Przedmiotem wynalazku jest silownia cieplna, skladajaca sie zasadniczo z ukladu turbiny gazo¬ wej, zawierajacego sprezarke, komore spalania, tur¬ bine gazowa i generator, lub z kombinowanego ukladu turbiny parowej (gazowej) z wytwornicy gazu zasilanej tlenem do wytwarzania gazu gene¬ ratorowego z kopalnego paliwa i zespolu dolado¬ wania, którego sprezarka jest wlaczona przed wy¬ twornica gazu sprezonego i którego turbina gazowa jest wlaczona za wytwornica gazu sprezonego, przy czym sprezarka ukladu turbiny gazowej, od strony wylotowej, jest polaczona z komora spalania lub z kotlem oraz ze strona wlotowa sprezarki zespolu doladowania, a turbina gazowa zespolu doladowa¬ nia od strony wylotowej jest polaczona z komora spalania lub z kotlem.Znana jest z polskiego opisu patentowego nr 97 330 silownia cieplna skladajaca sie zasadniczo z silnika cieplnego np. turbiny gazowej lub paro¬ wej, z wytwornicy sprezonego gazu do wytwarza¬ nia gazu generatorowego z wegla, który to gaz po oddzieleniu pylu lotnego i siarki sluzy jako paliwo dla silowni, jak równiez z zespolu zasilajacego, któ¬ rego sprezarka spreza niezbedne dla wytwornicy gazu powietrze i którego turbina gazowa napedza¬ na jest niespalonym gazem generatorowym z wy¬ twornicy.Dla uzyskania niezbednego do zgazowywania we¬ gla pod cisnieniem sprezonego powietrza stosowany 15 20 25 SO jest zazwyczaj zespól zasilajacy, skladajacy sie z turbiny gazowej i sprezarki.Zespól zasilajacy stosowany jest takze jako sil¬ nik, w (którym powstaje nadmiar imocy, która na¬ pedzany jest elektryczny generator.Wytwarzanie gazu generatorowego z kopalnego paliwa moze nastepowac nie tylko z powietrzem ale takze z tlenem. Zgazowanie z tlenem posiada wiele korzysci, które wynikaja przede wszystkim z tego, ze tak wytwarzany gaz generatorowy jest praktycznie bez azotu. Poza azotem sa tutaj wszy¬ stkie pozostale czesci skladowe powietrza. Dlatego tez wartosc opalowa gazu generatorowego wytwa¬ rzanego z tlenem jest duzo wieksza niz gazu ge¬ neratorowego wytwarzanego przy stosowaniu po¬ wietrza.Ze zrozumialych wzgledów, dla tej samej wy¬ dajnosci ogrzewania, potrzebne sa mniejsze ilosci gazu generatorowego, a w zwiazku z tym takze od¬ powiednie wymiary przewodów rurowych, zawo¬ rów, oddzielaczy pylów i siarki itd.Taki uklad ma jednak niedogodnosc, ze wytwa¬ rzanie tlenu wymaga wiele energii i jest przez to kosztowne.Zadaniem wynalazku jest stworzenie silowni cie¬ plnej wspomnianego na wstepie rodzaju, z zacho¬ waniem korzysci zgazowania paliwa za pomoca tlenu, polaczonego z twórczym, ekonomicznym przygotowaniem tlenu.To zadanie zostalo rozwiazane zgodnie z wyna- 117 117 fc117117 a lazkiem przez to, ze pomiedzy wylotem sprezarki zespolu doladowania a wytwornica gazu sprezone¬ go jest usytuowany uklad do wytwarzania tlenu, z którego prowadzi przewód z tlenem do wytwor¬ nicy gazu sprezonego i przewód z azotem do ko¬ mory spalania albo jest polaczony z przewodem obejsciowym, prowadzacym do turbiny gazowej.W drugim przykladzie wykonania silowni wedlug wynalazku pomiedzy wylotem sprezarki zespolu do¬ ladowania a wytwornica gazu sprezonego jest usy¬ tuowany uklad do wytwarzania tlenu z którego prowadzi przewód z tlenem do wytwornicy gazu sprezonego i przewód z azotem do kotla albo jest polaczony z przewodem obejsciowym* prowadza¬ cym do turbiny gazowej.Zgodnie z przedmiotem niniejszego wynalazku powietrze jest sprezane bez dodatkowego doprowa¬ dzania paliwa. Przy tym uklad turbiny gazowej moze miec dokladnie taka sama konstrukcje, jaka dzonego przez przewód 5. Gazy wylotowe okfprowS- dzane sa przez przewód 6 do turbiny gazowej 7, która napedza sprezarke 1 i elektryczny genera¬ tor a.W miejscu 9 przewód powietrza 2 rozgalezia sie i czesc sprezonego powietrza spalania doprowadza sie przez przewód 10 do sprezarki H zespolu la¬ dowania, przynaleznego do turbiny gazowej 12. W sprezarce 11 ta czesc sprezonego powietrza spala¬ nia spreza sie do jeszcze wyzszego stopiiia spreze¬ nia, po czym doprowadza sie do ukladu 13 wytwa¬ rzania tlenu, w którym powietrze oddziela sie od tlenu i azotu. Tlen zostaje przez przewód 14 do¬ prowadzony do wytwornicy gazu 15 w której ko- 15 palne paliwo np. wegiel lub ropa naftowa* napro¬ wadzane w miejscu 16, jest zgazowyWane, ' * Gaz generatorowy tak wytworzony doprowadza sie przez przewód 17 do turbiny gazowej 12 zespolu ladowania. Turbina gazowa 12 jest tak celowo 10 by byla uzywana przy zasilaniu zwyklym olejem 20 umieszczona, ze napedza sprezarke 11-. Z zespolu palnym, poniewaz sprezana bylaby taka sama ilosc powietrza jak wówczas, gdyby nie przewidziano ukladu do wytwarzania tlenu. W kazdej turbinie gazowej do spalania paliwa zuzywa sie okolo 2Wo ilosci powietrza, natomiast 80%) zageszczonego po¬ wietrza zuzywa sie do chlodzenia komory spalania i turbiny gazowej. Poza tym jest obojetne, czy do chlodzenia zastosuje sie tlen czy azot. Totez nie jest niedogodnoscia to, ze czesc sprezanego powie- ladowania mozna zupelnie zrezygnowac jesli po¬ przestanie sie na niskim cisnieniu, a mianowicie cisnieniu sprezanego powietrza spalania. Od turbi¬ ny gazowej 12 prowadzi przewód 5 do palnika 3 25 w komorze spalania 4.Azot uzyskiwany przy wytwarzaniu tlenu nie sto¬ sowany byl wiecej do procesu cieplnego, dlatego tez do turbiny gazowej 7 doprowadzaloby sie ilosc srodka roboczego pomniejszona o ilosc azotu, co trza odprowadzi sie odgalezieniem przed komore 30 znacznie zmniejszyloby jej wydajnosc. Aby tego spalania, poniewaz w turbinie napedzajacej gene- uniknac, doprowadza sie ponownie azot do procesu rator i sprezarke istnieje znów calkowita jego ilosc. cieplnego i w ten sposób jego uzytkuje. Do tego Umieszczenie ukladu do wytwarzania tlenu, w celu mozna równiez w miejsce azotu doprowadzic którym z czesci powietrza, sprezanego w sprezarce niepalny lub palny gaz generatorowy, laczacy stie do przewidzianego cisnienia, oddziela sie tlen od 35 z przeplywajacym powietrzem spalania* azotu (i innych skladników powietrza), ma te za¬ lete, ze do wytwarzania gazu palnego dla turbiny gazowej, przykladowo z wegla, konieczne jest za¬ stosowanie znacznie mniejszej wytwornicy gazu.Jednoczesnie przy zgazowywaniu przez doprowa¬ dzenie tlenu uzyskuje sie znacznie wyzsze wartosci ogrzewcze gazu i lepsza reakcje wegiel -? 02. Dzieki temu, to znaczy dzieki wyzszym wartosciom pal¬ nym gazu uzyskuje sie równiez mniejszy wplyw ilosci gazu z generatora gazowego* co powoduje, ze do oczyszczenia gazu stosuje sie mniejsza apa¬ rature oczyszczajaca gazu, przez co moga byc zmniejszone straty przy plukaniu gazu i schladza¬ niu gazu.Doprowadzenie azotu do gazu palnego w komorze spalania nie ma juz wplywu na wartosc grzewcza gazu palnego, tak ze azot oddzielony w ukladzie do wytwarzania tlenu, moze byc doprowadzony, bez ubocznych dzialan, do gazu palnego z wytwornicy gazu przed komore spalania.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat silowni z turbina gazowa jako silnikiem, a fig. 2 — schemat silowni z turbina parowa jako silnikiem.Zgodnie z figura 1 sprezarka 1 zasysa powietrze spalania z otaczajacej atmosfery, spreza do przewi¬ dzianego cisnienia i przesyla przez przewód 2 do palnika 3 w komorze spalania 4, gdzie powietrze sluzy do spalania gazu generatorowego, doprowa- 40 Na figurze 1 sa przedstawione dwie takie mozli¬ wosci. Azot jest doprowadzany z ukladu 15 wy¬ twarzania tlenu przez przewód 13 do palnika 5 w komorze spalania 4, gdzie miesza sie on z powie¬ trzem spalania doplywajacym przez przewód 3.Przeplyw przez turbine gazowa 7T równy przeply¬ wowi przez sprezarke 1 jest powiekszony o ilosc paliwa pochodzaca z wytwornicy gazu 15.Druga mozliwosc stosowania polega na tym, ze W azot doprowadza sie przez przewód 18 i wreszcie przez przewód 19 zaznaczony linia przerywana do turbiny gazowej 7, gdzie sluzy on do chlodzenia, np. pierwszego rzedu lopatek kierujacych i po tym laczy sie ze srodkiem roboczym turbiny gazowej, so w celu oplywania dalszego rzedu lopatek kieruja¬ cych.Oczywiscie mozna azot doprowadzic takze bezpo¬ srednio do komory spalania 4 lub tez jest dopro¬ wadzany do przewodu 6, gdzie przez turbine gazo- 55 wa 7 miesza sie z azotem wylotowym z komory spalania. Dalej azot moze sluzyc równiez do chlo¬ dzenia komory spalania 4. Dalsza mozliwosc polega na tym, ze azot wprowadza sie do gazu generato¬ rowego* co jednak celowo nastepuje przed palni¬ kiem, aby zapewnic osiagniecie zalet zgazowania tlenem.Na figurze 2 jest przedstawione zastosowanie wynalazku do silowni cieplnej z turbina parowa jako silnikiem. Zespól, skladajacy sie ze sprezarki 20, która spreza powietrze spalania, z turbiny ga- 60 65( m ii7 5 * zowej 21 i silnika rozruchowego 22, sluzy w tym przykladzie wykonania do zasilania kotla 23 prze¬ widzianym cisnieniem roboczym. W kotle 23 ogrze¬ wa sie doprowadzona wode zasilajaca pod odpo¬ wiednim cisnieniem. Powstajaca pare odprowadza sie do turbiny parowej 24, która napedza elektry¬ czny generator 25. Para wylotowa dociera do skra¬ placza 26, tam osadza sie, a kondensat przez pompe zasilajaca 27 doprowadza sie ponownie do kotla 23, przy czym obieg pary jest zamkniety.Pozostale czesci konstrukcyjne silowni sa takie same jak na fig. 1 i maja takie samo dzialanie.Azot doprowadzony jest przewodem 18 do kotla 23 gdzie miesza sie z gazami spalania. Azot moze byc takze calkowicie lub czesciowo doprowadzony przez przewód* 19 do przewodu 6, takze i tutaj wszystkie mozliwosci doprowadzania, wzglednie zmieszania azotu sa odpowiednie do wspomnianych zaleznosci podanych w przykladzie wykonania wedlug fig. 1.Zastrzezenia patentowe 1. Silownia cieplna, skladajaca sie zasadniczo z ukladu turbiny gazowej, zawierajacego sprezarke, komore spalania, turbine gazowa i generator, z wy¬ twornicy gazu i zespolu doladowania, którego spre¬ zarka jest wlaczona przed wytwornica gazu spre¬ zonego i którego turbina parowa jest wlaczcna za wytwornica gazu sprezonego, przy czym spre¬ zarka ukladu turbiny gazowej od strony wylotowej jest polaczona z komora spalania oraz ze strona wlotowa sprezarki zespolu doladowania, a turbina gazowa zespolu doladowania od strony wylotowej jest polaczona z komora spalania, znamienna tym, ze pomiedzy wylotem sprezarki (11) zespolu dola- 5 dowania a wytwornica (15) gazu sprezonego jest usytuowany uklad (13) do wytwarzania tlenu, z którcgo prowadzi przewód (14) z tlenem do wy¬ twornicy (15) gazu sprezonego a przewód (18) z azo¬ tem do komory spalania (4). 2. Silownia wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze przewód (18) jest polaczony z przewodem obejscio¬ wym (19), prowadzacym do turbiny gazowej (7). 3. Silownia cieplna skladajaca sie zasadniczo z kombinowanego ukladu turbiny parowej (gazowej), z wytwornicy gazu i zespolu doladowania, którego sprezarka jest wlaczona przed wytwornica gazu sprezonego i którego turbina gazowa jest wlaczona za wytwornica gazu sprezonego, przy czym spre¬ zarka ukladu (turbiny gazowej od strony wyloto¬ wej jest polaczona z kotlem oraz ze strona wloto¬ wa sprezarki zespolu doladowania, a turbina ga¬ zowa zespolu doladowania, od strony wylotowej* jest polaczona z kotlem, znamienna tym, ze pomie-1 dzy wylotem sprezarki (11) zespolu doladowania a wytwornica (15) gazu sprezonego jest usytuowany uklad (13) do wytwarzania tlenu, z którego pro¬ wadzi przewód (19) z tlenem do wytwornicy (15) gazu sprezonego, a przewód (18) z azotem do ko¬ tla (23). 4. Silownia wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze przewód (18) jest polaczony z przewodem obejscio¬ wym (19), prowadzacym do turbiny gazowej (21). 15 20 25 /117 117 H6 isJ P -4 b M7 jut 18 J_ 13- 10H 12 5 3 "TM y\ 2H 'hi9 FIG.1 j£ d 13 + H2 10H 20-h ithl 2*. 4-23 25 l i I M9 26 -27 21 kx 22 FIG. 2 WZGraf. Z-d 2 — 739/82 — 115 Cena zl 100 PL