Przedmiotem wynalazku jest silownia z genera¬ torem magnetogazodynamicznym opalana weglem, w której energie elektryczna wytwarza sie w spo¬ sób bezposredni w czesci wysokotemperaturowej oraz w sposób klasyczny w czesci turbinowo-paro- wej o nizszej temperaturze.Stan techniki. Stosowane obecnie w znanych si¬ lowniach generatory MGD ipracuja na plazmie wy¬ tworzonej ze spalania paliw czystych, takich jak gaz ziemny, lekki olej, nafta lotnicza itp. Klasycz¬ ny obieg silowni magnetogazodynamicznej, opala¬ nej paliwem czystym, sklada sie z silowni parowej polaczonej z nadbudowa MGD. Silownia iparowa, wykorzystujaca cieplo zawarte w spalinach o niz¬ szej temperaturze na wylocie generatora MGD, sklada sie z zespolu parowo-turbinowgo, zawiera¬ jacego kociol parowy, turbiny i kondensatory pa¬ rowe oraz urzadzenia filtrujace spaliny i regene¬ rujace posiew. Nadbudowa MiGD sklada sie z glów¬ nej komory spalania generatora MGD, w której paliwo spalane jest w atmosferze goracego powie¬ trza podgrzanego w wysokotemperaturowych wy¬ miennikach ciepla do temperatury powyzej 1400°C oraz wlasciwego generatora MGD wraz z elektro¬ magnesem, przez który przeplywaja z predkoscia naddzwiekowa zjonizowane za pomoca posiewu spaliny, wytworzone w glównej komorze spalania generatora MG|D. Nadbudowa MGD polaczona jest z zespolem parowo-turbinowym za pomoca dyfu- zora, stanowiacego czesc kotla parowego, w któ- M rym znajduje sie wstepny podgrzewacz powietrza tloczonego za pomoca sprezarki do wysokotempe¬ raturowego wymiennika ciepla, a z niego do glów¬ nej komory spalania generatora MGD.Polaczenie nadbudowy MGD z klasyczna silow¬ nia parowo^turlbinowa iprowadzi do zwiekszenia sprawnosci silowni kombinowanej, a tym samym do ekonomicznego zuzycia paliwa, mniejszego pod- grzewu wód zrzutowych oraz mniejszego zanie¬ czyszczenia otoczenia.Stosowanie paliwa czystego pozwala na stosun¬ kowo latwe zbudowanie i wlaczenie w obieg wy¬ sokotemperaturowych wymienników ciepla, koniecz¬ nych dla zapewnienia wysokiego stopnia regenera¬ cji termicznej w cyklu. Moga to byc wymienniki regeneracyjne typu Cowpera wlaczone bezposred¬ nio w trakt przeplywu spalin lub tez wymienniki regeneracyjne typu przesypowego zloza, opalane osobnymi komorami spalania. Jednakze oba typy wymienników ciepla nie moga praeowac z gazami spalinowymi, w których znajduja sie mineralne czesci paliwa w stanie gazowym lub cieklym. Ma to miejsce, gdy jako paliwo chcemy uzyc wegla lub pólkoksu spalanego w komorze lub komorach spa¬ lania o okreslonym unosie szlaki np. od }A—2&/o.Opalanie znanych silowni magnetogazodynamicz- nych weglem jest mozliwe tylko w glównej ko¬ morze spalania MGD, natomiast opalanie wymien¬ ników ciepla musi odbywac sie paliwem bezpo- piolowym. A wiec nailezy dostarczyc okolo 20—22% 99 7353 paliwa czystego i 76—80% paliwa weglowego. Z tych wzgledów znane silownie MGD nie moga byc opalane wylacznie weglem, który stanowi glówne zródlo energii chemicznej. Poza tym zasilanie si¬ lowni w rózne rodzaje paliwa stanowi dodatkowa Jrudnosc w eksploatacji.Istota wynalazku. Silownia wedlug wynalazku posiada urzadzenie wytlewajace wegiel pracujace pod maksymalnym cisnieniem obiegu, wyposazone w sluze dla wegla szczelna przy cisoieniu 3—5 ata umieszczona pod bunkrem weglowym, polaczona z wytlewaczem poprzez zasobnik, osuszacz i pod¬ grzewacz pylu weglowego oraz cyklon i zasobnik dozujacy pyl weglowy do wytlewacza. Wytworzo¬ ny w wytlewaczu pólkoks dostarczany jest do glów¬ nej komory spalania generatora MGD, a gaz wy- tlewny dostarczany jest do pomocniczych komór spalania wymienników ciepla typu przesypowego lub o przemiennym dzialaniu, pracujacych równiez pod maksymalnym cisnieniem obiegu. Spaliny z wy¬ mienników ciepla o temperaturze 700^800°C do¬ starczane sa do wytlewacza poprzez podgrzewacz nosnika ciepla, podgrzewajacego czesc pólfcoksu do¬ starczanego upustem z wytlewacza i stanowia zród¬ lo ciepla dla wytlewainia wegila. Czesc gazu wy- tlewnego kierowana jest z wytlewacza do genera¬ tora MGD poza glówna komore spalania, celem stworzenia odpowiednich warunków dla podniesie¬ nia izolacji elektrycznej kanalu generatora po¬ przez wdmuchiwanie i spalanie tego gazu w szcze¬ linach miedzy elektrodami.Silownia wedlug wynalazku moze pracowac rów¬ niez z urzadzeniem wytlewajacym pracujacym pod niskim cisnieniem obiegu zblizonym do atmosfe¬ rycznego. iW takim przypadku sluza dla wegla, szczelna przy cisnieniu 3—5 ata, umieszczona jest pod wytlewaczem, natomiast wymienniki ciepla o przemiennym dzialaniu ogrzewane sa spalinami pochodzacymi ze spalania gazu wytlewnego w po¬ mocniczych komorach spalania równiez pod nis¬ kim cisnieniem, wytworzonym przez dmuchawe po¬ wietrza i dmuchawe gazowa.Korzystne skutki wynalazku. Silownia wedlug wynalazku umozliwia opalanie silowni MGD — pa¬ rowej wylacznie weglem energetycznym o normal¬ nej zawartosci popiolu w granicach 10—25% i o wartosci opalowej rzedu 5000—6000 kcal/kg.Objasnienie rysunku. iSilownia wedlug wynalaz¬ ku pokazana jest w dwóch przykladach wykona¬ nia odtworzonych na rysunku, na 'którym fig. 1 przedstawia uklad silowni z urzadzeniem wytle¬ wajacym i wymiennikiem ciepla typu przesypo¬ wego, pracujacych pod maksymalnym cisnieniem obiegu, fig. 2 — uklad silowni z urzadzeniem wy¬ tlewajacym i wymiennikami ciepla o przemien¬ nym dzialaniu, pracujacych równiez pod maksy¬ malnym cisnieniem obiegu, a fig. 3 — uklad silow¬ ni z urzadzeniem wytlewajacym i wymiennikami ciepla o przemiennym dzialaniu, pracujacych pod niskim cisnieniem obiegu zblizonym do atmosfe¬ rycznego.Przyklady wykonania wynalazku.Przyklad I (fig. 1). Bunkier weglowy 1 po¬ laczony jest ze sluza 2, szczelna przy cisnieniu 3—5 atm. zapewniajaca prace urzadzenia Wytlewajacego 99 735 4 pod maksymalnym cisnieniem obiegu, która prze¬ sypuje dozowany z bunkra 1 pyl weglowy do za¬ sobnika 3. Po opuszczeniu zasobnika 3 pyl weglo¬ wy porywany jest strumieniem spalin odlotowych, pochodzacych z wymiennika ciepla 11, do osusza¬ cza 4, w którym ulega suszeniu i wstepnemu 'pod¬ grzaniu. Do osuszacza 4 podlaczony jest cyklon 5 oddzielajacy spaliny, z którego pyl weglowy prze¬ sypuje sie do kolejnego zasobnika 3, skad dozo- wany jest do umieszczonego ponizej wytlewacza 6, gdzie poddany zostaje procesowi wytlewania, któ¬ rego produktami sa: pólkoks zasilajacy glówna ko¬ more spalania 14 generatora MGD oraz gaz wy- tlewny sluzacy do opalania wymiennika ciepla 11 za pomoca pomocniczej komory spalania 10. Czesc gazu wytlewnego kierowana jest upustem do gene¬ ratora MGD celem stworzenia odpowiednich wa¬ runków dla podniesienia izolacji elektrycznej ka¬ nalu generatora, poprzez jego wdmuchiwanie i spalanie w szczelinach miedzy elektrodami. Po opuszczeniu wytlewacza 6 czesc wytworzonego pól- koksu porywana jest strumieniem spalin z wymien¬ nika ciepla 11 do podgrzewacza nosnika ciepla 7.Goracy pólkoks poprzez cyklon 5 separujacy spa- liny opada z powrotem do wytlewacza 6, dostar¬ czajac cieplo do procesu wytlewania. Wymiennik ciepla 11 oraz pomocnicza komora spalania 10 po¬ laczone sa wspólnym przewodem z wstepnym pod¬ grzewaczem powietrza 9 stanowiacym element ko¬ tla parowego 18, do którego powietrze dostarczane jest za pomoca sprezarki 8. Podgrzane we wstep¬ nym podgrzewaczu .powietrze tloczone jest do wy¬ miennika ciepla 11 typu przesypowego. Przed wy¬ miennikiem tym powietrze dzieli sie na dwie czes¬ ci. Polowa ilosci powietrza ulega przegrzaniu w wymienniku ciepla 11, skad wprowadzana jest do glównej komory spalania 14. Druga czesc sprezo¬ nego powietrza kierowana jest do pomocniczej ko¬ mory spalania 10, ogrzewajacej gazem wytlewnym przesypujace sie zloze w wymienniku ciepla 11.Gaz wytlewny zasilajacy pomocnicza komore spa¬ lania 10 ulega sprezeniu od 0,05 do 0,15 atm. za pomoca dmuchawy gazowej 12, w celu pokonania oporów przeplywu spalin przez zloze wymiennika i podgrzewacz nosnika ciepla 7. Spaliny z wymien¬ nika ciepla po opuszczeniu cyklonu 5 ulegaja roz¬ prezaniu w turbinie spalinowej 13, napedzajacej sprezarke 8. Pólkoks wytworzony w wytlewaczu 6 ulega spaleniu w glównej komorze spalania 14 generatora MGD w atmosferze powietrza podgrze¬ wanego w wymienniku ciepla 11. Wytworzone spa¬ liny zostaja zjonizowane za pomoca posiewu i rozprezone w dyszy laczacej glówna komore spa¬ lania z wlasciwym generatorem magnetogazodyna- micznym 15. Spaliny przeplywajace przez genera¬ tor MGD z predkoscia naddzwiekowa oddaja w nim ladunki elektryczne w obecnosci pola magne¬ tycznego wytworzonego przez elektromagnes 16.Spaliny opuszczajace generator MGD 15 przeply- 60 waja poprzez dyfuzor 17, stanowiacy czesc kotla z odparowaniem, do kotla parowego 18. Wytworzo¬ na w kotle para napedza systemem konwencjonal¬ nym turbiny parowe 19, po czym zostaje skroplo¬ na w kondensatorze 20. Po opuszczeniu kotla pa- 65 rowego 18 spaliny przeplywaja przez elektrofiltry5 21 i filtr workowy 22, w których ulegaja odpopie- leniu i odpyleniu, po czym poprzez komin 24 od¬ prowadzane sa do atmosfery. Popiól i pyly z za¬ wartoscia posiewu kierowane sa do instalacji re¬ generacji posiewu 23, z której odzyskany posiew kierowany jest z powrotem do glównej komory spalania 14. Do opisanego powyzej ukladu silowni, mozna zamiast wymiennika ciepla 11 typu prze¬ sypowego podlaczyc wymienniki ciepla 25 o prze¬ miennym dzialaniu przedstawione na fig. 2, które równiez sa ogrzewane spalinami pod maksymalnym cisnieniem obiegu.Przyklad II (fig. 3). Z bunkra weglowego 1 pyl weglowy podawany jest poprzez osuszacz i pod¬ grzewacz 4 oraz cyklon 5 zasobnik 3 do wytlewa- cza 6, pod którym znajduje sie sluza 2, szczelna przy cisnieniu 3—5 atm. przesypujaca pólkoks do zasobnika 3, z którego jest on dozowany do glów¬ nej komory spalania 14 generatora MGD. Umiesz¬ czenie sluzy 2 pod wytlewaczem 6 zapewnia prace urzadzenia wysiewajacego pod niskim cisnieniem obiegu. Do urzadzenia wytlewajacego podlaczone sa wymienniki ciepla 25 o przemiennym dzialaniu, ogrzewane spalinami pod niskim cisnieniem, wy¬ tworzonym za pomoca dmuchawy powietrza 26 i dmuchawy gazowej 12. Ze wzgledu na niskie cis¬ nienie gazu wytlewnego, na jego upuscie z wytle¬ wacza 6 do generatora MGD, umieszczona jest po¬ mocnicza dmuchawa gazowa 12 w celu wdmuchi¬ wania czesci gazu wytlewnego w szczeliny pomie¬ dzy elektrodami. Spaliny wychodzace z wymienni¬ ków ciepla 25, po oddaniu czesci cie(pla w podgrze¬ waczu nosnika ciepla 7 i osuszaczu 4, ze wzgle¬ du na niskie cisnienie, nie sa wykorzystywane do napedu turbiny gazowej jak to przedstawiono w przykladzie I, lecz moga byc uzyte do ogrzewania wody kotlowej przy cisnieniu 3—5 ata, przesypu¬ jaca pólkoks do zasobnika 3, z którego jest on do¬ zowany do glównej komory spalania 14 genera¬ tora MGD. Umieszczenie sluzy 2 pod wytlewaczem 6 zalpewnia prace urzadzenia wytlewajacego pod niskim cisnieniem obiegu. Do urzadzenia wytlewa¬ jacego podlaczone sa wymienniki ciepla 25 o prze¬ miennym dzialaniu, ogrzewane spalinami pod nis¬ kim cisnieniem, wytworzonym za pomoca dmu¬ chawy powietrza 26 i dmuchawy gazowej 12. Ze wzgledu na niskie cisnienie gazu wytlewnego, na jego upuscie z wytlewacza 6 do generatora MGD, umieszczona jest pomocnicza dmuchawa gazowa 12 w celu wdmuchiwania czesci gazu wytlewnego w szczeliny pomiedzy elektrodami. Spaliny wychodza¬ ce z wymienników ciepla 25, po oddaniu czesci cie- 99 735 6 pla w podgrzewaczu nosnika ciepla 7 d osuszaczu 4, ze wzgledu na niskie cisnienie, nie sa wykorzysty¬ wane do napedu turbiny gazowej jak to przed¬ stawiono w przykladzie I, lecz moga byc uzyte do ogrzewania wody kotlowej. PL