RU144013U1 - AUTONOMOUS Cogeneration Unit with Intra-Cycle Pyrolysis of Solid Carbon-Containing Fuels - Google Patents

AUTONOMOUS Cogeneration Unit with Intra-Cycle Pyrolysis of Solid Carbon-Containing Fuels Download PDF

Info

Publication number
RU144013U1
RU144013U1 RU2013157316/05U RU2013157316U RU144013U1 RU 144013 U1 RU144013 U1 RU 144013U1 RU 2013157316/05 U RU2013157316/05 U RU 2013157316/05U RU 2013157316 U RU2013157316 U RU 2013157316U RU 144013 U1 RU144013 U1 RU 144013U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam turbine
pyrolyzer
fuel
installation according
turbine
Prior art date
Application number
RU2013157316/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Агаджан Мирза оглы Гюльмалиев
Ильдар Айдарович Султангузин
Александр Валерьевич Федюхин
Original Assignee
Агаджан Мирза оглы Гюльмалиев
Ильдар Айдарович Султангузин
Александр Валерьевич Федюхин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Агаджан Мирза оглы Гюльмалиев, Ильдар Айдарович Султангузин, Александр Валерьевич Федюхин filed Critical Агаджан Мирза оглы Гюльмалиев
Priority to RU2013157316/05U priority Critical patent/RU144013U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU144013U1 publication Critical patent/RU144013U1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

1. Автономная когенерационная установка с внутрицикловым пиролизом твердого углеродсодержащего топлива, характеризующаяся тем, что она содержит последовательно соединенные между собой сушильный барабан для уменьшения влагосодержания топлива, пиролизер, циклон высокотемпературной механической очистки синтез-газа, связанный трубопроводом с охладителем синтез-газа, камеру сгорания угольного остатка и смол, соединенную с пиролизером, дожимной компрессор синтез-газа, приводимый в действие от электродвигателя через соединительную муфту, модульный блок, включающий в себя камеру сгорания парогазовой установки, а также газовую турбину, соединенную механически с генератором, и осевой компрессор воздуха, расположенные на одном валу, котел-утилизатор, установленный на выхлопе газовой турбины и соединенный с устройством осушки исходного сырья через трубопровод подачи дымовых газов; паротурбинный блок, включающий паровую турбину, соединенную механически с генератором, конденсатор пара, расположенный после паровой турбины, и питательный насос для организации циркуляции воды в контуре паротурбинной установки, конденсационный теплообменник, соединенный на входе трубопроводом подачи дымовых газов с сушильным барабаном и на выходе с сепаратором, предназначенным для разделения жидкой и газообразной фаз дымовых газов, при этом конденсат из сепаратора по трубопроводу отводится в контур паротурбинной установки, а дымовые газы выбрасываются в атмосферу.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пиролизер представляет собой вращающуюся печь с внешним обогревом и шнековой подачей топлива.3. Установка по п.1, отличающ�1. Autonomous cogeneration unit with in-cycle pyrolysis of solid carbon-containing fuel, characterized in that it contains a drying drum connected in series to reduce the moisture content of the fuel, a pyrolyzer, a cyclone of high-temperature mechanical cleaning of synthesis gas, connected by a pipe to the synthesis gas cooler, a coal combustion chamber residue and resins connected to the pyrolyzer, a syngas booster compressor driven by an electric motor through a coupler , a modular unit that includes a combustion chamber of a combined cycle plant, as well as a gas turbine connected mechanically to a generator, and an axial air compressor located on one shaft, a waste heat boiler installed on the exhaust of a gas turbine and connected to a device for drying the feedstock through a pipeline flue gas supply; steam turbine unit, including a steam turbine connected mechanically to the generator, a steam condenser located after the steam turbine, and a feed pump for organizing water circulation in the steam turbine circuit, a condensing heat exchanger connected at the inlet to the flue gas supply pipe with a drying drum and at the outlet with a separator designed to separate the liquid and gaseous phases of flue gases, while the condensate from the separator is discharged through a pipeline into the circuit of a steam turbine installation, and fumes e gases emitted into atmosferu.2. Installation according to claim 1, characterized in that the pyrolyzer is a rotary kiln with external heating and screw fuel supply. Installation according to claim 1, characterized

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может применяться для повышения энергетической безопасности, надежности энергоснабжения и экологической обстановки малых городов, поселков городского типа и сельских поселений Российской Федерации.The utility model relates to the field of thermal energy and can be used to improve energy security, reliability of energy supply and the environmental situation of small cities, urban-type settlements and rural settlements of the Russian Federation.

Известны различные установки, в которых в качестве топлива применяются многие виды местного углеродсодержащего сырья, включая каменные и бурые угли, торф, биомассу, промышленные и бытовые отходы. Актуальность их использования возрастает в связи с тем, что запасы ископаемых топлив неуклонно сокращаются, поэтому находят широкое применение различные методы переработки твердого топлива на основе термической конверсии исходного сырья [1].Various plants are known in which many types of local carbon-containing raw materials are used as fuel, including hard and brown coals, peat, biomass, industrial and household waste. The relevance of their use increases due to the fact that the reserves of fossil fuels are steadily decreasing, therefore, various methods of processing solid fuel based on thermal conversion of the feedstock are widely used [1].

Известны также установки, в которых получают синтетический газ (смесь водорода и монооксида углерода) путем пиролиза биомассы [2]. Такой газ может быть получен практически из любого продукта органического происхождения, включая многие породы деревьев, торф, шелуху семян подсолнечника, солому. Полученный синтез-газ относительно легко очищается от экологически неблагоприятных примесей.Installations are also known in which synthetic gas (a mixture of hydrogen and carbon monoxide) is obtained by pyrolysis of biomass [2]. Such gas can be obtained from almost any product of organic origin, including many tree species, peat, husk of sunflower seeds, straw. The resulting synthesis gas is relatively easily cleaned of environmentally harmful impurities.

Установки, генерирующие синтез-газ могут быть использованы на существующих газомазутных котельных агрегатах без проведения реконструкции эксплуатирующихся котлов, а эффективность выработки электрической энергии в газотурбинной установке на основе синтез-газа на 10-15% процентов выше, чем при прямом сжигании твердого углеродсодержащего топлива с использованием паротурбинного цикла.Syngas generating plants can be used on existing gas-oil boiler units without reconstructing operating boilers, and the efficiency of generating electric energy in a gas turbine plant based on syngas is 10-15% higher than with direct combustion of solid carbon-containing fuel using steam turbine cycle.

Ближайшим прототипом является способ использования угля в парогазовой установке (ПГУ) на основе процесса пиролиза (патент RU 2487158 C2 от 31.05.2010). Ключевой особенностью данной схемы является использование в качестве топлива только продуктов пиролиза угля, что исключает необходимость использования стороннего источника топлива, например природного газа, для работы парогазовой установки. При этом продукты пиролиза подвергают очистке от соединений серы и азота непосредственно в пиролизере, жидкую фракцию продуктов пиролиза используют для нагрева исходного угля до расчетной температуры процесса пиролиза.The closest prototype is a method of using coal in a combined cycle plant (CCGT) based on the pyrolysis process (patent RU 2487158 C2 from 05/31/2010). A key feature of this scheme is the use of only coal pyrolysis products as fuel, which eliminates the need to use an external fuel source, such as natural gas, for the operation of a combined cycle plant. In this case, the pyrolysis products are purified from sulfur and nitrogen compounds directly in the pyrolyzer, the liquid fraction of the pyrolysis products is used to heat the initial coal to the calculated temperature of the pyrolysis process.

Недостатком данной технологии является то, что синтез-газ, образующийся при пиролизе угля с температурой порядка 800-850°C, без предварительного охлаждения подается в дожимной компрессор, что приводит к существенному увеличению удельной работы компрессора. К тому же температурный потенциал дымовых газов после котла-утилизатора, составляющий не менее 120-150°C, полезно не используется внутри цикла парогазовой установки.The disadvantage of this technology is that the synthesis gas generated during the pyrolysis of coal with a temperature of about 800-850 ° C, without preliminary cooling, is supplied to the booster compressor, which leads to a significant increase in the specific operation of the compressor. In addition, the temperature potential of the flue gases after the recovery boiler, which is at least 120-150 ° C, is useful not used inside the cycle of a combined cycle plant.

Технической задачей настоящей полезной модели является разработка автономной когенерационной установки на основе пиролиза твердого органического топлива с применением решений, позволяющих повысить энергоэффективность блока за счет наиболее оптимального использования тепловой энергии внутри цикла при снижении энергетических затрат на собственные нужды.The technical task of this utility model is the development of an autonomous cogeneration unit based on the pyrolysis of solid fossil fuels with the use of solutions to improve the energy efficiency of the unit due to the most optimal use of thermal energy inside the cycle while reducing energy costs for own needs.

Указанная задача решается за счет того, что автономная когенерационная установка с внутрицикловым пиролизом твердого углеродсодержащего топлива содержит последовательно соединенные между собой сушильный барабан для уменьшения влагосодержания топлива, пиролизер, циклон высокотемпературной механической очистки синтез-газа, связанный трубопроводом с охладителем синтез-газа, камеру сгорания угольного остатка и смол, соединенную с пиролизером, дожимной компрессор синтез-газа, приводимый в действие от электродвигателя через соединительную муфту, модульный блок, включающий в себя камеру сгорания парогазовой установки, а также газовую турбину, соединенную механически с генератором, и осевой компрессор воздуха, расположенные на одном валу, котел-утилизатор, установленный на выхлопе газовой турбины; паротурбинный блок, включающий паровую турбину, соединенную механически с генератором, конденсатор пара, расположенный после котла-утилизатора и питательный насос для организации циркуляции воды в контуре паротурбинной установки, конденсационный теплообменник, соединенный на входе трубопроводом подачи дымовых газов с сушильным барабаном и на выходе с сепаратором, предназначенным для разделения жидкой и газообразной фаз дымовых газов, при этом конденсат из сепаратора по трубопроводу отводится в контур паротурбинной установки, а дымовые газы выбрасываются в атмосферу.This problem is solved due to the fact that the autonomous cogeneration unit with intra-cycle pyrolysis of solid carbon-containing fuel contains a drying drum connected in series to reduce the moisture content of the fuel, a pyrolyzer, a cyclone of high-temperature mechanical cleaning of synthesis gas, connected by a pipe to the synthesis gas cooler, a coal combustion chamber residue and resins connected to the pyrolyzer, a syngas booster compressor driven by an electric motor through connect nuyu clutch module unit comprising a combined cycle gas turbine combustor and a gas turbine connected mechanically to the generator, and an axial air compressor disposed on the same shaft, a waste heat boiler, mounted on the gas turbine exhaust; steam turbine unit, including a steam turbine connected mechanically to the generator, a steam condenser located after the recovery boiler and a feed pump for organizing water circulation in the steam turbine circuit, a condensing heat exchanger connected at the inlet to the flue gas supply pipe with a drying drum and at the outlet with a separator designed to separate the liquid and gaseous phases of flue gases, while the condensate from the separator is discharged through a pipeline into the circuit of the steam turbine installation, and the smoke Gases are emitted into the atmosphere.

Пиролизер может представлять собой вращающуюся печь с внешним обогревом и шнековой подачей топлива.The pyrolyzer can be a rotary kiln with external heating and screw feed of fuel.

Котел-утилизатор может быть соединен с устройством осушки исходного сырья через трубопровод подачи дымовых газов.The recovery boiler can be connected to a device for drying the feedstock through the flue gas supply pipe.

Сушильный барабан предназначен для уменьшения влагосодержания топлива и может быть выполнен с возможностью его продувки снизу дымовыми газами.The dryer drum is designed to reduce the moisture content of the fuel and can be configured to purge it from below with flue gases.

Охладитель синтез-газа перед дожимным компрессором может быть выполнен пластинчатого типа.The synthesis gas cooler in front of the booster compressor may be of the plate type.

Сушильный барабан может быть соединен с конденсационным теплообменником для нагрева сырой или химически очищенной воды в паротурбинном цикле.The dryer drum may be connected to a condensing heat exchanger to heat raw or chemically purified water in a steam turbine cycle.

Конденсационный теплообменник может быть включен в контур паротурбинной установки для его подпитки после сепарации дымовых газов.A condensing heat exchanger can be included in the circuit of a steam turbine plant to feed it after flue gas separation.

Пиролизер может быть выполнен со шнековой подачей исходного сырья.The pyrolyzer can be made with a screw feed of raw materials.

Камера сгорания может быть выполнена с возможностью дожигания твердых и жидких продуктов пиролиза для использования дымовых газов в качестве горячего теплоносителя в пиролизере.The combustion chamber can be configured to afterburn solid and liquid pyrolysis products to use flue gases as a hot coolant in the pyrolyzer.

Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка автономной когенерационной установки на основе пиролиза твердого органического топлива, обеспечивающая повышенную энергоэффективность блока за счет наиболее оптимального использования тепловой энергии внутри цикла при снижении энергетических затрат на собственные нужды.The technical result of this utility model is the development of an autonomous cogeneration unit based on the pyrolysis of solid fossil fuels, which provides increased energy efficiency of the unit due to the most optimal use of thermal energy within the cycle while reducing energy costs for own needs.

Полезная модель поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема автономной когенерационной установки с внутрицикловым пиролизом твердого углеродсодержащего топлива.The utility model is illustrated by the drawing, which shows a schematic diagram of an autonomous cogeneration unit with in-cycle pyrolysis of solid carbon-containing fuel.

Автономная когенерационная установка с внутрицикловым пиролизом твердого углеродсодержащего топлива содержит сушильный барабан 1, пиролизер, представляющий собой вращающую печь со шнековой подачей топлива 2, циклон высокотемпературной механической очистки синтез-газа 3, охладитель синтез-газа 4, электродвигатель 5, дожимной компрессор синтез-газа 6, камеру сгорания парогазовой установки 7, газовую турбину 8, генераторы 9, камеру сгорания угольного остатка и смол 10, осевой компрессор воздуха 11, котел-утилизатор 12, паровую турбину 13, конденсатор 14, питательный насос 15, конденсационный теплообменник 16, сепаратор 17.An autonomous cogeneration unit with intracyclic pyrolysis of solid carbon-containing fuel contains a drying drum 1, a pyrolyzer, which is a rotary kiln with a screw feed of fuel 2, a cyclone for high-temperature mechanical cleaning of synthesis gas 3, a cooler for synthesis gas 4, an electric motor 5, a booster compressor for synthesis gas 6 , a combustion chamber of a combined cycle plant 7, a gas turbine 8, generators 9, a combustion chamber of coal residue and resins 10, an axial air compressor 11, a waste heat boiler 12, a steam turbine 13, condens torus 14, feed pump 15, condensing heat exchanger 16, separator 17.

Работает парогазовая установка следующим образом. Исходное топливо после сушильного барабана 1 подается в пиролизер 2 с помощью шнека, где осуществляется его бесконтактный обогрев продуктами горения угольного остатка и смол, сжигаемых с высоким коэффициентом избытка воздуха 2,5-3,0. В качестве пиролизера устанавливается вращающаяся печь с внешним обогревом, которая широко используется на отечественных и зарубежных металлургических комбинатах для процесса коксования [3]. Далее синтез-газ направляется в циклон высокотемпературной механической очистки 3 и затем в дожимной компрессор 6 с приводом от электродвигателя 5, где сжимается до давления 17-18 бар, чтобы осуществить подачу в камеру сгорания газовой турбины 7. Для снижения потребляемой энергии дожимным компрессором, является целесообразным до процесса сжатия охладить горючий газ с 800-900°C до 50-70°C. Располагаемую теплоту рационально отвести в пластинчатом охладителе 4, нагревая воздух, идущий на горение угольного остатка и смол. Продукты горения твердых и жидких фракций после камеры сгорания 10 направляются в пиролизер 2 для бесконтактного обогрева исходного сырья. Такое решение дополнительно позволяет снизить удельное энергопотребление пиролизера 2, обеспечив автономную работу без подвода стороннего топлива. Дымовые газы после газовой турбины 8, соединенной с генератором 9, направляются в котел-утилизатор 12, при этом предварительно смешиваясь с продуктами горения угольного остатка и смол, которые, в свою очередь, использовались в качестве горячего теплоносителя в пиролизере 2. Температурный потенциал смеси газов составляет 520-550°C, что делает возможным генерировать электрическую и тепловую энергию в блочной паротурбинной установке (ПТУ), который состоит из котла-утилизатора 12, паровой турбины 13, конденсатора 14, и питательного электронасоса 15. Разработанная схема позволяет применять теплофикационные агрегаты отечественного производства типов Т или ПТ, эффективность использования которых повышается, если направлять пар из отборов высокого давления для нужд промышленных и бытовых потребителей. Дымовые газы после котла-утилизатора 12 применяется для контактной осушки исходного сырья в сушильном барабане 1. Затем газовая смесь подается в конденсационный теплообменник 16 для нагрева сырой или химически очищенной воды в паротурбинном цикле. Сконденсировавшаяся вода из дымовых газов после сепаратора 17 используется для подпитки контура ПТУ, отработавшие газы выбрасываются в атмосферу.The combined cycle plant operates as follows. After the drying drum 1, the initial fuel is supplied to the pyrolyzer 2 by means of a screw, where it is contactlessly heated by combustion products of coal residue and resins burned with a high coefficient of excess air of 2.5-3.0. As a pyrolyzer, a rotary kiln with external heating is installed, which is widely used at domestic and foreign metallurgical plants for the coking process [3]. Next, the synthesis gas is sent to a cyclone of high-temperature mechanical cleaning 3 and then to a booster compressor 6 driven by an electric motor 5, where it is compressed to a pressure of 17-18 bar to supply a gas turbine 7 to the combustion chamber. To reduce the energy consumption, the booster compressor is it is advisable to cool the combustible gas from 800-900 ° C to 50-70 ° C before the compression process. It is rational to remove the available heat in a plate cooler 4, heating the air going to the combustion of the coal residue and resins. The combustion products of solid and liquid fractions after the combustion chamber 10 are sent to the pyrolyzer 2 for non-contact heating of the feedstock. This solution further reduces the specific energy consumption of the pyrolyzer 2, ensuring autonomous operation without the supply of third-party fuel. The flue gases after the gas turbine 8 connected to the generator 9 are sent to the waste heat boiler 12, while pre-mixing with the combustion products of the coal residue and resins, which, in turn, were used as hot coolant in the pyrolyzer 2. The temperature potential of the gas mixture is 520-550 ° C, which makes it possible to generate electric and thermal energy in a block steam turbine installation (PTU), which consists of a waste heat boiler 12, a steam turbine 13, a condenser 14, and a power electric pump 15. Ra The developed scheme allows the use of heat-generating units of domestic production of types T or PT, the efficiency of use of which increases if steam from high-pressure offsets is sent for the needs of industrial and residential consumers. The flue gas after the recovery boiler 12 is used for contact drying of the feedstock in the drying drum 1. Then the gas mixture is fed to a condensing heat exchanger 16 to heat raw or chemically purified water in a steam turbine cycle. Condensed water from the flue gases after the separator 17 is used to feed the vocational school circuit, the exhaust gases are emitted into the atmosphere.

Согласно проведенным расчетам при расходе биомассы около 5,1 т/ч номинальная электрическая мощность газовой турбины составляет 4 МВт, паровой турбины - 2,7 МВт. Электрический КПД брутто ПГУ равняется 30,2%, а суммарный коэффициент полезного использования топлива (КПИ) по электрической и тепловой нагрузке для установки с пиролизером биомассы достигает 55,6% [4-6]. Выполненные расчеты хорошо согласуются с результатами экспериментальных исследований на опытной установке термической конверсии биомассы [6]. Расхождения обусловлены наличием погрешностей экспериментальных исследований, т.е. невозможностью на практике достичь идеальных показателей синтез-газа, которые рассчитываются теоретически. Достоверность полученных результатов определяется применением положительно зарекомендовавших методик расчетов теплоэнергетических процессов и установок, а также совпадением отдельных результатов с экспериментальными данными и результатами исследований других авторов. В частности, в Дании в 2001 году была построена одна из первых успешных установок с внутрицикловой термической конверсией древесной щепы и выработкой электрической и тепловой энергии. При установленной электрической мощности станции 10 МВт КПД составляет 28% [7]. КПД предлагаемой автономной когенерационной установки превышает 30%, что обусловлено применением современного энергоэффективного оборудования, а также построением схем с регенерацией энергии внутри цикла и минимальными потерями в окружающую среду. При этом существующие разработки зарубежных ученых в данной области [8] позволяют также моделировать различные варианты энергетических установок на биомассе с КПД более 30%.According to the calculations, at a biomass flow rate of about 5.1 t / h, the nominal electric power of a gas turbine is 4 MW, and that of a steam turbine is 2.7 MW. The gross electric power efficiency of CCGT unit is 30.2%, and the total fuel efficiency (KPI) for electric and thermal load for the installation with a biomass pyrolyzer reaches 55.6% [4-6]. The performed calculations are in good agreement with the results of experimental studies in a pilot plant for thermal conversion of biomass [6]. The discrepancies are due to the presence of errors in experimental studies, i.e. the impossibility in practice to achieve ideal indicators of synthesis gas, which are calculated theoretically. The reliability of the results obtained is determined by the application of positively recommended methods of calculating heat power processes and plants, as well as by the coincidence of individual results with experimental data and research results of other authors. In Denmark, in particular, in 2001 one of the first successful plants was built with in-cycle thermal conversion of wood chips and the generation of electric and thermal energy. With the installed electric power of the station 10 MW, the efficiency is 28% [7]. The efficiency of the proposed autonomous cogeneration unit exceeds 30%, which is due to the use of modern energy-efficient equipment, as well as the construction of circuits with energy recovery inside the cycle and minimal losses to the environment. At the same time, the existing developments of foreign scientists in this field [8] also allow us to simulate various options for biomass power plants with an efficiency of more than 30%.

Источники информации:Information sources:

1. Basu P. Biomass gasification and pyrolysis. Practical design and theory. 2010. Elsevier. 352 P1. Basu P. Biomass gasification and pyrolysis. Practical design and theory. 2010. Elsevier. 352 P

2. Рахманкулов Д.Л., Вильданов Ф.Ш., Николаева С.В., Денисов С.В. Успехи и проблемы производства альтернативных источников топлива и химического сырья. Пиролиз биомассы// Башкирский химический журнал. 2008. Том 15. №2. С.36-52.2. Rakhmankulov D.L., Vildanov F.Sh., Nikolaeva S.V., Denisov S.V. Successes and challenges in the production of alternative sources of fuel and chemical raw materials. Biomass pyrolysis // Bashkir Chemical Journal. 2008. Volume 15. No. 2. S.36-52.

3. Школлер М.Б. Полукоксование каменных и бурых углей; Инженерная академия России. Кузбасский филиал. Новокузнецк. 2011. 232 с.3. Shkoller MB Semi-coking of hard and brown coals; Academy of Engineering of Russia. Kuzbass branch. Novokuznetsk. 2011.232 s.

4. Султангузин И.А., Федюхин А.В., Яворовский Ю.В. Разработка установки термической конверсии биомассы и производства тепловой и электрической энергии в ПГУ // Труды Второй Всероссийской научно-практической конференции «Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем». Энерго-2012. - М.: Издательский дом МЭИ, 2012. С.397-400.4. Sultanguzin I.A., Fedyukhin A.V., Yavorovsky Yu.V. Development of a thermal conversion of biomass and the production of thermal and electric energy at PSU // Proceedings of the Second All-Russian Scientific and Practical Conference "Improving the reliability and efficiency of operation of power plants and energy systems." Energy 2012. - M.: Publishing House MPEI, 2012. S.397-400.

5. Федюхин А.В., Султангузин И.А., Степанова Т.А., Волошенко Е.В., Курзанов С.Ю., Исаев М.В. Оценка эффективности выработки тепловой и электрической энергии в установке с газификатором или пиролизером биомассы // Кокс и химия. - №8. - 2013. - С.38-42.5. Fedyukhin A.V., Sultanguzin I.A., Stepanova T.A., Voloshenko E.V., Kurzanov S.Yu., Isaev M.V. Evaluation of the efficiency of heat and electric energy generation in a plant with a gasifier or biomass pyrolyzer // Coke and Chemistry. - No. 8. - 2013. - P.38-42.

6. НИР по ГК от 27 июня 2013 г. № 14.516.11.0077: «Разработка эффективных технических решений для производства отечественных когенерационных энергоустановок мощностью до 50 МВт для автономного энергообеспечения» по теме: «Исследование и создание научно-технического задела в области технических решений для производства отечественных когенерационных энергоустановок мощностью до 50 МВт с использованием технологий газификации и пиролиза» (шифр заявки «2013-1.6-14-516-0029-012»).6. Research work on the Civil Code of June 27, 2013 No. 14.516.11.0077: “Development of effective technical solutions for the production of domestic cogeneration power plants with a capacity of up to 50 MW for autonomous energy supply” on the topic: “Research and creation of a scientific and technical reserve in the field of technical solutions for production of domestic cogeneration power plants with a capacity of up to 50 MW using gasification and pyrolysis technologies "(application code" 2013-1.6-14-516-0029-012 ").

7. Ahrenfeldt J., Thomsen Т.P., Henriksen U., Clausen L.R. Biomass gasification cogeneration - A review of state of the art technology and near future perspectives // Applied Thermal Engineering. - 2013. - №50. - P. 1407-1417.7. Ahrenfeldt J., Thomsen T.P., Henriksen U., Clausen L.R. Biomass gasification cogeneration - A review of state of the art technology and near future perspectives // Applied Thermal Engineering. - 2013. - No. 50. - P. 1407-1417.

8. Francois J., Abdelouahed L., Mauviel G., Feidt M., Rogaume C, Mirgaux O., Patisson F., Dufour A. Estimation of the energy efficiency of a wood gasification CHP plant using Aspen Plus // Chemical engineering transactions. - 2012. - №29. - P. 769-774.8. Francois J., Abdelouahed L., Mauviel G., Feidt M., Rogaume C, Mirgaux O., Patisson F., Dufour A. Estimation of the energy efficiency of a wood gasification CHP plant using Aspen Plus // Chemical engineering transactions. - 2012. - No. 29. - P. 769-774.

Claims (6)

1. Автономная когенерационная установка с внутрицикловым пиролизом твердого углеродсодержащего топлива, характеризующаяся тем, что она содержит последовательно соединенные между собой сушильный барабан для уменьшения влагосодержания топлива, пиролизер, циклон высокотемпературной механической очистки синтез-газа, связанный трубопроводом с охладителем синтез-газа, камеру сгорания угольного остатка и смол, соединенную с пиролизером, дожимной компрессор синтез-газа, приводимый в действие от электродвигателя через соединительную муфту, модульный блок, включающий в себя камеру сгорания парогазовой установки, а также газовую турбину, соединенную механически с генератором, и осевой компрессор воздуха, расположенные на одном валу, котел-утилизатор, установленный на выхлопе газовой турбины и соединенный с устройством осушки исходного сырья через трубопровод подачи дымовых газов; паротурбинный блок, включающий паровую турбину, соединенную механически с генератором, конденсатор пара, расположенный после паровой турбины, и питательный насос для организации циркуляции воды в контуре паротурбинной установки, конденсационный теплообменник, соединенный на входе трубопроводом подачи дымовых газов с сушильным барабаном и на выходе с сепаратором, предназначенным для разделения жидкой и газообразной фаз дымовых газов, при этом конденсат из сепаратора по трубопроводу отводится в контур паротурбинной установки, а дымовые газы выбрасываются в атмосферу.1. Autonomous cogeneration unit with in-cycle pyrolysis of solid carbon-containing fuel, characterized in that it contains a drying drum connected in series to reduce the moisture content of the fuel, a pyrolyzer, a cyclone of high-temperature mechanical cleaning of synthesis gas, connected by a pipe to the synthesis gas cooler, a coal combustion chamber residue and resins connected to the pyrolyzer, a syngas booster compressor driven by an electric motor through a coupler , a modular unit that includes a combustion chamber of a combined cycle plant, as well as a gas turbine connected mechanically to a generator, and an axial air compressor located on one shaft, a waste heat boiler installed on the exhaust of a gas turbine and connected to a device for drying the feedstock through a pipeline flue gas supply; steam turbine unit, including a steam turbine connected mechanically to the generator, a steam condenser located after the steam turbine, and a feed pump for organizing water circulation in the steam turbine circuit, a condensing heat exchanger connected at the inlet to the flue gas supply pipe with a drying drum and at the outlet with a separator designed to separate the liquid and gaseous phases of flue gases, while the condensate from the separator is discharged through a pipeline into the circuit of a steam turbine installation, and fumes e gases emitted into the atmosphere. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пиролизер представляет собой вращающуюся печь с внешним обогревом и шнековой подачей топлива.2. Installation according to claim 1, characterized in that the pyrolyzer is a rotary kiln with external heating and screw fuel supply. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что котел-утилизатор соединен с устройством осушки исходного сырья через трубопровод подачи дымовых газов.3. Installation according to claim 1, characterized in that the recovery boiler is connected to a device for drying the feedstock through the flue gas supply pipe. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сушильный барабан предназначен для уменьшения влагосодержания топлива и выполнен с возможностью его продувки снизу дымовыми газами.4. Installation according to claim 1, characterized in that the drying drum is designed to reduce the moisture content of the fuel and is configured to purge it from below with flue gases. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что охладитель синтез-газа перед дожимным компрессором выполнен пластинчатого типа.5. Installation according to claim 1, characterized in that the synthesis gas cooler in front of the booster compressor is made of a plate type. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пиролизер выполнен со шнековой подачей исходного сырья.
Figure 00000001
6. Installation according to claim 1, characterized in that the pyrolyzer is made with a screw feed of raw materials.
Figure 00000001
RU2013157316/05U 2013-12-25 2013-12-25 AUTONOMOUS Cogeneration Unit with Intra-Cycle Pyrolysis of Solid Carbon-Containing Fuels RU144013U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157316/05U RU144013U1 (en) 2013-12-25 2013-12-25 AUTONOMOUS Cogeneration Unit with Intra-Cycle Pyrolysis of Solid Carbon-Containing Fuels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157316/05U RU144013U1 (en) 2013-12-25 2013-12-25 AUTONOMOUS Cogeneration Unit with Intra-Cycle Pyrolysis of Solid Carbon-Containing Fuels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU144013U1 true RU144013U1 (en) 2014-08-10

Family

ID=51355882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157316/05U RU144013U1 (en) 2013-12-25 2013-12-25 AUTONOMOUS Cogeneration Unit with Intra-Cycle Pyrolysis of Solid Carbon-Containing Fuels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU144013U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175131U1 (en) * 2016-12-09 2017-11-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) DEVICE FOR THERMAL CONVERSION OF BIOMASS
RU2734349C1 (en) * 2017-05-31 2020-10-15 Хэнань Лунчэн Коул Хай Эффишенси Текнолоджи Аппликейшн Ко., Лтд. Apparatus for pyrolysis treatment of coal
RU211601U1 (en) * 2022-03-24 2022-06-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Mobile wood-fired power plant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175131U1 (en) * 2016-12-09 2017-11-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) DEVICE FOR THERMAL CONVERSION OF BIOMASS
RU2734349C1 (en) * 2017-05-31 2020-10-15 Хэнань Лунчэн Коул Хай Эффишенси Текнолоджи Аппликейшн Ко., Лтд. Apparatus for pyrolysis treatment of coal
RU211601U1 (en) * 2022-03-24 2022-06-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Mobile wood-fired power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Heyne et al. Extending existing combined heat and power plants for synthetic natural gas production
Klimantos et al. Air-blown biomass gasification combined cycles (BGCC): System analysis and economic assessment
Herdem et al. Thermodynamic modeling and assessment of a combined coal gasification and alkaline water electrolysis system for hydrogen production
Ghorbannejad et al. A comprehensive exergoenvironment-emergoeconomic-emergoenvironment based analysis of hybrid steam biomass gasification and solid oxide fuel cell system for a multigeneration system
Salman et al. Predictive modelling and simulation of integrated pyrolysis and anaerobic digestion process
Kamari et al. Assessment of a biomass-based polygeneration plant for combined power, heat, bioethanol and biogas
CN109337715B (en) Biomass gasification power generation system and method
Gagliano et al. Evaluation of the performance of a small biomass gasifier and micro-CHP plant for agro-industrial firms
Oner et al. A unique solar and biomass-based system for integrated production of electricity, heat, freshwater, hydrogen and ethanol
CN102803663B (en) The method of power generating equipment and generation electric energy
Hamayun et al. Investigation of the thermodynamic performance of an existing steam power plant via energy and exergy analyses to restrain the environmental repercussions: A simulation study
RU144013U1 (en) AUTONOMOUS Cogeneration Unit with Intra-Cycle Pyrolysis of Solid Carbon-Containing Fuels
CN215292691U (en) Biomass gasification power generation system coupled with coal-fired power plant
Varlamov et al. Improvement of energy efficiency and environmental safety of thermal energy through the implementation of contact energy exchange processes
RU2250872C1 (en) Combined method of electric power and a liquid synthetic fuel production by gas turbine and steam-gas installations
CN204702703U (en) A kind of biomass energy high-temperature pressure stalk gasification combined circulation power generation system
RU121300U1 (en) ENVIRONMENTALLY CLEAN ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE AND AIR CONDENSER
RU2387847C1 (en) Steam gas plant with coal pyrolysis
Simanjuntak et al. Development of a Small-Scale Electricity Generation Plant Integrated on Biomass Carbonization: Thermodynamic and Thermal Operating Parameters Study
CN210765154U (en) System for coal pyrolysis gas power generation of thermal power plant
RU70963U1 (en) POWER INSTALLATION
RU2211927C1 (en) Method of and installation for thermal treatment of brown coal with production of electric energy
KR20110003093U (en) Methods of Employing Dry Food Garbage and Other Biomasses for Gasfication Power Generation
Ziółkowski et al. A study of a compact high-efficiency zero-emission power plant with oxy-fuel combustion
RU118360U1 (en) INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER SUPPLY OF ENTERPRISES OF MINING, TRANSPORT AND PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20151226

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20180921

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191226