RU164323U1

RU164323U1 - INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER-COLD SUPPLIES

Info

Publication number: RU164323U1
Application number: RU2016113250/06U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Долотовский
Original assignee: Игорь Владимирович Долотовский
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2016-08-27

Abstract

Полезная модель относится к установкам когенерации электрической и тепловой энергии, водо- и холодоснабжения и может быть использована в промышленности и в агропромышленных комплексах.The utility model relates to installations for cogeneration of electric and thermal energy, water and cold supply, and can be used in industry and in agro-industrial complexes.

Установка электро-тепло-водоснабжения содержит газотурбинную установку - тепловой двигатель 1, подключенный по тракту выхлопных газов через дымовой шибер 2 к паровому котлу-утилизатору 3, и дополнительный паровой котел-утилизатор 4, выход пара из которых подключен к паровой теплофикационной турбине 5, кинематически соединенной с электрогенератором 6. теплообменник-конденсатор 7, которой подключен к линии подогрева теплофикационной воды; сетевой циркуляционный насос 8; питательный насос 9; деаэратор 10 с насосом 11, конденсатор воздушного охлаждения 12; нейтрализатор промстоков огневой 13 с дымовой трубой 14, газоходом 15, шибером 16, форсункой 17, конденсатным патрубком 18, входным топливным патрубком 19; насос пароструйный 20; охладитель водяного конденсата 21; фильтр водяного конденсата 22, при этом выход дымовых газов из газохода нейтрализатора 15 подключен к входу дымовых газов в дополнительный паровой котел-утилизатор 4, а выход дымовых газов из него подключен к дымовой трубе 14 нейтрализатора 13, форсунка 17 размещена в дымовой трубе нейтрализатора 13, причем вход водяного конденсата в форсунку 17 подключен к выходу охладителя водяного конденсата 21, вход которого соединен с выходом фильтра 22, вход которого подключен к выходу деаэратора 10, вход сконденсированной воды в который подключен к конденсатному патрубку 18 дымовой трубы 14 нейтрализатора 13, вход пара в пароструйный насос 20 подключен к выходу пара из паровых котлов-утилизаторов, а вход водяного конденсата в пароструйный насос 20 подключен к выходу теплообменника-конденсатора 7 и к выходу конденсатора воздушного охлаждения 12; причем основной электрогенератор 23 кинематически соединен с тепловым двигателем 1, основная дымовая труба 24 с форсункой водяного конденсата 25, отводящим конденсатным патрубком 26 и байпасным патрубком дымовых газов 27, размещена на паровом котле-утилизаторе 3. а форсунка водяного конденсата 25 подключена к выходу охладителя водяного конденсата 21, отводящий конденсатный патрубок 26 подключен к входу в деаэратор 10, а устройство ввода реагента 28 размещено в газоходе 15 нейтрализатора 13, причем в установку дополнительно входят паровой привод 29 компрессора компрессионной холодильной машины, включающей также компрессор хладагента 30, конденсатор паров хладагента 31, терморегулирующий вентиль 32, испаритель хладагента 33, причем вход парового привода через регулятор расхода пара 34 подключен к выходу пара из паровых котлов-утилизаторов 3 и 4, а выход парового привода 29 - ко входу отработанного пара в теплообменник-конденсатор 7 и в конденсатор воздушного охлаждения 12.The electric heat and water supply installation comprises a gas turbine installation — a heat engine 1 connected through an exhaust gas path through a smoke gate 2 to a steam recovery boiler 3, and an additional steam recovery boiler 4, the steam output of which is connected to a steam heating turbine 5, kinematically connected to an electric generator 6. heat exchanger-condenser 7, which is connected to the heating water heating line; network circulation pump 8; feed pump 9; deaerator 10 with pump 11, air-cooled condenser 12; a waste industrial gas converter 13 with a chimney 14, a gas duct 15, a gate 16, a nozzle 17, a condensate pipe 18, an inlet fuel pipe 19; steam jet pump 20; condensate water cooler 21; a condensate water filter 22, while the flue gas exit from the neutralizer duct 15 is connected to the flue gas inlet to the additional steam recovery boiler 4, and the flue gas outlet from it is connected to the exhaust chimney 14 of the converter 13, the nozzle 17 is located in the smokestack of the neutralizer 13, moreover, the water condensate inlet to the nozzle 17 is connected to the output of the water condensate cooler 21, the input of which is connected to the output of the filter 22, the input of which is connected to the output of the deaerator 10, the condensed water input to which is connected to the condensate the chimney pipe 18 of the chimney 14 of the converter 13, the steam input to the steam jet pump 20 is connected to the steam output from the steam recovery boilers, and the water condensate input to the steam jet pump 20 is connected to the output of the heat exchanger-condenser 7 and to the output of the air-cooled condenser 12; moreover, the main electric generator 23 is kinematically connected to the heat engine 1, the main chimney 24 with the water condensate nozzle 25, the condensate discharge pipe 26 and the flue gas bypass pipe 27, is placed on the steam recovery boiler 3. and the water condensate nozzle 25 is connected to the outlet of the water cooler condensate 21, the condensate discharge pipe 26 is connected to the inlet to the deaerator 10, and the reagent input device 28 is located in the duct 15 of the converter 13, and the steam drive 29 additionally enters the installation compressor compressor refrigeration machine, which also includes a refrigerant compressor 30, a refrigerant vapor condenser 31, a thermostatic valve 32, a refrigerant evaporator 33, and the input of the steam drive through the steam flow regulator 34 is connected to the steam output from the recovery boilers 3 and 4, and the output of the steam drive 29 - to the input of the spent steam into the heat exchanger-condenser 7 and into the air-cooled condenser 12.

Предлагаемая установка электро-тепло-водо-холодоснабжения обеспечивает повышение энергоэффективности (снижение себестоимости) выработки электрической, тепловой энергии, технической воды и технологического холода, а также термического обезвреживания промышленных и хозбытовых стоков. 1 н.п. ф-лы, 1 ил. The proposed installation of electric-heat-water-cold supply provides an increase in energy efficiency (cost reduction) of the generation of electric, thermal energy, process water and technological cold, as well as thermal neutralization of industrial and household wastewater. 1 n.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к системам когенерации электрической и тепловой энергии, технической воды и холодоснабжения и может быть использована в составе энергетического комплекса промышленных предприятий.The utility model relates to systems for cogeneration of electric and thermal energy, industrial water and cold supply and can be used as part of the energy complex of industrial enterprises.

Известна парогазовая установка для комбинированного производства тепловой и электрической энергии, (патент РФ №2326246 по кл. F01K 17/02, опубл. в 2008 г.), которая состоит из газотурбинной установки (ГТУ), соединенной с паровым котлом-утилизатором и дополнительного парового котла-утилизатора, связанных с паровой теплофикационной турбиной, теплообменник конденсатора которой и пиковый бойлер, пар на который поступает от котлов-утилизаторов через редукционно-охладительную установку, включены в линию подогрева сетевой воды, поступающей к потребителю, и суховоздушной градирни с сетевым насосом рециркуляции, снабжена второй ГТУ, соединенной с дополнительным котлом-утилизатором и дополнительным бойлером, причем дополнительный бойлер подсоединен по пару к отбору теплофикационной турбины, а по воде включен между теплообменником конденсатора и пиковым бойлером, к выходу которого подключена суховоздушная градирня с насосом рециркуляции.Known combined-cycle plant for the combined production of heat and electric energy, (RF patent No. 2226246, class F01K 17/02, published in 2008), which consists of a gas turbine unit (GTU) connected to a recovery boiler and an additional steam a waste heat boiler connected to a steam cogeneration turbine, the condenser heat exchanger of which and a peak boiler, the steam to which comes from heat recovery boilers through a reduction and cooling unit, are included in the heating water supply line to the consumer second, and a dry-air cooling tower with a network recirculation pump, is equipped with a second gas turbine connected to an additional recovery boiler and an additional boiler, with an additional boiler connected in pairs to a selection of a cogeneration turbine, and connected through water between the condenser heat exchanger and the peak boiler, to the outlet of which is connected dry cooler with recirculation pump.

Достоинством известной установки является возможность обеспечения комбинированной выработки электроэнергии и теплоты для нужд теплоснабжения и несколько большая ее надежность, обусловленная применением двух, параллельно подключенных к теплофикационной турбине модулей, каждый из которых включает ГТУ-привод электрогенератора и паровой котел-утилизатор.The advantage of the known installation is the ability to provide combined generation of electricity and heat for heating needs and its somewhat greater reliability due to the use of two modules connected in parallel to the cogeneration turbine, each of which includes a gas turbine generator drive and a waste heat boiler.

Недостатками известной установки являются:The disadvantages of the known installation are:

- отсутствие технических решений по утилизации конденсата водяных паров из выхлопных газов ГТУ и технических решений по использованию конденсата для нужд водоснабжения установки;- lack of technical solutions for the utilization of condensate of water vapor from the exhaust gases of gas turbines and technical solutions for the use of condensate for water supply needs of the installation;

- для штатной эксплуатации установки и для ее пуска в работу требуется наличие системы водоснабжения;- for the normal operation of the installation and for its commissioning, a water supply system is required;

- недостаточная энергоэффективность установки, обусловленная применением дополнительного насоса рециркуляции суховоздушной градирни (обеспечивающей конденсацию пара на выходе из теплофикационной турбины при снижении отпуска теплоты от установки на теплоснабжение), а также применением редукционно-охладительных установок на входах пара из котлов-утилизаторов в пиковый бойлер сетевой воды;- insufficient energy efficiency of the installation, due to the use of an additional recirculation pump for the dry-air cooling tower (providing condensation of steam at the outlet of the heating turbine with a decrease in heat supply from the installation to the heat supply), as well as the use of reduction and cooling plants at the steam inlets from the recovery boilers to the peak network water boiler ;

- отсутствие технических решений по термическому обезвреживанию стоков промышленных (водных растворов от промывки оборудования) и хозбытовых (установки и объекта, который установка обеспечивает электроэнергией и теплом), что снижает ее экологическую безопасность;- lack of technical solutions for the thermal treatment of industrial wastewater (water solutions from washing equipment) and household (installation and facility, which the installation provides electricity and heat), which reduces its environmental safety;

- отсутствие технических решений по выработке холода для промышленных потребителей (установки и объекта, который установка обеспечивает электроэнергией и теплом), что ограничивает сферу ее использования.- lack of technical solutions for the production of cold for industrial consumers (the installation and the facility that the installation provides with electricity and heat), which limits the scope of its use.

Известна также установка электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья (патент РФ на полезную модель №118360 по кл. F01K 17/02, опубл. в 2012 г.), содержащая газотурбинную установку, подключенную по тракту выхлопных газов через дымовой шибер к паровому котлу-утилизатору и дополнительный паровой котел-утилизатор, выходные паропроводы которых связаны с паровой теплофикационной турбиной, кинематически соединенной с электрогенератором, теплообменник-конденсатор которой подключен к линии подогрева теплофикационной воды; сетевой циркуляционный насос; питательный насос; деаэратор с насосом, согласно полезной модели в нее дополнительно входят газовый компрессор, кинематически соединенный с газотурбинной установкой; конденсатор воздушного охлаждения; нейтрализатор промстоков огневой с дымовой трубой, газоходом, шибером, форсункой водяного конденсата, конденсатным патрубком, входным топливным патрубком; насос пароструйный; охладитель водяного конденсата; фильтр водяного конденсата, при этом выход дымовых газов из газохода нейтрализатора подключен к входу дымовых газов в паровой котел-утилизатор, а выход дымовых газов из котла подключен к дымовой трубе нейтрализатора, форсунка размещена в дымовой трубе нейтрализатора, причем вход водяного конденсата в форсунку подключен к выходу охладителя водяного конденсата, вход которого соединен с выходом фильтра, вход которого подключен к выходу деаэратора, вход сконденсированной воды в который подключен к конденсатному патрубку дымовой трубы, вход пара в пароструйный насос подключен к выходу пара из котлов-утилизаторов, а вход водяного конденсата в пароструйный насос подключен к выходу теплообменника-конденсатора и к выходу конденсатора воздушного охлаждения.Also known is the installation of electric-heat-water supply to enterprises for the extraction, transport and processing of hydrocarbon raw materials (RF patent for utility model No. 1188360, class F01K 17/02, published in 2012), containing a gas turbine unit connected through the exhaust gas path through a smoke gate to the steam recovery boiler and an additional steam recovery boiler, the output steam lines of which are connected to a steam heating turbine kinematically connected to an electric generator, the heat exchanger-condenser of which is connected to the heating line green water; network circulation pump; feed pump; a deaerator with a pump, according to a utility model, it additionally includes a gas compressor kinematically connected to a gas turbine installation; air-cooled condenser; a flue catalytic converter with a chimney, a gas duct, a gate, a condensate nozzle, a condensate pipe, an inlet fuel pipe; steam jet pump; condensate water cooler; water condensate filter, while the flue gas exit from the neutralizer duct is connected to the flue gas inlet to the steam recovery boiler, and the flue gas exit from the boiler is connected to the neutralizer chimney, the nozzle is located in the neutralizer chimney, and the condensate inlet to the nozzle is connected to the condensate water cooler output, the input of which is connected to the filter output, the input of which is connected to the deaerator output, the condensed water input to which is connected to the condensate pipe of the chimney, the steam in the steam jet pump is connected to the steam outlet from the recovery boilers, and the water condensate inlet to the steam jet pump is connected to the output of the heat exchanger-condenser and to the output of the air-cooled condenser.

Достоинствами известной установки электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья, по патенту РФ на полезную модель №118360, являются:The advantages of the well-known installation of electric-heat-water supply to enterprises for the extraction, transport and processing of hydrocarbon raw materials, according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 118360, are:

- возможность комбинированной выработки электроэнергии и теплоты для нужд теплоснабжения, а также технической воды для восполнения потерь теплоносителя в системе теплоснабжения и для нужд водоснабжения объекта (предприятия добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья);- the possibility of combined generation of electricity and heat for the needs of heat supply, as well as technical water to make up for the losses of heat carrier in the heat supply system and for the needs of the water supply facility (production, transportation and processing of hydrocarbon raw materials);

- повышение экологической безопасности установки и объекта за счет термического обезвреживания промышленных стоков.- improving the environmental safety of the installation and facility due to the thermal neutralization of industrial effluents.

Недостатками аналога являются:The disadvantages of the analogue are:

- отсутствие технических решений по покрытию пиковых электрических нагрузок;- lack of technical solutions to cover peak electrical loads;

- отсутствие технических решений по утилизации конденсата водяных паров из выхлопных газов тепловых двигателей (газовых турбин), что ограничивает выработку технической воды для нужд водоснабжения объекта;- the lack of technical solutions for the disposal of condensate of water vapor from the exhaust gases of heat engines (gas turbines), which limits the production of process water for the needs of the water supply facility;

- отсутствие технических решений по термическому обезвреживанию хозбытовых стоков, что снижает экологическую безопасность установки и объекта, к которому она подключена;- lack of technical solutions for the thermal disposal of domestic wastewater, which reduces the environmental safety of the installation and the facility to which it is connected;

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому решению (прототипом) является установка электро-тепло-водоснабжения (патент РФ на полезную модель №1334993 по кл. F01K 17/02, опубл. 27.11.2013 г.), содержащая газотурбинную установку-тепловой двигатель, подключенный по тракту выхлопных газов через дымовой шибер к паровому котлу-утилизатору и дополнительный паровой котел-утилизатор, выходные паропроводы которых связаны с паровой теплофикационной турбиной, кинематически соединенной с электрогенератором, теплообменник-конденсатор, которой подключен к линии подогрева теплофикационной воды; сетевой циркуляционный насос; питательный насос; деаэратор с насосом, конденсатор воздушного охлаждения; нейтрализатор промстоков огневой с дымовой трубой, газоходом, шибером, форсункой водяного конденсата, конденсатным патрубком, входным топливным патрубком; насос пароструйный; охладитель водяного конденсата; фильтр водяного конденсата, при этом выход дымовых газов из газохода нейтрализатора подключен к входу дымовых газов в паровой котел-утилизатор, а выход дымовых газов из котла подключен к дымовой трубе нейтрализатора, форсунка размещена в дымовой трубе нейтрализатора, причем вход водяного конденсата в форсунку подключен к выходу охладителя водяного конденсата, вход которого соединен с выходом фильтра, вход которого подключен к выходу деаэратора, вход сконденсированной воды в который подключен к конденсатному патрубку дымовой трубы, вход пара в пароструйный насос подключен к выходу пара из котлов-утилизаторов и, а вход водяного конденсата в пароструйный насос подключен к выходу теплообменника-конденсатора и к выходу конденсатора воздушного охлаждения, согласно полезной модели в нее дополнительно входят электрогенератор, кинематически соединенный с тепловым двигателем; дымовая труба с форсункой водяного конденсата, конденсатным патрубком и байпасным патрубком дымовых газов, размещенная на котле-утилизаторе; устройство ввода реагента, размещенное в газоходе нейтрализатора, причем форсунка подключена к выходу охладителя водяного конденсата, а конденсатный патрубок подключен к входу в деаэратор.The closest in technical essence to the proposed solution (prototype) is the installation of electric heat and water supply (RF patent for utility model No. 1334993 according to class F01K 17/02, publ. 11/27/2013), containing a gas turbine installation-heat engine, connected through the exhaust gas path through a smoke gate to a steam recovery boiler and an additional steam recovery boiler, the output steam pipelines of which are connected to a steam heating turbine kinematically connected to an electric generator, a heat exchanger-condenser, which The key to the heating line of the heating water; network circulation pump; feed pump; deaerator with pump, air-cooled condenser; a flue catalytic converter with a chimney, a gas duct, a gate, a condensate nozzle, a condensate pipe, an inlet fuel pipe; steam jet pump; condensate water cooler; water condensate filter, while the flue gas exit from the neutralizer duct is connected to the flue gas inlet to the steam recovery boiler, and the flue gas exit from the boiler is connected to the neutralizer chimney, the nozzle is located in the neutralizer chimney, and the condensate inlet to the nozzle is connected to the condensate water cooler output, the input of which is connected to the filter output, the input of which is connected to the deaerator output, the condensed water input to which is connected to the condensate pipe of the chimney, q the steam in the steam jet pump is connected to the steam outlet from the recovery boilers and, and the water condensate inlet to the steam jet pump is connected to the output of the heat exchanger-condenser and to the output of the air-cooled condenser, according to the utility model, it additionally includes an electric generator kinematically connected to the heat engine; a chimney with a water condensate nozzle, a condensate pipe and a flue gas bypass pipe located on a waste heat boiler; a reagent input device located in the neutralizer gas duct, the nozzle being connected to the outlet of the water condensate cooler, and the condensate nozzle being connected to the inlet to the deaerator.

Достоинствами известной установки электро-тепло-водоснабжения по патенту РФ на полезную модель №134993, являются:The advantages of the well-known installation of electric heat and water supply according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 134993 are:

- возможность комбинированной выработки электроэнергии и теплоты для нужд теплоснабжения, а также технической воды для восполнения потерь теплоносителя в системе теплоснабжения и для нужд водоснабжения объекта (предприятия);- the possibility of combined generation of electricity and heat for the needs of heat supply, as well as technical water to make up for losses of heat carrier in the heat supply system and for the water supply of the facility (enterprise);

- возможность покрытия пиковых электрических нагрузок;- the ability to cover peak electrical loads;

- повышение экологической безопасности установки и объекта, на котором она размещена, за счет термического обезвреживания промышленных, а также хозбытовых стоков.- improving the environmental safety of the installation and the facility on which it is located, due to the thermal neutralization of industrial and household wastewater.

Недостатком прототипа является отсутствие технических решений по выработке холода для промышленных потребителей (установки и объекта, который установка обеспечивает электроэнергией, теплом и технической водой), что снижает ее энергоэффективность и ограничивает сферу ее использования в промышленности.The disadvantage of the prototype is the lack of technical solutions for the production of cold for industrial consumers (installation and facility, which the installation provides electricity, heat and process water), which reduces its energy efficiency and limits the scope of its use in industry.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является обеспечение комбинированной выработки электроэнергии, теплоты, технической воды и холода для промышленных потребителей, при обеспечении экологически безопасного термического обезвреживания промышленных и хозбытовых стоков.The task to which the proposed utility model is aimed is to provide combined production of electricity, heat, process water and cold for industrial consumers, while ensuring environmentally friendly thermal neutralization of industrial and domestic wastewater.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении полезной модели, является повышение энергоэффективности (снижение себестоимости) выработки электрической, тепловой энергии, технической воды и технологического холода (для технологических потребителей). а также термического обезвреживания промышленных и хозбытовых стоков.The technical result achieved in the implementation of the utility model is to increase energy efficiency (cost reduction) of the generation of electric, thermal energy, process water and technological cold (for technological consumers). and also thermal neutralization of industrial and household wastewater.

Указанный технический результат достигается тем, что в установку электро-тепло-водо-холодоснабжения, содержащую газотурбинную установку - тепловой двигатель, подключенный по тракту выхлопных газов через дымовой шибер к паровому котлу-утилизатору, и дополнительный паровой котел-утилизатор, выход пара из которых подключен к паровой теплофикационной турбине, кинематически соединенной с электрогенератором, теплообменник-конденсатор, которой подключен к линии подогрева теплофикационной воды; сетевой циркуляционный насос; питательный насос; деаэратор с насосом, конденсатор воздушного охлаждения; нейтрализатор промстоков огневой с дымовой трубой, газоходом, шибером, форсункой, конденсатным патрубком, входным топливным патрубком; насос пароструйный; охладитель водяного конденсата; фильтр водяного конденсата, при этом выход дымовых газов из газохода нейтрализатора подключен к входу дымовых газов в дополнительный паровой котел-утилизатор, а выход дымовых газов из него подключен к дымовой трубе нейтрализатора, форсунка размещена в дымовой трубе нейтрализатора, причем вход водяного конденсата в форсунку подключен к выходу охладителя водяного конденсата, вход которого соединен с выходом фильтра, вход которого подключен к выходу деаэратора, вход сконденсированной воды в который подключен к конденсатному патрубку дымовой трубы нейтрализатора, вход пара в пароструйный насос подключен к выходу пара из паровых котлов-утилизаторов, а вход водяного конденсата в пароструйный насос подключен к выходу теплообменника-конденсатора и к выходу конденсатора воздушного охлаждения; причем основной электрогенератор кинематически соединен с тепловым двигателем, основная дымовая труба с форсункой водяного конденсата, отводящим конденсатным патрубком и байпасным патрубком дымовых газов, размещена на паровом котле-утилизаторе, а форсунка водяного конденсата подключена к выходу охладителя водяного конденсата, отводящий конденсатный патрубок подключен к входу в деаэратор, а устройство ввода реагента размещено в газоходе нейтрализатора, согласно полезной модели, в нее дополнительно входят паровой привод компрессора компрессионной холодильной машины, включающей также компрессор хладагента, конденсатор паров хладагента, терморегулирующий вентиль, испаритель хладагента, причем вход парового привода через регулятор расхода пара подключен к выходу пара из паровых котлов-утилизаторов, а выход парового привода - ко входу отработанного пара в теплообменник-конденсатор и в конденсатор воздушного охлаждения.The specified technical result is achieved by the fact that in the installation of electric-heat-water-cooling, containing a gas turbine installation - a heat engine connected via an exhaust gas path through a smoke gate to a steam recovery boiler, and an additional steam recovery boiler, the steam output of which is connected to a steam cogeneration turbine kinematically connected to an electric generator, a heat exchanger-condenser, which is connected to a heating water heating line; network circulation pump; feed pump; deaerator with pump, air-cooled condenser; a flue catalytic converter with a chimney, gas duct, gate, nozzle, condensate pipe, fuel inlet pipe; steam jet pump; condensate water cooler; water condensate filter, while the flue gas exit from the neutralizer duct is connected to the flue gas inlet to the additional steam recovery boiler, and the flue gas outlet from it is connected to the neutralizer chimney, the nozzle is located in the neutralizer chimney, and the condensate inlet to the nozzle is connected to the output of the condensate of water condensate, the input of which is connected to the output of the filter, the input of which is connected to the output of the deaerator, the input of condensed water into which is connected to the condensate pipe smoke the converter’s new pipe, the steam inlet to the steam jet pump is connected to the steam outlet from the waste heat boilers, and the water condensate inlet to the steam jet pump is connected to the output of the heat exchanger-condenser and to the output of the air-cooled condenser; moreover, the main electric generator is kinematically connected to the heat engine, the main chimney with a water condensate nozzle, a condensate outlet pipe and a flue gas bypass pipe, is placed on a steam recovery boiler, and the water condensate nozzle is connected to the outlet of the condensate water cooler, which is connected to the condensate inlet pipe in the deaerator, and the reagent input device is located in the neutralizer duct, according to a utility model, it also includes a compressor steam drive a compression refrigeration machine, which also includes a refrigerant compressor, a refrigerant vapor condenser, a thermostatic expansion valve, a refrigerant evaporator, the steam drive input through a steam flow regulator connected to the steam output from the recovery boilers, and the steam drive output to the exhaust steam input to the heat exchanger-condenser and into an air-cooled condenser.

Повышение энергоэффективности (снижение себестоимости) выработки электрической, тепловой энергии, технической воды и технологического холода, а также термического обезвреживания промышленных и хозбытовых стоков обеспечивается за счетAn increase in energy efficiency (cost reduction) in the production of electric, thermal energy, process water and technological cold, as well as the thermal neutralization of industrial and domestic wastes, is ensured by

- выработки дополнительного товарного продукта, высоколиквидного технологического холода, на основе энерготехнологического комбинирования с применением оборудования установки, используемого одновременно для генерации электроэнергии, теплоты, технической воды и термической утилизации промышленных и хозбытовых стоков (теплового двигателя, огневого нейтрализатора промстоков, паровых котлов-утилизаторов, теплообменника-конденсатора, конденсатора воздушного охлаждения);- the development of an additional commercial product, a highly liquid technological cold, based on energy-technological combination using the equipment of the installation, used simultaneously to generate electricity, heat, process water and thermal utilization of industrial and household wastes (heat engine, industrial waste heat converter, heat recovery steam boilers, heat exchanger -condenser, air-cooled condenser);

- исключения технологических потерь перегретого пара (и производительности установки) связанных с уменьшением выработки теплоты установкой на нужды теплоснабжения в летнее время года, так как в это время одновременно возрастает потребность в технологическом холоде.- elimination of technological losses of superheated steam (and plant productivity) associated with a decrease in heat production by the installation for heat supply in the summer, since at this time the need for technological cold increases.

Установка электро-тепло-водо-холодоснабжения иллюстрируется чертежом, на котором представлена схема предлагаемой установки (причем на схеме показаны по одному из нескольких параллельно подключенных энерго-тепло-водо-холодогенерирующих модулей).The installation of electric heat, water, water, cold supply is illustrated by a drawing, which shows a diagram of the proposed installation (moreover, the diagram shows one of several parallel connected energy, heat, water, water, cold generating modules).

Позиции на чертеже обозначают следующее: 1 - газотурбинная установка-тепловой двигатель; 2 - дымовой шибер; 3 - паровой котел-утилизатор; 4 - дополнительный паровой котел-утилизатор; 5 - паровая теплофикационная турбина; 6 - электрогенератор; 7 - теплообменник-конденсатор; 8 - сетевой циркуляционный насос; 9 - питательный насос (парогенераторов); 10 - деаэратор (декарбонизатор) водяного конденсата; 11 - насос (деаэратора); 12 - конденсатор воздушного охлаждения; 13 - нейтрализатор промстоков огневой; 14 - дымовая труба (нейтрализатора); 15 - газоход (нейтрализатора); 16 - шибер дымовой (нейтрализатора); 17 - форсунка (водяного конденсата); 18 - конденсатный патрубок; 19 - входной топливный патрубок; 20 - насос пароструйный; 21 - охладитель водяного конденсата; 22 - фильтр водяного конденсата; 23 - основной электрогенератор; 24 - основная дымовая труба (котла-утилизатора 3); 25 - форсунка водяного конденсата; 26 - отводящий конденсатный патрубок; 27 - байпасный патрубок дымовых газов; 28 - устройство ввода реагента; 29 - паровой привод компрессора компрессионной холодильной машины; 30 - компрессор хладагента; 31 - конденсатор паров хладагента; 32 - терморегулирующий вентиль; 33 - испаритель хладагента; 34 -регулятор расхода пара.The positions in the drawing indicate the following: 1 - gas turbine unit-heat engine; 2 - smoke gate; 3 - steam recovery boiler; 4 - additional steam recovery boiler; 5 - steam heating turbine; 6 - electric generator; 7 - heat exchanger-condenser; 8 - network circulation pump; 9 - feed pump (steam generators); 10 - deaerator (decarbonizer) of water condensate; 11 - pump (deaerator); 12 - air-cooled condenser; 13 - a converter of industrial waste fire; 14 - chimney (neutralizer); 15 - flue (neutralizer); 16 - smoke gate (converter); 17 - nozzle (water condensate); 18 - condensate pipe; 19 - inlet fuel pipe; 20 - steam jet pump; 21 - water condensate cooler; 22 - water condensate filter; 23 - the main generator; 24 - the main chimney (waste heat boiler 3); 25 - nozzle of water condensate; 26 - discharge condensate pipe; 27 - bypass pipe flue gas; 28 - reagent input device; 29 - steam compressor compressor refrigeration machine; 30 - refrigerant compressor; 31 - refrigerant vapor condenser; 32 - thermostatic valve; 33 - refrigerant evaporator; 34 - steam flow controller.

На чертеже также обозначены следующие технологические потоки: В - воздух на тепловой двигатель (ГТУ); ВК - конденсат водяных паров; ВТ - сконденсированная вода (неочищенный конденсат водяных паров); ГТ1 - газ топливный (топливо углеводородное) на нейтрализатор промстоков огневой; ГТ2 - газ топливный (топливо углеводородное) на тепловой двигатель (газотурбинную установку); Д - стоки промышленные и хозбытовые; ДГ1 - дымовые газы от нейтрализатора промстоков; ДГ2 - выхлопные газы от теплового двигателя на паровой котел-утилизатор; ДГ3 - выхлопные газы от теплового двигателя, поступающие на байпасный патрубок; ОВ - обратная вода из системы теплоснабжения; ПВ - прямая вода системы теплоснабжения; ПП - пар перегретый; РР - раствор реагента (для поглощения оксидов серы); ХА - хладагент; ХН1 - хладоноситель отепленный; ХН2 - хладоноситель охлажденный; ХПВ - вода на установку подготовки хозпитьевой воды.The following process flows are also indicated in the drawing: B — air to a heat engine (GTU); VK - condensate of water vapor; BT - condensed water (untreated condensate of water vapor); GT1 - fuel gas (hydrocarbon fuel) to the industrial wastewater neutralizer; GT2 - fuel gas (hydrocarbon fuel) to a heat engine (gas turbine unit); D - industrial and household wastewater; DG1 - flue gases from the neutralizer of industrial waste; DG2 - exhaust gases from a heat engine to a steam recovery boiler; DG3 - exhaust gases from a heat engine entering the bypass pipe; ОВ - return water from the heat supply system; PV - direct water of the heat supply system; PP - superheated steam; PP - reagent solution (for absorption of sulfur oxides); XA - refrigerant; XH1 - insulated coolant; XH2 - chilled coolant; HPV - water for a household water treatment plant.

Установка электро-тепло-водо-холодоснабжения работает следующим образом. При работе установки топливный газ (топливо углеводородное, поток ГТ1 на схеме), поступает в качестве топлива на входной топливный патрубок 19 нейтрализатора промстоков огневого 13. На нейтрализатор на термическое обезвреживание подаются стоки промышленные и хозбытовые (поток Д на схеме), пригодные для термического обезвреживания (не содержащие ртути, мышьяка, кадмия и их солей).Installation of electric-heat-water-cold supply works as follows. When the unit is operating, fuel gas (hydrocarbon fuel, stream GT1 in the diagram) is supplied as fuel to the inlet fuel pipe 19 of the industrial waste catalyst 13. Industrial and household waste water (stream D in the diagram) suitable for thermal neutralization is fed to the neutralizer for thermal neutralization (not containing mercury, arsenic, cadmium and their salts).

При работе установки на номинальной производительности, а также при обеспечении пиковых электрических нагрузок на тепловой двигатель 1 подаются топливо ГТ2 и воздух В. При работе теплового двигателя 1 - привода дополнительного электрогенератора 23, на паровой котел-утилизатор 3 поступает поток ДГ2 - часть высокотемпературного потока выхлопных газов теплового двигателя 1, обеспечивая выработку в паровом котле-утилизаторе 3 пара перегретого ПП, подаваемого на паровую теплофикационную турбину 5 - привод электрогенератора 6.When the unit is operating at rated capacity, as well as while providing peak electrical loads, the heat engine 1 is supplied with GT2 fuel and air B. During the operation of the heat engine 1 - the drive of an additional electric generator 23, the DG2 stream - part of the high-temperature exhaust stream - enters the steam recovery boiler 3 gases of the heat engine 1, ensuring the generation in the steam recovery boiler 3 of steam of superheated PP supplied to the steam heat-generating turbine 5 — the drive of the electric generator 6.

Выходящий из камер термического обезвреживания нейтрализатора 13 поток дымовых газов ДГ1, содержащий водяные пары от термически обезвреженных стоков (промышленных и хозбытовых, поток Д) и от сжигания углеводородного топлива (поток ГТ1), поступает в сборный газоход нейтрализатора 15, подключенный к входу дополнительного котла-утилизатора 4. Выходящий из газового тракта дополнительного котла-утилизатора 4 охлажденный поток дымовых газов поступает в дымовую трубу 14 нейтрализатора 13. Для обеспечения указанного выше направления движения потока дымовых газов ДГ1 от нейтрализатора 13 к дополнительному котлу-утилизатору 4 (а также обеспечения возможности регулирования производительности установки) используется шибер дымовой 16, размещенный на входе в дымовую трубу 14 нейтрализатора 13.Exiting from the chambers of thermal neutralization of the converter 13, the DG1 flue gas stream containing water vapor from the thermally neutralized effluents (industrial and household, stream D) and from the combustion of hydrocarbon fuel (stream GT1), enters the collecting gas duct of the converter 15 connected to the input of the additional boiler the heat exchanger 4. The cooled flue gas stream leaving the gas path of the additional waste heat boiler 4 enters the chimney 14 of the catalytic converter 13. To ensure the flow direction indicated above and the DG1 flue gas from the converter 13 to the additional waste heat boiler 4 (as well as providing the possibility of regulating the capacity of the installation), a smoke gate 16 is used located at the inlet to the chimney 14 of the converter 13.

Для поглощения оксидов серы из потока дымовых газов, выходящих из нейтрализатора 13, в газоходе 15 размещено устройство ввода реагента 28, с помощью которого предусмотрена подача раствора реагента (поток РР).To absorb sulfur oxides from the flue gas stream leaving the catalyst 13, a reagent input device 28 is placed in the flue 15, by means of which a reagent solution is supplied (PP stream).

Для дальнейшего охлаждения и увлажнения потока дымовых газов ДГ1 с целью выделения из них сконденсированных водяных паров в дымовой трубе 14 размещена форсунка 17, на которую из охладителя водяного конденсата 21 подается охлажденный водяной конденсат (поток ВК).For further cooling and humidification of the DG1 flue gas stream in order to extract condensed water vapor from them, a nozzle 17 is placed in the chimney 14, to which cooled water condensate (VK stream) is supplied from the water condensate cooler 21.

Сконденсированная вода, поток ВТ на схеме, представляющая неочищенный конденсат водяных паров (включающий сконденсированные водяные пары из дымовых газов и поток водяного конденсата ВК), отводится из патрубка конденсатного 18 дымовой трубы 14 и подается на вход деаэратора (декарбонизатора) 10. Первоначальное заполнение емкости деаэратора (декарбонизатора) 10 может быть произведено и без подачи потока водяного конденсата на форсунку 17, при малой теплопроизводительности нейтрализатора 13 (и конденсации насыщенных водяных паров при естественном охлаждении дымовой трубы 14).Condensed water, BT flow in a diagram representing crude condensate of water vapor (including condensed water vapor from flue gases and a stream of water condensate VK) is discharged from the condensate pipe 18 of the chimney 14 and fed to the inlet of the deaerator (decarbonizer) 10. Initial filling of the deaerator tank (decarbonizer) 10 can be produced without supplying a stream of water condensate to the nozzle 17, with a low heat output of the catalyst 13 (and condensation of saturated water vapor at natural ohm-cooling chimney 14).

Повышению производительности установки по технической воде за счет конденсации водяных паров из выхлопных газов теплового двигателя 1 способствует размещение дополнительных форсунки водяного конденсата 25 и отводящего конденсатного патрубка 26 в основной дымовой трубе 24 парового котла-утилизатора 3.The increase in the productivity of the installation for industrial water due to the condensation of water vapor from the exhaust gases of the heat engine 1 is facilitated by the placement of additional nozzles of water condensate 25 and a discharge condensate pipe 26 in the main chimney 24 of the steam recovery boiler 3.

Из деаэратора (декарбонизатора) 10 (погружным насосом 11, входящим в комплект) поток ВТ подается на фильтр водяного конденсата 22, а затем на охладитель водяного конденсата 21. Водяной конденсат, полученный на установке, не содержит минеральных примесей и солей и направляется на заполнение и подпитку рабочим телом водяного тракта паровых котлов-утилизаторов 3 и 4 и сети системы теплоснабжения. Качество водяного конденсата позволяет использовать его также в качестве исходной воды и подавать (поток ХПВ) на установку подготовки хозпитьевой воды.From the deaerator (decarbonizer) 10 (the submersible pump 11 included in the kit), the BT stream is supplied to the water condensate filter 22, and then to the water condensate cooler 21. The water condensate obtained at the installation does not contain mineral impurities and salts and is sent for filling and replenishment by the working fluid of the water path of the waste heat boilers 3 and 4 and the network of the heat supply system. The quality of the water condensate makes it possible to use it also as the source water and to supply (CPV flow) to the household water treatment plant.

Теплота потоков дымовых газов ДГ1 и ДГ2, рекуперированная в паровых котлах-утилизаторах 3 и 4, обеспечивает генерацию перегретого водяного пара, подаваемого на теплофикационную турбину (паросиловой привод) 5 электрогенератора 6. Часть потока перегретого пара из паровых котлов-утилизаторов 3 и 4 предусмотрено подавать в качестве активного потока на пароструйный насос 20, включенный параллельно питательному насосу 9.The heat of the DG1 and DG2 flue gas streams recovered in waste heat boilers 3 and 4 provides the generation of superheated steam supplied to the heat-generating turbine (steam-powered drive) 5 of electric generator 6. A portion of the overheated steam stream from the heat recovery steam boilers 3 and 4 is provided as an active stream to the steam jet pump 20, connected in parallel to the feed pump 9.

Отработанный пар на выходе паросилового привода 5 и парового привода 29 компрессора 30 компрессионной холодильной машины подается на подключенные параллельно теплообменник-конденсатор 7 и конденсатор воздушного охлаждения 12. В теплообменнике-конденсаторе 7 производится рекуперативный нагрев (теплотой основной части конденсируемого пара) потока теплофикационной воды ПВ системы теплоснабжения (водяного отопления) объекта. Для обеспечения циркуляции теплофикационной воды в системе предусмотрен циркуляционный насос 8.The spent steam at the output of the steam-powered drive 5 and the steam drive 29 of the compressor 30 of the compression refrigeration machine is supplied to the heat exchanger-condenser 7 and the air-cooled condenser 12 connected in parallel. In the heat exchanger-condenser 7, regenerative heating (by the heat of the main part of the condensed steam) of the heating water flow of the PV system is performed heat supply (water heating) facility. To ensure circulation of district heating water, a circulation pump 8 is provided in the system.

Несконденсированная (в теплообменнике 7) часть водяного пара подается в конденсатор воздушного охлаждения 12. Водяной конденсат из указанных выше аппаратов подается на вход насосов 9 и 20, а затем на вход в водяной тракт котлов-утилизаторов 3 и 4.The non-condensed (in the heat exchanger 7) part of the water vapor is supplied to the air-cooled condenser 12. Water condensate from the above devices is supplied to the inlet of the pumps 9 and 20, and then to the inlet to the water path of the recovery boilers 3 and 4.

Выработка технологического холода в комплектующей установку компрессионной холодильной машине, включающей паровой привод 29, компрессор хладагента 30, конденсатор паров хладагента 31, терморегулирующий вентиль 32, испаритель хладагента 33, осуществляется следующим образом.The development of technological cold in the component installation of a compression refrigeration machine, including a steam drive 29, a refrigerant compressor 30, a refrigerant vapor condenser 31, a thermostatic valve 32, a refrigerant evaporator 33, is as follows.

Пары хладагента ХА после испарителя хладагента 33 поступают на всас компрессора хладагента 30, где сжимаются до давления нагнетания и подаются на охлаждение и конденсацию в конденсатор паров хладагента 31, в котором отдают теплоту конденсации окружающему воздуху. Жидкий хладагент после конденсатора паров хладагента 31 через терморегулирующий вентиль 32, где давление хладагента снижается до давления в испарителе, подается в испаритель хладагента 33, в котором за счет подвода теплоты от потока отепленного хладоносителя ХН1 испаряется и снова подается на всас компрессора хладагента 30, а охлажденный хладоноситель ХН2 поступает к потребителю холода.The refrigerant vapor XA after the refrigerant evaporator 33 is fed to the inlet of the refrigerant compressor 30, where it is compressed to the discharge pressure and supplied for cooling and condensation to the refrigerant vapor condenser 31, in which the heat of condensation is transferred to the ambient air. The liquid refrigerant after the vapor condenser of the refrigerant 31 through the thermostatic valve 32, where the refrigerant pressure is reduced to the pressure in the evaporator, is supplied to the refrigerant evaporator 33, in which due to the supply of heat from the heated coolant stream ХН1 is evaporated and again fed to the inlet of the refrigerant compressor 30, and the cooled XH2 coolant goes to the consumer of cold.

Для уменьшения эксплуатационных затрат на комплектующей установку компрессионной холодильной машине используется паровой привод 29 компрессора хладагента 30. Паровой привод 29 через регулятор расхода пара 34 подключен к выходу пара из паровых котлов-утилизаторов 3 и 4, а выход парового привода 29 - ко входу отработанного пара в теплообменник-конденсатор 7 и в конденсатор воздушного охлаждения 12. Такое подключение позволяет уменьшить капитальные затраты на установку благодаря совместному использованию основного оборудования (теплового двигателя 1, паровых котлов-утилизаторов 3 и 4, теплообменника-конденсатора 7 и конденсатора воздушного охлаждения 12. огневого нейтрализатора промстоков 13) для комбинированной выработки электрической, тепловой энергии, технической воды и технологического холода.To reduce the operating costs for the compressor chiller installation component, the steam drive 29 of the refrigerant compressor 30 is used. The steam drive 29 is connected through the steam flow regulator 34 to the steam outlet from the waste heat boilers 3 and 4, and the output of the steam drive 29 to the exhaust steam inlet heat exchanger-condenser 7 and into the air-cooled condenser 12. This connection allows to reduce the installation capital costs due to the joint use of the main equipment (heat engine Atelier 1, steam recovery boilers 3 and 4, a heat exchanger-condenser 7 and an air-cooled condenser 12. A flue neutralizer of industrial waste 13) for the combined generation of electric, thermal energy, process water and technological cold.

Таким образом, за счет приведенных выше технических решений предлагаемая установка электро-тепло-водо-холодоснабжения обеспечивает повышение энергоэффективности (снижение себестоимости) выработки электрической, тепловой энергии, технической воды и технологического холода, а также термического обезвреживания промышленных и хозбытовых стоков.Thus, due to the above technical solutions, the proposed installation of electric-heat-water-cold supply provides increased energy efficiency (cost reduction) of the production of electric, heat energy, process water and technological cold, as well as thermal neutralization of industrial and domestic wastewater.

Экономический эффект от ее применения обусловлен снижением затрат на строительство и эксплуатацию за счет:The economic effect of its use is due to a reduction in construction and operation costs due to:

- выработки дополнительного товарного продукта, высоколиквидного технологического холода, на основе энерготехнологического комбинирования с применением оборудования установки, используемого одновременно для генерации электроэнергии, теплоты и технической воды и термической утилизации промышленных и хозбытовых стоков (теплового двигателя, огневого нейтрализатора промстоков, паровых котлов-утилизаторов, теплообменника-конденсатора, конденсатора воздушного охлаждения);- the development of an additional commercial product, a highly liquid technological cold, based on energy-technology combination using the equipment of the installation, used simultaneously to generate electricity, heat and industrial water and thermal utilization of industrial and household wastes (heat engine, industrial waste heat converter, waste heat boilers, heat exchanger -condenser, air-cooled condenser);

Claims

An electric-heat-water-water-cold supply installation comprising a gas turbine installation-a heat engine connected through an exhaust gas path through a smoke gate to a steam recovery boiler and an additional steam recovery boiler, the steam output of which is connected to a steam heating turbine kinematically connected to an electric generator, the heat exchanger-condenser of which is connected to the heating water heating line; network circulation pump; feed pump; deaerator with pump, air-cooled condenser; a flue catalytic converter with a chimney, gas duct, gate, nozzle, condensate pipe, fuel inlet pipe; steam jet pump; condensate water cooler; water condensate filter, while the flue gas exit from the neutralizer duct is connected to the flue gas inlet to the additional steam recovery boiler, and the flue gas outlet from it is connected to the neutralizer chimney, the nozzle is located in the neutralizer chimney, and the condensate inlet to the nozzle is connected to the output of the condensate of water condensate, the input of which is connected to the output of the filter, the input of which is connected to the output of the deaerator, the input of condensed water into which is connected to the condensate pipe smoke the converter’s new pipe, the steam inlet to the steam jet pump is connected to the steam outlet from the waste heat boilers, and the water condensate inlet to the steam jet pump is connected to the output of the heat exchanger-condenser and to the output of the air-cooled condenser; moreover, the main electric generator is kinematically connected to the heat engine, the main chimney with a water condensate nozzle, a condensate discharge pipe and a flue gas bypass pipe, is located on the steam recovery boiler, and the water condensate nozzle is connected to the outlet of the condensate water cooler, the condensate discharge pipe is connected to the inlet in the deaerator, and the reagent input device is located in the neutralizer duct, characterized in that it additionally includes a steam compressor compressor drive a spring refrigeration machine, which also includes a refrigerant compressor, a refrigerant vapor condenser, a thermostatic expansion valve, a refrigerant evaporator, and the steam drive input through the steam flow regulator is connected to the steam output from the recovery steam boilers, and the steam drive output is connected to the exhaust steam input to the heat exchanger-condenser and into an air-cooled condenser.