynové směsi s přívodem 8 paroplynové směsi a odvodem 9 paroplynové směsi, který je připojen ke komínu 17. Chlazená spalovací komora i a ohřívák 7 paroplynové směsi jsou v tomto případě zařízeními paroplynového generátoru 87. Chlazená spalovací komora 1 může být v tomto příkladném provedení s ohništěm roštovým, práškovým nebo fluidním na spalování různých druhů uhlí, alternativních paliv i odpadů, nebo s jakýmkoliv jiným. vhodným ohništěm. Přívod 4 chladicího média je připojen k potrubí 18 chladícího média s napájecím čerpadlem 19, které je připojeno k nádrži 20 chladícího média. Výstup 5 páry chladícího média je připojen ke směšovacímu kusu 21, který je připojen k výstupu z kompresoru 22 se sacím potrubím 23 vzduchu. Směšovací kus 21. je dáie spojovacím potrubím 24 připojen k přívodu 8 paroplynové směsi. Odvod 9 paroplynové směsi je přívodním potrubím 27 připojen k plynové turbíně 28 s generátorem, jejíž výstup je výstupním potrubím 29 paroplynové směsi připojen k zařízení 30 parního Rankinova-Clausiova oběhu, který se sestává z parního generátoru 31. na odpadní teplo s potrubím 49c kondenzátu a sběrným potrubím 50 kondenzátu, dáte z parní turbíny 32 s generátorem, kondenzátoru 33, chladící věže 34, nádrže 35 kondenzátu a napájecího čerpadla 36 kondenzátu. Výstup paroplynové směsi ze zařízení 30 Rankinova-Clausiova oběhu je připojen k odfukovému potrubí 48 pracovního média.The energy cycle according to the exemplary embodiment in Fig. 1 consists of a cooled combustion chamber 1 with a fuel inlet 2 and a combustion air inlet 3, further with a cooling medium inlet 4 and a cooling steam outlet 5, which is connected to a steam-gas mixture heater 7 with the steam-gas mixture inlet 8 and the steam-gas mixture outlet 9, which is connected to the chimney 17. The cooled combustion chamber 1 and the steam-gas heater 7 are in this case a steam-gas generator device 87. The cooled combustion chamber 1 can be grate, powder in this example or fluidized bed for the combustion of various types of coal, alternative fuels and wastes, or any other. suitable fireplace. The coolant supply 4 is connected to the coolant line 18 with the feed pump 19, which is connected to the coolant tank 20. The coolant steam outlet 5 is connected to a mixing piece 21 which is connected to the outlet of the compressor 22 with the air intake duct 23. The mixing piece 21 is connected via a connecting line 24 to the steam-gas mixture inlet 8. The steam-gas discharge 9 is connected via a supply line 27 to a gas turbine 28 with a generator whose outlet is connected to the steam-gas mixture outlet line 30 to a Rankin-Clausius steam generator 30, which consists of a waste heat steam generator 31 with condensate line 49c; condensate manifold 50, from a generator steam turbine 32, condenser 33, cooling tower 34, condensate tank 35, and condensate feed pump 36. The steam-gas mixture outlet from the Rankin-Clausius circulation device 30 is connected to the working fluid exhaust pipe 48.

Energetický cyklus se podle alternativního provedení na obr.2 sestává z agregátu 61 produkujícího odpadní plyn o potřebné teplotě, např. z ohřívací pece, vysokoteplotního palivového článku, který je plynovým kanálem 62 připojen k ohříváku 7 paroplynové směsí a dále je připojen ke komínu 17. Přívod 8 paroplynové směsi je paroplynovým potrubím 54, v němž je směšovací chladič 55', regenerační výměník 56 a směšovací chladič 55, připojen k výstupu kompresoru 22 se sacím potrubím 23 vzduchu. Odvod 9 paroplynové směsi je přívodním potrubím 27 připojen ke vstupu plynové turbíny 28, jejíž výstup je výstupním potrubím 29 paroplynové směsí spojen s regeneračním výměníkem 56, jehož výstup je připojen k odfukovému potrubí 48 pracovního média. Směšovací chladiče 55 a 55' jsou vstřikovacím potrubím 60 a 60’ připojeny k tlakovému potrubí 59 se vstřikovacím čerpadlem 71. které J^epřipojeno k zásobníku 69 vstřikovaného média.The energy cycle according to the alternative embodiment of FIG. 2 consists of a waste gas generating unit 61 at the required temperature, e.g. The steam-gas mixture inlet 8 is a steam-gas line 54 in which the mixer cooler 55 ', the regeneration exchanger 56 and the mixer cooler 55 are connected to the compressor outlet 22 with the air intake line 23. The steam-gas mixture outlet 9 is connected via a supply line 27 to the gas turbine 28 inlet, the outlet of which is connected to the steam-gas outlet outlet line 29 with a recovery exchanger 56, the outlet of which is connected to the working medium exhaust line 48. The mixing coolers 55 and 55 'are injection pipes 60 and 60' connected to a pressure line 59 to injection pump 71 which J ^e is connected to the reservoir 69 of the injected medium.

V alternativním provedení na obr.3 se energetický cyklus sestává z chlazené spalovací komory 1 s přívodem paliva 2 a přívodem 3 spalovacího vzduchu, dále s přívodem 4 chladícího média a výstupem 5 páry chladícího média, která je kanálem 6 horkých spalin spojena s ohřívákem 7 paroplynové směsi s přívodem 8 paroplynové směsi a odvodem 9 paroplynové směsi, který je spalinovým kanálem 10 připojen k ohříváku 1_1 spalovacího vzduchu s výstupem 12 horkého vzduchu a vstupem 13 předehřátého vzduchu. Chlazená spalovací komora 1, ohřívák 7 paroplynové směsi a ohřívák H spalovacího vzduchu jsou v tomto případě zařízeními paroplynového generátoru 87. Za ohřívákem H spalovacího vzduchu je dále připojen odlučovač 14 tuhých znečišťujících látek, zařízení 15 pro čistění spalin, spalinový ventilátor 16 a komín 17. Přívod 4 chladícího media je připojen k potrubí 18 chladícího média s napájecím čerpadlem 19, které je připojeno k nádrži 20 chladícího média. Výstup 5 páry chladícího média je připojen ke směšovacímu kusu 21, který je připojen k výstupu kompresoru 22 se sacím potrubím 23. Směšovací kus 21 je spojovacím potrubím 24, v němž je vstřikový chladič 25, který je potrubím 26 vstřikovaného média připojen k potrubí 18 chladícího média, dále připojen k přívodu 8 paroplynové směsi. Odvod 9 paroplynové směsi je přívodním potrubím 27 připojen k plynové turbíně 28 s generátorem, jejíž výstup je výstupním potrubím 29 paroplynové směsi připojen k zařízení 30 parního Rankinova-Clausiova oběhu. Výstup paroplynové směsi ze zařízení 30 parního Rankinova-Clausiova oběhu je přiváděcím potrubím 37 připojen k předehřívači 38 spalovacího vzduchu, který je na straně chladícího média výstupním kanálem ’φ »·« * * ··· « · · « · • * · · ··» a·· ·* ·*· aIn the alternative embodiment of Fig. 3, the energy cycle consists of a cooled combustion chamber 1 with a fuel inlet 2 and a combustion air inlet 3, a cooling medium inlet 4 and a cooling steam outlet 5, which is connected to a steam-gas heater 7 mixture with a steam-gas mixture inlet 8 and a steam-gas mixture outlet 9, which is connected via a flue gas duct 10 to a combustion air heater 11 with a hot air outlet 12 and a preheated air inlet 13. The cooled combustion chamber 1, the steam-gas heater 7 and the combustion air heater H are in this case the steam-gas generator 87. Further, the combustion air heater H is connected with a particulate separator 14, a flue gas cleaning device 15, a flue gas fan 16 and a chimney 17. The coolant inlet 4 is connected to the coolant line 18 with the feed pump 19, which is connected to the coolant tank 20. The coolant steam outlet 5 is connected to a mixer piece 21 which is connected to an outlet of the compressor 22 with an intake manifold 23. The mixer piece 21 is a connecting line 24 in which an injection cooler 25 is connected to the cooling medium line 18 via the injection medium line 26. medium, further connected to the inlet 8 of the steam-gas mixture. The steam-gas mixture outlet 9 is connected via a supply line 27 to a gas turbine 28 with a generator whose outlet is connected to the steam-gas ranking device 30 by the steam-gas mixture outlet line 29. The steam-gas mixture outlet from the Rankin-Clausius steam plant 30 is connected via a supply line 37 to a combustion air preheater 38, which is on the side of the cooling medium an outlet duct 'φ'. · »And ·· · a · a

ohřátého vzduchu připojen k ohříváku 11. spalovacího vzduchu a vstupním kanálem 40 studeného vzduchu připojen k ventilátoru 41 spalovacího vzduchu. Výstup paroplynové směsi z předehřívače 38 spalovacího vzduchu je odvodním potrubím 42 připojen k ohřívači 43 teplé užitkové vody, který je na straně výstupu paroplynové směsi připojen odváděcím potrubím 44 k separačnímu kondezátoru 45 se vstupem 46 a výstupem 47 ochlazovacího média. Tento je na straně výstupu pracovního média připojen k odfukovému potrubí 48 pracovního média a na straně výstupu kondenzátu je připojen k potrubí 49 kondenzátu, které je zaústěno do sběrného potrubí 50 kondenzátu, do něhož jsou zaústěna potrubí 49a, 49b a 49c kondenzátu z ohřívače 43 topné užitkové vody, předehřívače 38 spalovacího vzduchu a parního generátoru 31, a které je připojeno k nádrži 20 chladícího média. V alternativním zapojení může být pořadí zapojení předehřívače 38 spalovacího vzduchu a ohřívače 43 teplé užitkové vody zaměněno nebo může být ohřívač 43 teplé užitkové vody vynechán nebo muže být vynechán separační kondenzátor 45, případně může být použita kombinace uvedených možností.heated air connected to the combustion air heater 11 and connected to a combustion air fan 41 by a cold air inlet channel 40. The steam-gas mixture outlet from the combustion air preheater 38 is connected via a discharge line 42 to a domestic hot water heater 43 which is connected at the steam-gas mixture outlet side 44 via a discharge line 44 to a separation condenser 45 with an inlet 46 and a cooling medium outlet 47. This is connected on the working medium outlet side to the working medium exhaust pipe 48 and on the condensate outlet side it is connected to a condensate pipe 49 which is connected to a condensate collecting pipe 50 into which condensate pipes 49a, 49b and 49c from the heater 43 domestic water, a combustion air preheater 38 and a steam generator 31, and which is connected to the coolant tank 20. In an alternative circuit, the order of connection of the combustion air preheater 38 and the domestic hot water heater 43 may be reversed, or the domestic hot water heater 43 may be omitted, or the separation capacitor 45 may be omitted, or a combination of these may be used.

V alternativním provedení podle obr.4 se energetický cyklus sestává z chlazeného tepelného agregátu 51, např. ohřívací pece s odparným chlazením, ale i chlazené spalovací komory, s přívodem 2 paliva a s přívodem 3 spalovacího vzduchu, dále s přívodem 4 chladícího média a výstupem 5 páry chladícího média, který je kanálem 6 horkých spalin spojen s ohřívákem 7 paroplynové směsi s přívodem 8 a odvodem 9 paroplynové směsi, který je spalinovým kanálem W spojen s ohřívákem H spalovacího vzduchu s výstupem 12 horkého vzduchu a vstupem 13 předehřátého vzduchu. Za ohřívákem H spalovacího vzduchu je dále připojen spalinový ventilátor 16 a komín 17. Přívod 4 chladícího média je přívodním potrubím 52 chladícího média připojen k výtlačnému potrubí 53 chladícího média, v němž je napájecí čerpadlo 19, a které je připojeno k nádrži 20 chladícího média. Výstup 5 páry chladícího média je připojen ke směšovacímu kusu 21, který je připojen jak k výstupu kompresoru 22 tak k přívodu 8 paroplynové směsi a to paroplynovým potrubím 54, v němž je směšovací chladič 55, dále regenerační výměník 56 a směšovací chladič 55'. Odvod 9 paroplynové směsi je přívodním potrubím 27 připojen ke vstupu plynové turbíny 28, jejíž výstup je výstupním potrubím 29 paroplynové směsi připojen ke vstupu regeneračního výměníku 56. Tento je propojovacím potrubím 57, v němž je předehřivač 58 vstřikovaného média a ohřívač 43 teplé užitkové vody, připojen k separačnímu kondenzátoru 45, který je na straně výstupu pracovního média připojen k odfukovému potrubí 48 pracovního média a na straně kondenzátu k potrubí 49 kondenzátu, které je zaústěno spolu s potrubím 49' a 49 kondenzátu od ohřívače 43 teplé užitkové vody a předehřívače 58 vstřikovaného média do sběrného potrubí 50 kondenzátu, které je připojeno k nádrži 20 chladícího média. K výtlačnému potrubí 53 chladícího média je připojeno tlakové potrubí 59 vstřikovaného média, které je připojeno ke vstupu předehřívače 58 chladícího média, jehož výstup je vstřikovacím potrubím 60 a 6Q připojen k směšovacímu chladiči 55 a 5S.In an alternative embodiment according to FIG. 4, the energy cycle consists of a cooled heat generator 51, for example, a evaporative-cooled heating furnace, but also a cooled combustion chamber, with a fuel inlet 2 and a combustion air inlet 3, a cooling medium inlet 4 and an outlet 5 of the coolant medium, which is connected by the hot flue gas channel 6 to the steam-gas mixture heater 7 with the inlet 8 and the steam-gas mixture outlet 9, which is connected via the flue gas channel W to the combustion air heater H with hot air outlet 12 and preheated air inlet 13. Downstream of the combustion air heater, a flue gas fan 16 and a chimney 17 are further connected. The coolant inlet 4 is connected by a coolant supply line 52 to the coolant discharge line 53 in which the feed pump 19 is connected to the coolant tank 20. The coolant steam outlet 5 is connected to a mixing piece 21 which is connected to both the compressor outlet 22 and the steam-gas mixture inlet 8 through the steam-gas line 54, which has a mixing cooler 55, a recovery exchanger 56 and a mixing cooler 55 '. The steam-gas discharge 9 is connected via a supply line 27 to the gas turbine inlet 28, the outlet of which is connected to the regeneration exchanger 56 via an exhaust gas discharge line 29. This is a connection line 57 in which the injection medium preheater 58 and domestic hot water heater 43. connected to a separation condenser 45, which is connected to the working medium outlet pipe 48 on the working medium outlet side and to the condensate pipe 49 on the condensate side, which runs along with the condensate pipes 49 'and 49 from the domestic hot water heater 43 and injected preheater 58 The condensate collector 50 is connected to the coolant tank 20. Connected to the coolant discharge line 53 is an injected medium pressure line 59 that is connected to an inlet of a coolant preheater 58, the outlet of which is connected to the mixer cooler 55 and 5S via the injection lines 60 and 60. The coolant discharge line 53 is connected to the coolant discharge line.

V alternativním provedení podle obr.5 sestává energetický cyklus z agregátu 61 produkujícího odpadní plyn o potřebné teplotě, např. z ohřívací pece, vysokoteplotního palivového článku, který je plynovým kanálem 62 připojen k ohříváku 7 paroplynové směsi, dále plynovým potrubím 63 k ohříváku 64 vstřikovaného média s výstupem 65 znečištěného kondenzátu a dále výstupním kanálem 66 s odsávacím ventilátorem 67 ke komínu 17, Přívod 8 paroplynové směsi je paroplynovým potrubím 54, v němž je směšovací chladič 551, regenerační výměník 56 a směšovací chladič 55, připojen k výstupu kompresoru 22 se sacím potrubím 23. Odvod 9 paroplynové směsi je přívodním potrubím 27 připojen ke vstupu plynové turbíny 28 s generátorem, jejiž výstup je výstupním potrubím 29 paroplynové směsi spojen se vstupem paroplynové směsi do regeneračního výměníku 56, jehož výstup paroplynové směsi je propojovacím potrubím 57 spojen s předehřívačem 58 vstřikovaného média. Tento je odvodním potrubím 68 spojen s ohřívačem 43 teplé užitkové vody a odváděcím potrubím 44 se separačním kondenzátorem 45, jehož výstup pracovního média je připojen k odfukovému potrubí 48 pracovního média a výstup kondenzátu je připojen k potrubí 49 kondenzátu. Toto je zaústěno spolu s potrubím 49’a 49 kondenzátu od ohřívače 43 topné užitkové vody a • ··· * · «In the alternative embodiment of FIG. 5, the energy cycle consists of a waste gas generating unit 61 at the required temperature, e.g., a heating furnace, a high temperature fuel cell connected by a gas passage 62 to a steam-gas heater 7, gas line 63 to the injector heater 64. The inlet 8 of the steam-gas mixture is a steam-gas line 54 in which the mixing cooler 551, the regeneration exchanger 56 and the mixing cooler 55 are connected to the outlet of the suction compressor 22. The steam-gas mixture outlet 9 is connected via a supply line 27 to the gas turbine inlet 28 with a generator, the outlet of which is connected to the steam-gas mixture outlet line 29 with the steam-gas mixture inlet into the regeneration exchanger 56. m 57 is connected to the preheater 58 of the injected medium. The latter is connected to the domestic hot water heater 43 and the discharge conduit 44 to the separating condenser 45, the working medium outlet of which is connected to the working medium outlet pipe 48 and the condensate outlet connected to the condensate pipe 49. This is connected to the condensate pipe 49 'and 49 from the domestic hot water heater 43 and • ··· * · «

Μ* předehrívačé 58 vstřikovaného média do sběrného potrubí 50 kondenzátu, které je připojeno k zásobníku 69 vstřikovaného média s přívodem 70 přídavného vstřikovaného média. Zásobník 69 vstřikovaného média je tlakovým potrubím 59 se vstřikovacím čerpadlem T\ připojen k předehřívači 58 vstřikovaného chladícího média. Tento je vstupním potrubím 72 připojen ke vstupu ohříváku 64 vstřikovaného média, jehož výstup je vstřikovacím potrubím 60 a 601 připojen k směšovacím chladičům 55 a 55'.The injector medium pre-heaters 58 into the condensate collecting conduit 50, which is connected to the injector medium reservoir 69 with an additional injector medium supply 70. The injection medium reservoir 69 is connected to the pre-heater 58 of the injection coolant via a pressure line 59 with an injection pump T1. This is connected via an inlet line 72 to the inlet of the injection medium heater 64, the outlet of which is connected via the injection lines 60 and 601 to the mixing coolers 55 and 55 '.

U tohoto alternativního zapojení mohou být v alternativním provedení použita zapojení podle alternativních provedení na obr.6 a to pro předehřev přídavného chladícího média ze vstupního potrubí 78 přídavného média, dále na obr.7 pro předehřev vzduchu před kompresorem 22, na obr,9 pro isotermickou kompresi u kompresoru 22 a na obr. 12 pro zvýšení teploty před plynovou turbínou 28.In this alternative connection, the alternatives according to the alternative embodiments of Fig. 6 may be used to preheat the additional cooling medium from the additional medium inlet conduit 78, further in Fig. 7 for preheating the air upstream of the compressor 22, Fig. 9 for isothermal. 12 in Fig. 12 to increase the temperature upstream of the gas turbine 28.

V alternativním provedení podle obr.6 je před separačním kondenzátorem 45 zařazen výměník tepla 77 pro předehřev přídavného chladícího média, který je na straně vstupu chladícího média připojen ke vstupnímu potrubí 78 přídavného chladícího média a na straně výstupu chladícího média je připojen k nádrži 20 chladícího média.In the alternative embodiment of FIG. 6, a coolant preheater 77 is provided upstream of the separation condenser 45 and is connected to the coolant inlet pipe 78 at the coolant inlet side 78 and at the coolant outlet side to the coolant tank 20. .

V alternativním provedení podle obr.7 je za předehrívačem 38 spalovacího vzduchu zařazen ohřívač 79 nasávaného pracovního plynu, který je na straně vstupu plynu připojen k sacímu potrubí 23 a na straně výstupu plynu k propojovacímu potrubí 88, které je připojeno ke kompresoru 22 a ve. kterém je vstřikový chladič 25a, který je potrubím 26a vstřikovaného média připojen k potrubí 18 chladícího média.In the alternative embodiment of FIG. 7, downstream of the combustion air preheater 38 is an inlet working gas heater 79 which is connected to the suction line 23 at the gas inlet side and to the interconnection line 88 at the gas outlet side which is connected to the compressor 22 and to the gas outlet. wherein an injection cooler 25a is connected to the coolant line 18 by the injection medium line 26a.

V alternativním provedení podle obr.8 je vstřikový chladič 25b umístěn mezi díly 7, Tj ohříváku 7 paroplynové směsi a chladič 26c je umístěn v přívodním potrubí 27, přičemž s potrubím 18 chladícího média jsou propojeny potrubím 26b a 26c vstřikovaného média. Přitom ohřívák 7 paroplynové směsi může mít více dílů než dva znázorněné, např. membránové stěny, díly konvekční části ohříváku, díly sálavé částí ohříváku a mezi nimi může být více vstřikových chladičů 25b než je znázorněno,In the alternative embodiment of Fig. 8, the injector cooler 25b is positioned between the steam-gas heater parts 7, Tj, and the cooler 26c is located in the feed line 27, communicating with the coolant line 18 through the injection medium line 26b and 26c. In this case, the steam-gas mixture heater 7 may have more parts than the two shown, for example, membrane walls, convection heater parts, heater radiant parts, and there may be more injection coolers 25b between them than shown,

V alternativním provedení podle obr.9 je vsání kompresoru 22 umístěn rozstřikovač 80 chladícího média pro isotermickou kompresi, který je potrubím 81 rozstřikovaného média, v němž je zabudován tepelný výměník 82 pro ohřev rozprašovaného média, připojen k potrubí 18 chladícího média.·In an alternative embodiment of FIG. 9, the compressor intake 22 is located a coolant sprayer 80 for isothermal compression, which is a spray medium line 81 in which a heat exchanger 82 for heating the spray medium is incorporated, connected to the coolant line 18.

V alternativním provedení podle obr.10 je v toku spalin z chlazené spalovací komory 1 zařazen spolu s ohřívákem 7 paroplynové směsí, např. paralelně nebo i jiným způsobem, přihřívač 83 paroplynové směsi, který je na vstupní straně výstupním potrubím 291 připojen k výstupu plynové turbíny 28 a na výstupní straně výstupním potrubím 29 ke vstupu parního generátoruIn the alternative embodiment of FIG. 10, a steam-gas heater 83 is connected with the steam-gas heater 7 in the flue gas flow from the cooled combustion chamber 1, for example, in parallel or otherwise, which is connected to the gas turbine outlet at the inlet side 28 and on the outlet side through the outlet conduit 29 to the steam generator inlet

31, přičemž přihřívač 83 paroplynové směsi může být proveden z několika dílů.31, wherein the steam-gas mixture reheater 83 can be made in several parts.

V alternativním provedení podle obr.11 je v toku spalin z chlazené spalovací komory 1 zařazen spolu s ohřívákem 7 paroplynové směsi, např. paralelně s ním nebo i jiným způsobem, prihřívák 84 páry, který je na vstupní straně parním spojovacím potrubím 89 spojen s výstupem parního generátoru 31 a na výstupní straně parním spojovacím potrubím 89' se vstupem parní turbinyIn the alternative embodiment according to FIG. 11, a steam preheater 84 is connected to the exhaust gas flow from the cooled combustion chamber 1 together with the heater 7 of the steam-gas mixture, for example in parallel with it or otherwise, which is connected to the outlet on the inlet side. the steam generator 31 and on the outlet side a steam connection line 89 'with a steam turbine inlet

32, přičemž prihřívák 84 páry může mít několik dílů,32, wherein the steam preheater 84 may have several parts,

V alternativním provedení podle obr.12 je v přívodním potrubí 27 před plynovou turbínou 28 zabudováno zařízení 85 pro přídavné spalování, např. spalovací komora nebo hořák, které je připojeno k palivovému přívodu 86, plynného nebo kapalného paliva, např. zemního plynu.In an alternative embodiment of FIG. 12, an afterburner device 85, e.g., a combustion chamber or burner, is connected to the feed line 27 upstream of the gas turbine 28 and is connected to a fuel feed 86, a gaseous or liquid fuel, e.g., natural gas.

V alternativním provedení podle obr.13 je ve výstupním potrubí 29 paroplynové směsi před parním generátorem 31 zabudováno zařízení 851 pro přídavné spalování, např. spalovací • · · v » · · · » · ♦ · · • · * · • 9« I V ff «4 ·* · komora nebo hořák, které je připojeno k palivovému přívodu 86', plynného nebo kapalného paliva, např. zemního plynu.In the alternative embodiment of Fig. 13, an afterburner device 851 is installed in the steam-gas mixture outlet line 29 in front of the steam generator 31, e.g. a chamber or burner which is connected to a fuel supply 86 'of a gaseous or liquid fuel, eg natural gas.

V alternativním provedeni podle obr.14 je za ohřívákem 7 paroplynové směsi situován spalinový ohřívák 73 chladícího média, který je připojen připojovacím potrubím 74 k potrubí 18 chladícího média a spojovacím potrubím 75 k přívodu 4 chladícího média chlazené spalovací komory íIn an alternative embodiment according to FIG. 14, a flue gas heater 73 is situated downstream of the steam-gas mixture heater 73, which is connected via a connecting line 74 to the cooling medium line 18 and a connecting line 75 to the cooling medium inlet 4 of the cooled combustion chamber.

V alternativním provedení podle obr.15 je v paroplynové směsi, např. za předehřívačem 38 spalovacího vzduchu, zařazen výměník 90 pro ohřev vstřikovaného média, který je na vstupu vstřikovaného média připojen k přívodnímu potrubí 91, kterým se přivádí vstřikované médium, např. studený kondensát, a na výstupu je připojen k potrubí 26, případně 26b, 26c, vstřikovaného média, případně k potrubí 26d vstřikovaného média, které je připojeno ke směšovacím mezichladičům 92 plynu mezi jednotlivými stupni kompresoru 22.In the alternative embodiment of FIG. 15, an injector 90 for heating the injection medium is connected in the steam-gas mixture, e.g. downstream of the combustion air preheater 38, which is connected at the injection medium inlet to the feed line 91 through which the injection medium, e.g. and at the outlet is connected to the injection medium line 26, 26b, 26c, respectively, to the injection medium line 26d, which is connected to the gas mixing intercoolers 92 between the various stages of the compressor 22.

V alternativním provedení podle obr. 16 sestává energetický cyklus z kyslíkárny 93 s přívodem 94 vzduchu a výstupem 95 kyslíku, který je připojen k předehřívací 97 kyslíku, který je dále připojen k ohříváku 98 kyslíku, jehož výstup je připojen k přívodu 99 spalovacího kyslíku do chlazené spalovací komory 1 a dále s výstupem 96 dusíku, který je připojen ke kompresoru 22 a paralelně k odfuku 100 dusíku, před nímž může být zařazena případně expanzní plynová turbína, přičemž na konci spalinového traktu je zařazen separátor 101 oxidu uhličitého s odvodem 102 kondensátu a odběrem 103 oxidu uhličitého.In the alternative embodiment of Figure 16, the energy cycle consists of an oxygen plant 93 with an air inlet 94 and an oxygen outlet 95 that is connected to an oxygen preheater 97 that is further connected to an oxygen heater 98 whose outlet is connected to a combustion oxygen supply 99 to a cooled combustion chamber 1 and further with a nitrogen outlet 96 which is connected to the compressor 22 and in parallel to the nitrogen exhaust 100, upstream of which an optionally expansion gas turbine can be connected, with a carbon dioxide separator 101 with a condensate outlet 102 and 103 carbon dioxide.

V alternativním provedeni podle obr. 17 sestává energetický cyklus z vysokotlaké parní turbiny 104, která je na výstupu páry připojena ke směšovacímu kusu 21 a na vstupu páry je připojena k výstupu 105 páry z přehříváku 106 páry, jehož vstup 107 páry je připojen k výstupu 5 páry chladícího média z chlazené spalovací komory 1 přičemž na straně spalin je přehřívák 106 páry připojen paralelně k ohříváku 7 paroplynové směsi nebo alespoň k její některé části, alternativně může být zapojen v sérii s některou částí ohříváku 7 paroplynové směsi, případně může být zapojen v kombinaci paralelního i sériového zapojení.In an alternative embodiment of FIG. 17, the energy cycle consists of a high pressure steam turbine 104 which is connected to the mixing piece 21 at the steam outlet and connected to the steam outlet 105 from a steam superheater 106 whose steam input 107 is connected to outlet 5 the steam superheater 106 is connected in parallel to the steam-gas heater 7 or at least to a part thereof, alternatively it can be connected in series with any part of the steam-gas heater 7, or it can be connected in combination parallel and serial connection.

U energetického cyklu podle příkladného provedení na obr.1 se palivo, jako fosilní paliva, např. uhlí, i alternativní paliva, např. biomasa, i odpady, přivádí přívodem 2 paliva do chlazené spalovací komory 1. Spalovací komora je běžné konstrukce použitelné pro spalování uvedeného paliva s ohništěm např. roštovým, práškovým nebo fluidním, se spalováním se vzduchem nebo kyslíkem, případně s jakýmkoliv vhodným ohništěm, jejíž stěny jsou chlazeny odpařováním chladícího média, např. upravené vody. Velikost spalovací komory je navržena tak, aby teplota spalin na jejím výstupu byla větší než 800 °C, ale nepřekročila teplotu tání popela, tedy např. 1000°C až 1100°C. Z hlediska emisí jsou u použitého typu ohniště realizována běžně používaná opatření pro omezení vzniku škodlivin a pro jejich snížení. Spaliny se dále výrazně ochladí na výstupní teplotu z paroplynového generátoru 87 do komína 17 v ohříváku 7 paroplynové směsi.In the energy cycle of the exemplary embodiment of Fig. 1, fuel such as fossil fuels such as coal, as well as alternative fuels such as biomass and waste is fed to the cooled combustion chamber 1 by supplying fuel 2 to the combustion chamber. said fuel having a hearth, e.g. grate, powder or fluidized bed, combustion with air or oxygen, optionally with any suitable hearth, the walls of which are cooled by evaporation of a cooling medium, e.g. treated water. The size of the combustion chamber is designed so that the exhaust gas temperature at its outlet is greater than 800 ° C, but does not exceed the melting point of the ash, e.g. 1000 ° C to 1100 ° C. In terms of emissions, commonly used measures for reducing the generation of pollutants and reducing them are implemented for the type of fireplace used. Further, the flue gas is significantly cooled to the outlet temperature from the steam-gas generator 87 to the chimney 17 in the steam-gas mixture heater 7.

Chladící médium pro chlazení spalovací komory 1 se odebírá z nádrže 20 chladícího média a napájecí čerpadlem 19 se dopravuje k přivodu 4 chladícího média a vzniklá pára odváděná z výstupu 5 chladícího média se ve směšovacím kusu 21. mísí silákovým vzduchem z kompresoru 22, tzn. že tlak v chladícím systému chlazené spalovací komory 1 je v souladu s výstupním tlakem kompresoru 22.The coolant for cooling the combustion chamber 1 is removed from the coolant tank 20 and conveyed by the supply pump 19 to the coolant inlet 4 and the vapor discharged from the coolant outlet 5 in the mixing piece 21 is mixed with compressed air from compressor 22, i. that the pressure in the cooling system of the cooled combustion chamber 1 is in accordance with the outlet pressure of the compressor 22.

Vzniklá paroplynová směs se vede do ohříváku 7 paroplynové směsi, jehož teplosménná plocha je rozdělena do více dílů, kde se ohřeje na teplotu vhodnou pro plynovou turbinu 28, což je alespoň 800°C,The resulting steam-gas mixture is fed to a steam-gas mixture heater 7, the heat exchange surface of which is divided into several parts, where it is heated to a temperature suitable for gas turbine 28, which is at least 800 ° C,

Po expanzi v plynové turbíně 28 se teplo paroplynové směsi dále využije v zařízení 30 parníhoAfter expansion in the gas turbine 28, the heat of the steam-gas mixture is further utilized in the steam plant 30

Rankinova-Clausiova oběhu pro výrobu další energie, konkrétně v parním generátoru 31 na odpadní teplo.The Rankine-Clausius cycle for producing additional energy, specifically in the waste heat steam generator 31.

• φ φ · φ »·«· φ ΦΦΦ· • · · · • Φ | ΦΦ · ·· ···• φ φ »» Φ..... ΦΦ · ·· ···

V něm vyrobená pára se využije v parní turbíně 32 a vzniklý kondenzát o nízké teplotě se z kondenzátoru 33 napájecím čerpadlem 36 napájí zpět do parního generátoru 31.The steam produced therein is utilized in the steam turbine 32 and the resulting low temperature condensate is fed back from the condenser 33 via the feed pump 36 to the steam generator 31.

Vzhledem k nízké teplotě kondenzátu část páry na studeném konci parogenerátoru 31 může zkondenzovat, v tom případě se kondenzát odvádí potrubím 49c přes sběrné potrubí 50 do nádrže chladícího média 20.Due to the low condensate temperature, some of the steam at the cold end of the steam generator 31 may condense, in which case the condensate is discharged via line 49c through the manifold 50 to the coolant tank 20.

U energetického cyklu podle příkladného provedeni na obr.2 se jako zdroj energie využívá citelné teplo odpadních plynů různých, většinou nechlazených, agregátů 61, např. pecí, vysokoteplotních palivových článků, které se využije v ohříváku 7 paroplynové směsi pro její ohřev na pracovní teplotu plynové turbíny 28.In the energy cycle of the exemplary embodiment of Fig. 2, the sensible heat of the waste gases of various, mostly uncooled, aggregates 61, e.g., furnaces, of high temperature fuel cells, is used as the energy source. turbines 28.

Vzduch z kompresoru 22 se vede na přívod 8 ohříváku 7 paroplynové směsi, přičemž se postupně nejdříve ochladí odpařením vstřiknutého média na směšovacím chladiči 55 a to nejníže těsně nad rosný bod páry vzniklé paroplynové směsi, poté se vytvořená paroplynová směs ohřeje v regeneračním výměníku 56 a následně se ochladí odpařením vstřiknutého média ve směšovacím chladiči 55', ale nejníže nad rosný bod páry ve směsí obsažené.The air from the compressor 22 is directed to the inlet 8 of the steam-gas mixture heater 7, being cooled first by evaporating the injected medium on the mixing cooler 55 at the lowest just above the steam dew point of the steam-gas mixture produced. is cooled by evaporating the injected medium in the mixing cooler 55 ', but not lower than the dew point of the steam contained in the mixture.

Paroplynová směs se ohřeje v ohříváku 7 paroplynové směsi na potřebnou teplotu pro plynovou turbínu, např. 80CTC, a po expanzi se značná část zbytkového tepla paroplynové směsi využije pro její předehřev v regeneračním výměníku 56.The steam-gas mixture is heated in the steam-gas mixture heater 7 to the required temperature for a gas turbine, eg 80CTC, and after expansion a significant part of the residual heat of the steam-gas mixture is used to preheat it in the regeneration exchanger 56.

U energetického cyklu podle alternativního provedení na obr.3 je primárním zdrojem energie spalované palivo podobně jako u příkladného provedení podle obr.1.In the energy cycle of the alternative embodiment of Fig. 3, the primary energy source is combusted fuel similar to the exemplary embodiment of Fig. 1.

Spaliny vystupující zchlazené spalovací komory 1 se dále výrazně ochladí v ohříváku 7 paroplynové směsi a na výstupní teplotu z paroplynového generátoru 87 se ochladí v ohříváku H spalovacího vzduchu.Further, the flue gas exiting the cooled combustion chamber 1 is significantly cooled in the steam-gas heater 7 and cooled to the outlet temperature of the steam-gas generator 87 in the combustion air heater H.

Odtah spalin do komína 17 zajišťuje spalinový ventilátor 16, čistění spalin probíhá v odlučovači (nebo filtru) 14 tuhých znečišťujících látek a v zařízeni 15 pro čistění spalin.The flue gas venting to the chimney 17 is provided by a flue gas fan 16, the flue gas cleaning being carried out in the particulate separator (or filter) 14 and in the flue gas cleaning device 15.

Spalovací vzduch nasávaný ventilátorem 41 spalovacího vzduchu se na teplotu potřebnou alespoň pro vyloučení nízkoteplotní koroze u ohříváku H spalovacího vzduchu ohřívá v předehřívači 38 spalovacího vzduchu a na potřebnou teplotu pro spalování se ohřívá v ohříváku H spalovacího vzduchu, případně se teplota ohřevu vzduchu volí pro dosažení potřebné teploty spalin za ohřívákem 7 paroplynové směsi.The combustion air sucked by the combustion air fan 41 is heated in the combustion air preheater 38 to the temperature required to at least eliminate low temperature corrosion in the combustion air heater 38 and is heated to the required combustion temperature in the combustion air heater. flue gas temperature after the heater 7 of the steam-gas mixture.

Chladící medium pro chlazení spalovací komory 1 se odebírá z nádrže 20 chladícího média a napájecím čerpadlem 19 se dopravuje k přívodu 4 chladícího média a vzniklá pára odváděná z výstupu 5 chladícího média se ve směšovacím kusu 21 mísí silákovým vzduchem z kompresoru 22, tzn. že tlak v chladícím systému chlazené spalovací komory 1 je v souladu s výstupním tlakem kompresoru 22.The coolant for cooling the combustion chamber 1 is removed from the coolant tank 20 and transported by the feed pump 19 to the coolant inlet 4, and the resulting steam discharged from the coolant outlet 5 in the mixing piece 21 is mixed with compressed air from compressor 22. that the pressure in the cooling system of the cooled combustion chamber 1 is in accordance with the outlet pressure of the compressor 22.

Vzniklá paroplynová směs se ve vstřikovém chladiči 25 ochladí chladícím médiem, které se odebírá potrubím 26 vstřikovaného média z potrubí 18 chladícího média na potřebnou teplotu, která je nižší než teplota spalin vystupujících z ohříváku 7 paroplynové směsi, ale musí být vyšší než rosný bod páry v dopravované paroplynové směsi a takto ochlazená se vede k přívodu 8 paroplynové směsi.The resulting steam-gas mixture is cooled in the injector 25 by a cooling medium, which is taken through the injection medium line 26 from the cooling medium line 18 to a temperature that is lower than the flue gas leaving the steam-gas heater 7, but higher than the steam dew point. The flue gas mixture fed and cooled in this way is fed to the flue gas mixture feed 8.

V ohříváku 7 paroplynové směsi, jehož teplosměnná plocha je rozdělena do více dílů, se paroplynová směs ohřeje na teplotu vhodnou pro plynovou turbínu 28, což je alespoň na teplotu 800 °C a při této teplotě se vede na vstup plynové turbíny 28 s generátorem.In the steam-gas mixture heater 7, the heat exchange surface of which is divided into several parts, the steam-gas mixture is heated to a temperature suitable for gas turbine 28, which is at least 800 ° C and at this temperature is fed to the gas turbine inlet 28 with generator.

Po expanzi v plynové turbíně 28 se teplo paroplynové směsi dále využije v zařízení 30 parního Rankinova - Clausiova oběhu pro výrobu další energie, konkrétně do parního generátoru 31 na odpadní teplo. V něm vyrobená pára se využije v parní turbíně 32 a vzniklý kondenzát o nízké teplotě se z kondenzátoru 33 napájecím čerpadlem 36 napájí zpět do parního generátoru 31 Vzhledem k nízké teplotě kondenzátu část páry z paroplynové směsi na studeném konci parního generátoru 31 může zkondenzovat, v tom případě se kondenzát odvádí potrubím 49c kondenzátu do sběrného potrubí 50 kondenzátu.After expansion in the gas turbine 28, the heat of the steam-gas mixture is further utilized in the Rankine-Clausius steam plant 30 to generate additional energy, namely the waste heat steam generator 31. The steam produced therein is utilized in the steam turbine 32 and the resulting low temperature condensate is fed back from the condenser 33 via the feed pump 36 to the steam generator 31 Because of the low condensate temperature, some of the steam from the steam gas mixture at the cold end of the steam generator 31 can condense, alternatively, the condensate is discharged via condensate conduit 49c to condensate collecting conduit 50.

K dalšímu využití zbytkového tepla paroplynové směsi a k získání dalšího kondenzátu dojde v předehřívači 38 spalovacího vzduchu, v němž se spalovací vzduch předehřeje alespoň na • ·* * 4 • «·· * · · • · «·« ··· «· ··· teplotu potřebnou pro vyloučení nízkoteplotní koroze na ohříváku H spalovacího vzduchu, ale především v něm zkondenzuje další část páry z paroplynové směsi.Further utilization of the residual heat of the steam-gas mixture and recovery of additional condensate occurs in the combustion air preheater 38, in which the combustion air is preheated to at least 4 ° C. · The temperature required to avoid low-temperature corrosion on the combustion air heater H, but above all it condenses another part of the steam from the steam-gas mixture.

Kondenzát se odvádí potrubím 49b kondenzátu do sběrného potrubí 50 kondenzátu a zbytkové teplo paroplynové směsi se dále částečně využije k ohřevu topné užitkové vody v ohřívači 43 topné užitkové vody, který je zařazen jen pokud se teplá užitková voda požaduje.The condensate is discharged via condensate conduit 49b to the condensate collecting conduit 50, and the residual heat of the steam-gas mixture is further partially used to heat the domestic hot water in the domestic hot water heater 43, which is only included when hot domestic water is required.

Vzniklý kondenzát se odvádí potrubím 49a kondenzátu do sběrného potrubí 50 kondenzátu a zbývající paroplynová směs se vede do separačního kondenzátorů 45, v němž zkondenzuje zbývající možná část páry. Vzniklý kondenzát se potrubím 49 kondenzátu odvádí do sběrného potrubí 50 kondenzátu, kterým se dopravuje do nádrže 20 chladicího média a odseparované pracovní médium (vlhký vzduch) se odfukovým potrubím 48 pracovního média vypouští do ovzduší.The resulting condensate is discharged via condensate conduit 49a to condensate collecting conduit 50, and the remaining steam-gas mixture is fed to separation condensers 45 in which the remaining possible portion of steam condenses. The resulting condensate is discharged via condensate conduit 49 to condensate collecting conduit 50, which is conveyed to the coolant tank 20 and the separated working medium (humid air) is discharged into the atmosphere via the working medium vent line 48.

Separační kondenzátor 45 se zařadí jen v případě, když množství páry v paroplynové směsí za ohřívačem 43 teplé užitkové vody, případně za předehřívačem 38 spalovacího vzduchu v případě absence ohřívače 43, bude výrazně větší než obsah páry ve vzduchu nasávaném sacím potrubím 23, takže provozní náklady na doplňování chladícího média do nádrže 20 by byly vysoké. II jednotek menších výkonu se pravděpodobně separační kondenzátor 45 nebude používat.The separation condenser 45 is only included if the amount of steam in the steam-gas mixture downstream of the domestic hot water heater 43 or after the combustion air preheater 38 in the absence of heater 43 is significantly greater than the steam content of the air sucked in by suction line 23. for refilling the coolant into the tank 20 would be high. In smaller power units, the separation capacitor 45 is unlikely to be used.

U energetického cyklu podle příkladného provedení na obr.4 se v chlazeném tepelném agregátu 51, kterým může být např. ohřívací pec s odparným chlazením nebo i chlazená spalovací komora jako v příkladném provedení dle obr.1, spaluje palivo přiváděné přívodem 2 paliva se spalovacím vzduchem, který se na potřebnou teplotu ohřívá spalinami v ohříváku H spalovacího vzduchu a přivádí se přívodem 3 spalovacího vzduchu.In the energy cycle according to the exemplary embodiment of FIG. 4, the fuel supplied by the combustion air supply 2 is combusted in the cooled thermal power unit 51, which may be, for example, a evaporative cooling heating furnace or a cooled combustion chamber as in the exemplary embodiment of FIG. , which is heated to the required temperature by the flue gas in the combustion air heater H and is supplied via the combustion air inlet 3.

Případná ochrana ohříváku H spalovacího vzduchu před nízkoteplotní korozí se provede běžným způsobem, např. předehřevem vzduchu před vstupem 13 předehřátého vzduchu odběrovou párou nebo recirkulací ohřátého vzduchu z výstupu 12 horkého vzduchu do sání nebo na výtlak ventilátoru 41 spalovacího vzduchu, případně jejich kombinací.Optionally, the protection of the combustion air heater H against low temperature corrosion is effected in a conventional manner, for example by preheating the air before the preheated air inlet 13 by extracting steam or by recirculating the heated air from the hot air outlet 12 to the intake or discharge of the combustion air fan 41 or a combination thereof.

Spaliny z chlazeného tepelného agregátu 51, které do komína 17 odsává spalinový ventilátor 16, se výrazně ochladí v ohříváku 7 paroplynové směsi a na výstupní teplotu z paroplynového generátoru 87 se pak ochladí v ohříváku H spalovacího vzduchu.The flue gas from the cooled thermal aggregate 51, which is exhausted to the chimney 17 by the flue gas fan 16, is greatly cooled in the steam-gas heater 7 and then cooled to the outlet temperature of the steam-gas generator 87 in the combustion air heater H.

Chladící médium se z nádrže 20 chladícího média dopravuje napájecím čerpadlem 19 do výtlačného potrubí 53, z něhož se pak část vede přívodním potrubím 52 k přívodu 4 chladícího média a po jeho odpaření v chlazeném tepelném agregátu 51 se pára vede do směšovacího kusu 21, v němž se smísí se vzduchem z kompresoru 22 a vzniklá paroplynová směs se paroplynovým potrubím 54 vede k přívodu 8 paroplynové směsi, přičemž se nejdříve ve směšovacím chladiči 55 ochladí, ale nejníže těsně nad rosný bod páry ve vzniklé paroplynové směsi, následně se pak ohřeje v regeneračním výměníku 56 a v následujícím směšovacím chladiči 55' se opět ochladí, a to na teplotu nižší než je teplota spalin vystupujících z ohříváku 7 paroplynové směsi, nejníže však těsně nad rosný bod páry v dopravované paroplynové směsi.The coolant is transported from the coolant tank 20 by the feed pump 19 to the discharge line 53, from which a part is led through the supply line 52 to the coolant inlet 4 and after evaporation in the cooled thermal unit 51 the steam is fed to a mixing piece 21 is mixed with air from the compressor 22 and the resulting steam-gas mixture with the steam-gas line 54 leads to the steam-gas mixture inlet 8, cooling first in the mixing cooler 55, but lowest just above the dew point of steam in the steam-gas mixture. 56 and in the subsequent mixing cooler 55 'is cooled again to a temperature lower than that of the flue gas exiting the steam-gas heater 7, but not lower than just above the dew point of the steam in the steam-gas mixture being conveyed.

V ohříváku 7 paroplynové směsi, který je proveden z více dílů, se tato spalinami ohřeje alespoň na 800 °C a po expanzi v plynové turbíně 28 se značná část jejího zbytkového tepla dále využije v regeneračním výměníku 56 k předehřevu paroplynové směsi, načež po ochlazení na co nejnižší teplotu se další část jejího zbytkového tepla využije v předehřívači 58 vstřikovaného média, v němž se kondenzací části páry získá další kondenzát, který se potrubím 49 kondenzátu vede do sběrného potrubí 50 kondenzátu.In a multi-part steam-gas heater 7, the flue gas is heated to at least 800 ° C and, after expansion in the gas turbine 28, much of its residual heat is further utilized in the recovery exchanger 56 to preheat the steam-gas mixture. as low a temperature as possible, a further portion of its residual heat is utilized in the injection medium preheater 58, in which condensation of a portion of the steam yields additional condensate, which is conducted via condensate conduit 49 to condensate collecting conduit 50.

Zbývající část zbytkového tepla paroplynové směsi se využije k ohřevu teplé užitkové vody v ohříváku 43 topné užitkové vody, přičemž se kondenzací části páry získá další část kondenzátu, který se potrubím 49^ odvede do sběrného potrubí 50 kondenzátu. Ohřívák 43 topné užitkové vody se zařadí jen v případě, pokud se dodávka teplé vody požaduje.The remainder of the residual heat of the steam-gas mixture is used to heat the domestic hot water in the domestic hot water heater 43, whereby condensation of a portion of the steam yields another portion of the condensate, which is discharged via conduit 49 to the condensate collector. The domestic hot water heater 43 is only switched on if hot water supply is required.

Zbývající možná část páry z paroplynové směsi zkondenzuje v separačním kondenzátorů 45 chladícím vzduchem a vzniklý kondenzát se potrubím 49 kondenzátu vede do sběrného potrubí kondenzátu, zatímco pracovní médium se zbytkem páry se odfukovým potrubím 48 pracovního média odvádí do ovzduší.The remainder of the steam from the steam-gas mixture is condensed in the separating condensers 45 by cooling air and the resulting condensate with condensate conduit 49 flows into the condensate collecting conduit, while the working medium with the remaining steam is discharged into the atmosphere.

·' ·. · • »· '·. · • »

Separační kondenzátor 45 se použije, stejně jako u příkladného provedení podle obr.3, jen J v případě nutnosti snížit provozní náklady na dodávku přídavně vody. IThe separation capacitor 45 is used, as in the exemplary embodiment of FIG. 3, only to reduce the operating costs of the additional water supply if necessary. AND

Vzniklý kondenzát se sběrným potrubím 50 kondenzátu svede do nádrže 20 chladícího média a ’’ jeho část se z výtlačného potrubí 53 odebírá jako vstřikovací médium a tlakovým potrubím 59 se vede do předehřívače 58 vstřikovaného média, kde se ohřeje a vstřikovacím potrubím 60 a 60J se vstřikuje do směšovacích chladičů 55 a 55).The resulting condensate with condensate collecting conduit 50 is conveyed to the coolant tank 20 and a portion of it is withdrawn from the discharge conduit 53 as an injection medium and is passed through a pressure conduit 59 to the injection medium preheater 58 where it is heated and injected via injection lines 60 and 60J. to mixing coolers 55 and 55).

U energetického cyklu v příkladném provedení podle obr.5 se jako zdroj energie využívá citelné teplo odpadních plynů, různých, většinou nechlazených, agregátů 61, např. pecí, vysokoteplotních palivových článků, které se z velké části využije v ohříváku 7 paroplynové směsi pro její ohřev na pracovní teplotu plynové turbíny 28 a zbývající část citelného tepla odpadních plynů se využije pro předehřev vstřikovaného média v ohříváku 64 vstřikovaného média.In the energy cycle of the exemplary embodiment of FIG. 5, the sensible heat of the waste gases, various, mostly uncooled, aggregates 61, e.g., furnaces, high temperature fuel cells, is used as the energy source. to the operating temperature of the gas turbine 28 and the remainder of the sensible heat of the off-gases is used to preheat the injection medium in the injection medium heater 64.

Případně vzniklý kondenzát vodní páry obsažené ve spalinách se odvádí přes výstup 65 kondenzátu a dále se využije podle stupně jeho znečištění.Any condensation of water vapor contained in the flue gas is discharged via the condensate outlet 65 and is further utilized according to its degree of contamination.

Vzduch z kompresoru 22 se paroplynovým potrubím 54 vede na přívod 8 paroplynové směsi, přičemž se postupně nejdříve ochladí odpařením vstřiknutého chladícího média na směšovacím chladiči 55 a to nejníže těsně nad rosný bod páry ve vzniklé paroplynové směsi obsažené, poté se vytvořená paroplynová směs ohřeje v regeneračním výměníku 56 a následně se ochiadí odpařením vstřiknutého chladícího média ve směšovacím chladiči 55' a to na teplotu nižší než je teplota odpadních plynů na výstupu z ohříváku 7 paroplynové směsi, ale nejníže těsně nad rosný bod páry ve směsi obsažené.The air from the compressor 22 with the steam-gas duct 54 is directed to the steam-gas mixture inlet 8, first being cooled first by evaporating the injected cooling medium on the mixing cooler 55 and not lower than the steam dew point contained in the steam-gas mixture. The exchanger 56 is then cooled by evaporating the injected cooling medium in the mixer 55 ' to a temperature below the exhaust gas temperature at the outlet of the steam-gas heater 7, but not less than just above the dew point of the steam contained therein.

V ohříváku 7 paroplynové směsi se tato ohřeje na pracovní teplotu plynové turbíny 28, alespoň na 800 °C a po expanzi se značná část zbytkového tepla paroplynové směsi využije k jejímu předehřevu v regeneračním výměníku 56.In the steam-gas mixture heater 7, the steam-gas mixture heater is heated to the working temperature of the gas turbine 28, at least 800 ° C, and after expansion, a significant portion of the residual heat of the steam-gas mixture is used to preheat it in the regeneration exchanger 56.

Další část zbytkového tepla se využije pro předehřev vstřikovaného média v předehřívači 58 vstřikovaného média, kde část páry zkondenzuje a vzniklý kondenzát se potrubím 492 kondenzátu odvede do sběrného potrubí 50 kondenzátu a zbývající část citelného tepla paroplynové směsi se využije v ohřívači 43 topné užitkové vody, který se zařadí jen pokud se topná užitková voda požaduje.Another part of the residual heat is used to preheat the injection medium in the injection medium preheater 58, where part of the steam condenses and the resulting condensate is discharged via condensate conduit 492 to condensate collecting conduit 50 and the remainder of the sensible heat of the steam gas mixture is utilized shall be included only if the domestic hot water is required.

Vzniklý kondenzát se potrubím 49) odvádí do sběrného potrubí 50 kondenzátu a zbývající část paroplynové směsi se odvádí do separačního kondenzátoru 45, v němž zbývající možná část páry zkondenzuje a vzniklý kondenzát se odvádí potrubím 49 kondenzátu do sběrného potrubí 50 kondenzátu a zbývající pracovní médium se zbývajícím množstvím páry se odfukovým potrubím 48 pracovního média vypouští do ovzduší.The resulting condensate is discharged via line 49) to the condensate header 50 and the remainder of the steam-gas mixture is discharged to a separation condenser 45 where the remaining possible portion of steam condenses and the resulting condensate is discharged via condensate header 49 to the condensate header 50 and the remaining working medium. the amount of steam is discharged into the atmosphere through the working fluid outlet line 48.

Separační kondenzátor 45 se, stejně jako v příkladném provedení podle obr, 3 a obr.4, zařadí jen v případě nutnosti snížit provozní náklady.As in the exemplary embodiment of FIGS. 3 and 4, the separation capacitor 45 is only engaged when necessary to reduce operating costs.

Odseparovaný kondenzát se sběrným potrubím 50 kondenzátu přivede do zásobníku 69 vstřikovaného média a vstřikovacím čerpadlem 71 se dopraví, přes předehřívač 58 vstřikovaného média a ohřívák 64 vstřikovaného média, do směšovacího chladiče 55 a 55).The separated condensate with the condensate collecting line 50 is fed to the injection medium reservoir 69 and transported via the injection medium preheater 58 and the injection medium heater 64 to the mixing cooler 55 and 55).

V případě, že nechlazený agregát 61 je topený např. zemním plynem, tak odpadní plyn z něj vystupující je směs CÓ₂ a vodní páry, a vhodnou kombinací zapojení předehřívače 58 vstřikovaného média, ohříváku 64 vstřikovaného média a případně i ohříváku H spalovacího vzduchu (viz. obr.4), lze na nich postupnou kondenzací vodní páry z uvedené směsi odseparovat CO₂ pro další využití nebo uložení, takže takový cyklus pracuje jako bezemisní.If the uncooled unit 61 is heated, for example, by natural gas, the off-gas leaving it is a mixture of CO ₂ and water vapor, and a suitable combination of the injection medium preheater 58, injection medium heater 64 and combustion air heater (see FIG. 4), CO ₂ can be separated from the mixture by successive condensation of water vapor for further use or storage, so that such a cycle works as emission-free.

Zapojení energetického cyklu v příkladném provedení podle obr.6 se využije především v tom případě, když se musí trvale doplňovat přídavné chladící médium do nádrže 20 chladicího média.The power cycle connection of the exemplary embodiment of FIG. 6 is particularly useful when the additional coolant has to be permanently replenished into the coolant tank 20.

Zbytkové odpadní teplo paroplynové směsi před separačním kondenzátorem 45 se tedy částečné využije ještě pro předehřev chladícího média v nádrži 20 a především se kondenzací části páry získá další kondenzát, který se pak odvádí potrubím 49d, čímž se sníží spotřeba přídavného chladicího média.Thus, the residual waste heat of the steam-gas mixture upstream of the separation condenser 45 is partially utilized to preheat the coolant in the tank 20, and above all condensation of a portion of the steam yields additional condensate, which is then discharged via line 49d thereby reducing additional coolant consumption.

·** ··· * · ·*· * 1 « • » · · » · · * · · · .· j «· «·» · · *· ** ··· * · · * · * 1 • j j j j j j j j j j

U zapojení energetického cyklu v příkladném provedení podle obr.7 je pro využití odpadního tepla paroplynové směsi, např. za předehřívačem 38 spalovacího vzduchu, zařazen ohřívač 79 nasávaného vzduchu kompresorem 22, v němž se teplota nasávaného vzduchu může zvýšit na takovou hodnotu, při níž lze jeho ochlazením ve vstřikovém chladiči 25a dosáhnout při odpaření veškerého vstřiknutého média z potrubí 26a na vstupu do kompresoru 22 přibližně teplotu nasávaného vzduchu v sacím potrubí 23.In the energy cycle connection of the exemplary embodiment of FIG. 7, to utilize the waste heat of the steam-gas mixture, e.g. downstream of the combustion air preheater 38, an intake air heater 79 is provided by a compressor 22 where the intake air temperature can be raised to a value where by cooling it in the injector cooler 25a to reach approximately the temperature of the intake air in the intake manifold 23 when all the injected medium has evaporated from the line 26a at the inlet to the compressor 22.

Při ochlazení paroplynové směsi vzniklý kondenzát v ohřívači 79 nasávaného procesního plynu se odvádí potrubím 49a kondenzátu přes sběrné potrubí 50 kondenzátu do nádrže 20 chladícího média.When the steam-gas mixture is cooled, the condensate formed in the intake process gas heater 79 is discharged via condensate line 49a through the condensate collecting line 50 to the coolant tank 20.

U energetického cyklu v příkladném provedení na obr.8 jsou pro snížení teploty paroplynové směsi kromě již uvedených vstřikových chladičů 25 a 25a použity další vstřikové chladiče 25b, které jsou umístěny podle potřeby v propojovacích potrubích mezí jednotlivými díly ohříváku 7 paroplynové směsi, kterými mohou být např. membránové stěny ohříváku 7, díly konvekční části ohříváku 7 a díly sálavé části ohříváku 7, a které slouží pro regulaci teploty paroplynové směsi u vybraných dílů ohříváku 7 a dále vstřikový chladič 25c, který se využije pro případnou regulaci teploty paroplynové směsi na výstupu z ohříváku 7 paroplynové směsi.In the power cycle of the exemplary embodiment of Fig. 8, in addition to the injectors 25 and 25a, other injectors 25b are used to reduce the temperature of the steam-gas mixture, which are positioned as needed in the interconnecting piping between individual parts of the steam-gas heater 7. heater diaphragm walls 7, heater 7 convection parts and heater 7 radiant parts, which serve to control the steam-gas mixture temperature of selected heater parts 7, and an injection cooler 25c, which is used to optionally control the steam-gas mixture temperature at the heater outlet. 7 Combustion gas mixtures.

U energetického cyklu v příkladném provedení na obr,9 se u kompresoru 22 využívá zapojení pro isotermickou kompresi, když na vstupu kompresoru se v rozstřikovači 80 chladícího média vstřikuje pod potřebným tlakem chladící médium, odebírané např, z potrubí 18 chladícího média a ohřáté v tepelném výměníku 82 na teplotu alespoň o 50 °C vyšší než je teplota varu při daném tlaku.In the power cycle of the exemplary embodiment of FIG. 9, a compressor 22 is utilized for isothermal compression when, at the compressor inlet, the coolant sprayer 80 is injected under the required pressure with coolant taken from, for example, coolant lines 18 and heated in a heat exchanger. 82 to a temperature at least 50 ° C higher than the boiling point at a given pressure.

Pro ohřev chladícího média v tepelném výměníku 82 lze využít např. teplo spalin odsávaných zchlazené spalovací komory 1 nebo agregátu 51, teplo odpadních plynů odsávaných z tepelného agregátu 61_, odpadní teplo paroplynové směsí z plynové turbíny 28 nebo teplo odebrané v rámci použitého zařízení 30 Rankinova-Clausiova oběhu.The heat of the coolant in the heat exchanger 82 can be, for example, the heat of the flue gases exhausted from the cooled combustion chamber 1 or the aggregate 51, the heat of the exhaust gases exhausted from the heat generator 61, the waste heat of the steam-gas mixture from the gas turbine 28. Clausius circulation.

U energetického cyklu v příkladném provedení podle obr.10 je pro zvýšeni jeho účinnosti použito zvýšení teploty paroplynové směsi před vstupem do parního generátoru 31 jejím přihřáním spalinami v přihřívači 83 paroplynové směsi.In the energy cycle of the exemplary embodiment of FIG. 10, increasing the temperature of the steam-gas mixture prior to entering the steam generator 31 by heating it with flue gas in the steam-gas reheater 83 is used to increase its efficiency.

Teplota přihřáti se může regulovat podle provedení přihřívače 83 např, obtokem přihřívače nebo jeho dílů na straně paroplynové směsi, obtokem na straně spalin nebo kombinaci obou.The reheat temperature can be controlled according to the embodiment of the reheater 83, for example, bypassing the reheater or parts thereof on the steam-gas mixture side, bypass on the flue gas side, or a combination of both.

U energetického cyklu v příkladném provedení na obr.11 je pro zvýšení jeho účinnosti použito zvýšení teploty páry před vstupem do parní turbíny 32 jejím přihřáním spalinami v přihříváku 84 páry.In the energy cycle of the exemplary embodiment of Fig. 11, increasing the steam temperature before entering the steam turbine 32 by heating it with the flue gas in the steam reheater 84 is used to increase its efficiency.

Teplota přihřátí se podle provedení přihříváku 84 páry může regulovat vstřikem chladícího média, obtokem přihříváku nebo jeho dílů, případně obtokem spalin nebo kombinací uvedených.Depending on the embodiment of the steam reheater 84, the reheating temperature can be controlled by injecting the coolant, bypassing the reheater or parts thereof, or bypassing the flue gas or combinations thereof.

U paroplynového energetického cyklu v příkladném provedení podle obr. 12 je pro zvýšení jeho účinnosti použito zvýšeni teploty paroplynové směsi na vstupu do plynové turbíny 28 přídavným spálením dalšího paliva, např. zemního plynu, v zařízení 85 pro přídavné spalování.In the CCGT cycle of the exemplary embodiment of FIG. 12, increasing the temperature of the CCGT at the inlet of the gas turbine 28 by post-combustion of additional fuel, e.g., natural gas, in the afterburner 85 is used to increase its efficiency.

Přídavné spalování lze využít např. pro zvýšení teploty paroplynové směsi nad 800 °C nebo pro její zvýšení na 800 °C v případě, že teplota spalin nebo odpadních plynů na vstupu do ohříváku 7 paroplynové směsi je tak nízká, že 800 °C nelze dosáhnout nebo by při potřebné teplotě spalin nebo odpadních plynů na vstupu do ohříváku 7, vzhledem k jejich složení, byla jeho provozní spolehlivost ohrožena např. korozí nebo zalepováním. Pro přídavné spalování se využije vzduch v paroplynové směsi obsažený.The afterburner can be used, for example, to raise the temperature of the steam-gas mixture above 800 ° C or to 800 ° C if the temperature of the flue gas or waste gases at the inlet of the steam-gas mixture heater 7 is so low that 800 ° C cannot be reached; At the required temperature of the flue gas or waste gases at the inlet of the heater 7, due to their composition, its operational reliability would be compromised, for example by corrosion or sticking. The air contained in the steam-gas mixture is used for post-combustion.

V případě, že součásti paroplynové směsi je vodní pára a jako přídavné palivo se použije palivo obsahující vodík, např. zemní plyn, lze přídavné spalováni využit i pro zvýšení obsahu páry • ta ta.ta'.If the steam-gas mixture is part of the steam-gas mixture and a hydrogen-containing fuel such as natural gas is used as an additional fuel, the after-combustion can also be used to increase the steam content.

ta · « *ta · «*

4« «·· ta ta v paroplynové směsi alespoň na takovou hodnotu, aby se nahradilo, nebo výrazné snížilo, množství páry vypouštěné odfukem 48 do ovzduší, čímž se vyloučí potřeba doplňovat přídavné chladící médium do nádrže 20 nebo se jeho spotřeba sníží.This in the steam-gas mixture is at least such as to replace or significantly reduce the amount of steam discharged by the exhaust 48 into the atmosphere, thereby eliminating the need to add additional cooling medium to the tank 20 or reducing its consumption.

U paroplynového energetického cyklu v příkladném provedení podle obr. 13 je pro zvýšení jeho účinnosti použito zvýšení teploty paroplynové směsi před vstupem do parního generátoru 31 přídavným spálením dalšího paliva, např. zemního plynu, v zařízení 85) pro přídavné spalování. Přídavné spalování se využije v těch případech, když se požadují vyšší parametry páry pro zařízení 30 parního Rankinova - Clausiova oběhu. Pro přídavné spalování se využije vzduch v paroplynové směsi obsažený.In the CCGT cycle of the exemplary embodiment of FIG. 13, increasing the temperature of the CCGT prior to entering the steam generator 31 by post-combustion of additional fuel (e.g., natural gas) in the afterburner 85 is used to increase its efficiency. The afterburner is used in those cases where higher steam parameters are required for the Rankin-Clausius steam vapor generator 30. The air contained in the steam-gas mixture is used for post-combustion.

Podobně jako v příkladném provedení podle obr. 12 lze přídavné spalování využít i pro zvýšeni obsahu vodní páry v paroplynové směsi.Similar to the embodiment of FIG. 12, post-combustion can also be used to increase the water vapor content of the steam-gas mixture.

U paroplynového energetického cyklu v příkladném provedení na obr. 14 je pro vychlazení spalin na požadovanou výstupní teplotu z paroplynového generátoru 87 použit spalinový ohřívák 73 chladícího média, který může být proveden pro ohřev média na teplotu nižší než je bod varu nebo i jako odpařovaci.In the steam-gas power cycle of the exemplary embodiment of Fig. 14, a refrigerant flue gas heater 73 is used to cool the flue gas to a desired exit temperature from the steam-gas generator 87, which can be made to heat the medium to a temperature below boiling point or even as a vaporizer.

Spalinový ohřívák 73 se využije v těch případech, když pro spalování paliva bude postačovat spalovací vzduch o teplotě, která se dosáhne na předehřívači 38 spalovacího vzduchu nebo tehdy, když při použití ohříváku 11 spalovacího vzduchu nebude dosažitelná potřebná teplota spalin za ohřívákem 7 paroplynové směsi, v tomto případě je použitelná i kombinace spalinového ohříváku 73 chladícího média a za ním zařazeného ohříváku 11 spalovacího vzduchu.The flue gas heater 73 is used in those cases where combustion air at a temperature that is reached at the combustion air preheater 38 is sufficient for combustion of the fuel or when the required flue gas temperature after the steam-gas mixture heater 7 is not achievable when using the combustion air heater 11. in this case, a combination of the coolant flue gas heater 73 and the downstream heater 11 of the combustion air can also be used.

U zapojení energetického cyklu v příkladném provedení na obr. 15 se odpadní teplo paroplynové směsi, např. za předehřivačem 38 spalovacího vzduchu, využije pro předehřev vstřikovaného média ve výměníku 90 pro ohřev vstřikovaného média a takto předehřáté médium se potrubím 26, 26b nebo 26c vstřikuje do paroplynové směsi, s výhodou pak se vstřikuje potrubím 26d do směšovacího mezichladiče 92 stlačovaného plynu mezi stupni kompresoru 22, přičemž kompresor 22 může být i vícestupňový se směšovacími mezichladiči 92 mezi jednotlivými stupni.15, the waste heat of the steam-gas mixture, e.g. downstream of the combustion air preheater 38, is used to preheat the injection medium in the injection medium heat exchanger 90 and thus preheated medium is injected via line 26, 26b or 26c into of the steam-gas mixture, preferably injected via line 26d into the intermixed intercooler 92 between the compressor stages 22, and the compressor 22 may also be multistage with intercooler intermixers 92 between the stages.

Předehřevem vstřikovaného média se zvýší poměr páry v parovzduchové směsi před plynovou turbínou 28, zařazením směšovacího mezichladiče 92 se přiblížíme k isotermické kompresi a především ve výměníku 90 pro předehřev vstřikovaného média se získá z parovzduchové směsi další kondensát, který se odvádí potrubím kondenzátu 49b.By preheating the injected medium, the steam ratio in the steam-air mixture in front of the gas turbine 28 is increased, by mixing the intercooler 92 closer to the isothermal compression, and in particular in the injector preheater 90 to obtain additional condensate from the steam-air mixture.

U energetického cyklu v příkladném provedení podle obr. 16 se pro spalování paliva v chlazené spalovací komoře 1 používá kyslík přivedený přívodem 99 spalovacího kyslíku. Tento se získá v kyslíkárně 93 z přivedeného vzduchu 94 a z výstupu 95 kyslíku se tento nejdříve vede do predehřívače 97 kyslíku, kde se ohřeje teplem paroplynové směsi, přičemž část páry z paroplynové směsi zkondensuje a odvede se potrubím 49d kondensátu, a po té se kyslík vede k dalšímu ohřevu spalinami do ohříváku 98 kyslíku a odtud do chlazené spalovací komoryIn the energy cycle of the exemplary embodiment of FIG. 16, oxygen supplied by the combustion oxygen inlet 99 is used to combust fuel in the cooled combustion chamber 1. This is obtained in the oxygen plant 93 from the supply air 94 and from the oxygen outlet 95 it is first fed to an oxygen preheater 97 where it is heated by the heat of the steam-gas mixture, with some of the steam from the steam-gas mixture condensed and discharged via condensate duct 49d. to be further heated by the flue gas to an oxygen heater 98 and from there to a cooled combustion chamber

1.1.

Vzniklý dusík se použije v energetickém cyklu pro vytvoření paroplynové směsi ve směšovacím kusu 21 tak, že z výstupu 96 dusíku se tento přivádí na vstup kompresoru 22 a jeho případný přebytek se odpouští odfukem 100 dusíku, přičemž před odfukem 100 dusíku může být předřazena expanzní turbína.The resulting nitrogen is used in the energy cycle to form a steam-gas mixture in the mixing piece 21, so that it is supplied from the nitrogen outlet 96 to the compressor inlet 22 and its possible excess is discharged by nitrogen blowing 100, whereupon an expansion turbine may be upstream.

Spaliny ž chlazené spalovací komory 1, které po vyčištění na konci spalinového traktu jsou složeny z vodní páry a oxidu uhličitého, vstupují do separátoru 101 oxidu uhličitého, v němž vodní pára zkondensuje a odvádí se odvodem 102 kondensátu a z odběru 103 se odseparovaný oxid uhličitý odebírá k dalšímu využití nebo skladování. Tento cyklus má charakter bezemisního cyklu.The flue gas from the cooled combustion chamber 1, which after cleaning at the end of the flue gas tract consists of water vapor and carbon dioxide, enters a carbon dioxide separator 101 in which the water vapor condenses and is discharged by condensate discharge 102 and reuse or storage. This cycle has the character of emission-free cycle.

• ··· • * • « ♦*· *·♦ • 4 · · * • 4 * ♦ · ·*«• ··· • • «4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

U energetického cyklu v příkladném provedení na obr. 17 se pro vytvoření paroplynové směsi ve směšovacím kusu 21 používá pára z výstupu vysokotlaké parní turbiny 104. která má stejný tíak jako je tlak plynu za kompresorem 22.In the energy cycle of the exemplary embodiment of FIG. 17, steam from the outlet of the high pressure steam turbine 104 is used to form the steam-gas mixture in the mixing piece 21 and has the same pressure as the gas pressure downstream of the compressor 22.

Přehřátí páry na potřebnou teplotu se provede spalinami v přehříváku 106 páry, jehož výstup 105 je připojen k vysokotlaké parní turbíně 104 a jehož vstup 107 je připojen k výstupu 5 páry chladícího média z chlazené spalovací komory íThe superheating of the steam to the required temperature is effected by the flue gas in a steam superheater 106 whose outlet 105 is connected to the high pressure steam turbine 104 and whose inlet 107 is connected to the steam outlet 5 of the refrigerant from the cooled combustion chamber.

Claims

1. Energy cycle with indirect heating gas turbine and wet circulation, or combined steam-gas cycle with the same gas turbine and steam turbine, possibly with the same gas turbine with regenerative heat exchanger, possibly with the same gas turbine with heating upstream of the gas turbine gas turbine with isothermal compression, using primary energy of fossil and alternative fuels and wastes by their combustion, or using sensible heat of various waste gases, characterized in that the working medium of the gas turbine (28) is a steam-gas mixture of gas supplied by the compressor (22) and cooling steam refrigerated combustion chamber medium (1), optionally refrigerated thermal aggregate (51), or a mixture of gas supplied by the compressor (22) and refrigerant vapor from refrigerated combustion chamber (1), optionally refrigerated thermal aggregate (51) and steam inlet the gas to be supplied to the gas supplied by the compressor (22) and / or to the steam-gas mixture or the mixture of gas supplied by the compressor (22) and steam to the injected medium to the gas supplied by the compressor (22) and / or the steam-gas mixture; turbine (28) or for preheating the steam-gas mixture upstream of the gas turbine (28), the heat of the off-gases of the cooled combustion chamber (1) or of the cooled thermal aggregate (51) or the sensible heat of the exhaust gas from the aggregate 61 is used.

Energy cycle according to claim 1, characterized in that the injected medium is injected into the gas conveyed by the compressor (22) before the compressor in the case of preheating of the intake gas in the process gas heater (79), downstream of the compressor 22) in isothermal compression, possibly between compressor stages.

Energy cycle according to claim 1, characterized in that the injected medium is injected into the steam-gas mixture before or after the steam-gas heater (7) or at least between some parts of the steam-gas heater (7) or in combination. at least two of these options.

Energy cycle according to claims 1 to 3, characterized in that the residual heat of the off-gas or waste gases after the steam-gas heater (7) is used for heating the combustion air in the combustion-air heater (11) and / or for cooling the cooling medium for cooled. a combustion chamber (1) or a cooled heat exchanger (51) in the coolant flue gas heater (73) or for heating the injection medium in the injection medium heater (64) or for heating combustion oxygen in the oxygen heater (98) or a combination of any of the above .

Energy cycle according to claims 1 to 4, characterized in that the residual heat of the steam-gas mixture leaving the gas turbine (28) or the Rankin Clausius steam cycle device (30) or leaving the regeneration exchanger (56) is used for preheating the combustion air. or for preheating combustion oxygen.

Energy cycle according to claims 1 to 5, characterized in that the residual heat of the steam-gas mixture downstream of the device (30) of the Rankine Clausius steam cycle or after the preheater (38) of combustion air or oxygen is used to heat the domestic hot water in the heater (43). ) or to preheat the additional cooling medium in the heat exchanger (77) or to preheat the intake air with the compressor (22) in the heater (79) or to heat the injected medium in the exchanger (90) or a combination of any of the above.

• 4, · w- v »4 ♦ · t

4 «

4 4 _: 4

4 4 4

4 * ·

Energy cycle according to claims 1 to 5, characterized in that the residual heat after the regeneration exchanger (56) is used to preheat the injection medium in the injection medium preheater (58) and / or to heat the domestic hot water in the domestic hot water heater (43). .

Energy cycle according to Claims 1 to 6, characterized in that the temperature of the steam-gas mixture downstream of the gas turbine (28) is increased by heating the flue gas-cooled combustion chamber (1) or the cooled thermal aggregate (51) in the gas-gas mixture preheater (83).

Energy cycle according to claims 1 to 6, characterized in that the temperature of the steam before the steam turbine (32) of the steam Rankine Clausius cycle is increased by heating the flue gas-cooled combustion chamber (1) or the cooled thermal aggregate (51) in the steam reheater (84). .

10. The pre-gas turbine power cycle according to claim 1, wherein the pre-heating power is controlled according to the desired steam-gas mixture temperature or the desired steam content of the steam-gas mixture.

11. The after-gas turbine power cycle according to claim 1, wherein the power of the heating is controlled according to the desired temperature of the steam-gas mixture or the desired steam content of the steam-gas mixture.

The steam-gas power cycle according to claims 1 to 11, characterized in that the steam content of the steam-gas mixture in the exhaust pipe (48) at the end of the gas cycle of the gas turbine (28) is reduced by including a refrigerant separation condenser (45) at ambient temperature; lower.

The steam-gas energy cycle according to claims 1 to 12, characterized in that the separated condensate from the steam-gas mixture from the steam generator (31) or from the combustion air preheater (38) or from the domestic hot water heater (43) or from the separation condenser (45), or from the injected medium preheater (58) or the gas suction heater (79), is used as a cooling medium and / or injected medium in a steam-gas energy cycle.

Energy cycle according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12 and 13, characterized in that the nitrogen produced in the production of oxygen for combustion of fuels in the cooled combustion chamber (1) or a cooled thermal aggregate (51) is used as a gas to form a steam-gas mixture downstream of the compressor (22).

Energy cycle according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 and 14, characterized in that steam of the cooling medium is used to form the steam-gas mixture downstream of the compressor (22). from the outlet (5) of the high pressure refrigerated combustion chamber (1) after heating to a high temperature in a steam superheater (106) and after expansion in a high pressure steam turbine (104) to a pressure corresponding to the pressure downstream of the compressor (22).