RU1778324C

RU1778324C - Heat-and-cold power plant

Info

Publication number: RU1778324C
Application number: SU904803033A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Деревянко; Иван Николаевич Стаценко; Александр Сергеевич Омельченко; Лариса Ивановна Деревянко
Original assignee: Днепропетровский государственный университет им.300-летия воссоединения Украины с Россией
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Использование: энергетика, в частности установки дл совместного производства электроэнергии, тепла и холода. Сущность изобретени : .па регенерирующа поверхность нагрева замкнутого паросилового контура с подземным очагом сжигани топлива и турбиной дополнительно снабжены абсорбционным теплонасосным агрегатом и размещены на рабочем горизонте, шахты. Контур внешних теплопотреби- телей совмещен с шахтным водоотливом. Контактный теплообменник-утилизатор мокрой очистки через сезонный распределитель св зан с калорифером воз- духоподающего ствола или поверхностным теплоприемником, а в контур основного конденсата перед подачей его в поверхностный теплообменник и парогенерирующую поверхность нагрева замкнутого паросилового контура включены последовательно соединенные абсорбер и конденсатор абсорбционного теплонасосного агрегата, испаритель которого соединен посредством трубопроводов с воздухоохладител ми . 1 з.п. ф-лы, 1 ил,Use: energy, in particular, plants for the joint production of electricity, heat and cold. SUMMARY OF THE INVENTION: The steam regenerating heating surface of a closed steam-powered circuit with an underground fuel burning center and a turbine is additionally equipped with an absorption heat pump unit and is located on the working horizon of the mine. The circuit of external heat consumers is combined with mine drainage. The wet contact heat exchanger-heat exchanger through a seasonal distributor is connected to the air heater or surface heat sink, and before it is fed into the surface heat exchanger and the steam generating heating surface of the closed steam-powered circuit, the absorber and the condenser of the absorption heat pump unit are connected in series which is connected via pipelines to air coolers. 1 s.p. f-ly, 1 silt,

Description

Изобретение относитс к энергетике , в частности к шахтным автономным установкам совместного получени электроэнергии, теплоты и холода.The invention relates to energy, in particular mine autonomous installations for the joint production of electricity, heat and cold.

Известна теплохладоэлектроцент- раль, содержаща паровой турбогенератор и абсорбционную холодильную машину , подключенную к отбору пара турбогенератора , дл совместного производства электроэнергии, тепла и холода (TJ о В данной установке снижаютс потери тепла при конденсации пе- регнетого пара аммиака за счет подключенного дополнительного контура к конденсатору.A heat and cold power plant is known, comprising a steam turbogenerator and an absorption chiller connected to the extraction of steam from the turbogenerator, for the joint production of electricity, heat and cold (TJ о In this installation, heat losses are reduced during condensation of the transferred ammonia vapor due to the additional circuit connected to the condenser .

Известна также энергетическа установка с подземной газификацией угл , содержаща подземный очаг горени топлива, в шахте продуктов сжигани которого размещены парогенерируща поверхность основного паросилового контура с турбиной и тепловосприни- мающа поверхность паросилового контура низкокип щего вещества, который транспортным трубопроводом соединен с теплофикационным контуром 2 .An underground coal gasification power plant is also known, containing an underground fuel burning center, in the mine of combustion products of which a steam generating surface of the main steam-power circuit with a turbine and a heat-absorbing surface of the low-steam substance steam-power circuit are connected, which is connected by a transport pipeline to heating circuit 2.

Недостатком данных установок вл етс низка эффективность использовани тепловой энергии сжигаемогоThe disadvantage of these installations is the low efficiency of the use of thermal energy of the combusted

V|V |

VJ 00Vj 00

со ю with y

топлива и наличие вредных выбросов в окружающую среду.fuel and the presence of harmful emissions into the environment.

Цель изобретени - повышение эффективности и снижение вредных выбро сов в окружающую среду.The purpose of the invention is to increase efficiency and reduce harmful emissions into the environment.

Цель достигаетс тем, что установка дополнительно снабжена абсорбционным тепловым насосом с абсорбером , конденсатором, генератором и испарителем с воздухоохладител ми, а также контуром шахтной воды с насосом и контактным теплообменником и контуром нагрева шахтного воздуха с калорифером, при этом абсорбер и кон денсатор теплового насоса по нагреваемой среде подключены к паросиловому контуру между насосом и парогенерирующей поверхностью паросилового контура, а генератор - к парогенери- рующей поверхности низкокип щего рабочего тела, конденсатор турбины по охлаждающей среде подключен к контуру шахтной воды между насосом и контактным теплообменником, при этом последний размещен в шахте отвода газообразных продуктов сжигани за парогенерирующсй поверхностью низко- кип щего рабочего тела и выполнен с отстойником, подключенным к калори- феру контура нагрева шахтного возду-у ха, причем калорифер размещен в канале воздухоподающего ствола„ Установка также дополнительно снабжена теплообменником с тепловым аккумул - тором, размещенным в контуре нагрева шахтного воздуха перед калорифером. Принципиальна схема теплохладо- энергетической установки приведена на чертеже. Она содержит подземный очаг горени (например, топку кип щего сло ), твердого или газообразного топлива 1 с шахтой отвода газообразных продуктов сжигани 2, где последовательно по ходу газов разме- щена парогенерирующа поверхность нагрева замкнутого паросилового контура 3, в который включены турбина 4, конденсатор 5 и питательный насос 6, а также парогенерирующа поверхность 7 контура низкокип щего рабочего тела 8. К очагу горени топлива подключена воздуходувка 9- Установка снабжена абсорбционным тепловым насосом 10, абсорбер 11 и конденсатор 12 которого по нагреваемой среде подключены к паросиловому контуру , генератор 13 « парогенерирую щей поверхности низкокип щего рабоThe goal is achieved in that the installation is additionally equipped with an absorption heat pump with an absorber, a condenser, a generator and an evaporator with air coolers, as well as a mine water circuit with a pump and a contact heat exchanger and a mine air heating circuit with a heater, and the absorber and condenser of the heat pump the heated medium is connected to the steam-power circuit between the pump and the steam-generating surface of the steam-power circuit, and the generator is connected to the steam-generating surface of the low-boiling working fluid In addition, the turbine condenser in the cooling medium is connected to the mine water circuit between the pump and the contact heat exchanger, while the latter is located in the mine for removal of gaseous combustion products behind the steam-generated surface of the low-boiling working fluid and is made with a sump connected to the calorifier of the mine heating circuit air, moreover, the air heater is located in the channel of the air supply barrel. “The installation is also additionally equipped with a heat exchanger with a heat accumulator placed in the heating circuit of the mine shaft spirit in front of the heater. A schematic diagram of a heat and cold power plant is shown in the drawing. It contains an underground burning center (for example, a fluidized bed furnace), solid or gaseous fuel 1 with a shaft for removing gaseous products of combustion 2, where a steam-generating heating surface of a closed steam-power circuit 3, in which turbine 4, a condenser, is included, is placed in series along the gases 5 and the feed pump 6, as well as the steam generating surface 7 of the low-boiling working fluid circuit 8. A blower 9 is connected to the fuel burning area. The unit is equipped with an absorption heat pump 10, an absorber 11 and a cond nasator 12 which is connected via a heated medium to a steam-power circuit, generator 13 "of a low-boiling steam generating surface

0 5 0 с 0 5 0 5 0 s 0 5

00

55

чего тела, а испаритель 14 - к воздухоохладител м 15. Конденсатор турбины по охлаждающей среде подключен к контуру шахтной воды 16 с насосом 17 и контактным теплообменником 18, который выполнен с отстойником 19, подсоединенным к контуру нагрева шахтного воздуха 20, содержащему калорифер 21 в канале воздухоподающе- го ствола 22, теплообменник 23, теп- лоаккумул тор 2k и пруд-охладитель 2fjof the body, and the evaporator 14 is connected to the air cooler m 15. The turbine condenser is connected to the mine water circuit 16 with a pump 17 and a contact heat exchanger 18, which is made with a settling tank 19, connected to the heating circuit of the mine air 20, containing a heater 21 in the channel air supply barrel 22, heat exchanger 23, heat accumulator 2k and cooling pond 2fj

Функционирует установка следующим образом. В подземном очаге горени твердого или газообразного топлива 1 (например, топке кип щего сло ) с шахтой отвода газообразных продуктов сжигани 2 сжигают соответственно твердое или газообразное топливо (уголь, метан, генераторный газ). При сгорании топлива в парогенериру- ющей поверхности нагрева замкнутого паросилового контура 3 образуетс пар, который подаетс в паровую турбину 4. Отработанный пар послупает в конденсатор 5, конденсируетс при температуре примерно 38-45°С и питательным насосом б через абсорбер 11 и конденсатор 12 абсорбционного тепло- насосного агрегата, догева сь здесь до температуры бО-б5°С, подаетс в парегенерирующую поверхность нагрева замкнутого паросилового контура 3. Конденсатор 5 охлаждаетс водой из водосборника 16 шахтного водоотлива, подаваемой насосом 17. Эта вода с температурой из конденсатора 5 подаетс в контактный теплообменник 18, где одновременно очищаютс и охлаждаютс продукты сгорани топлива и нагреваетс до температуры 65- $0 С шахтна вода. Гор ча вода с отстойника 19 насосом 20 через сезонный распределитель в зимнее врем направл етс в калорифер 21 воздухоподающего ствола 22, в летнее - в поверхностный теплоприемник 24. Охлажденна вода сбрасываетс в пруд-отстойник 25. Из абсорбционного тепло- насосного агрегата 10 хлэдоноситель с температурой б-9°С поступает по циркул ционному контуру в участковые воздухоохладители 15 где охлаждают рудничный воздух. Регенераци раствора абсорбента осуществл етс с помощью теплоносител при температуре 120-130°С, подогреваемого в водопо- догревателе 7 и подаваемого по циркул ционному контуру 8. Создание т гиThe installation operates as follows. Solid or gaseous fuels 2 (respectively, solid or gaseous fuels) (coal, methane, generator gas) are respectively burnt in the underground burning center of solid or gaseous fuel 1 (e.g., a fluidized bed furnace) with a shaft for removing gaseous products of combustion. When fuel is burned in the steam-generating heating surface of the closed steam-power circuit 3, steam is generated which is fed to the steam turbine 4. The spent steam is sent to the condenser 5, condensed at a temperature of about 38-45 ° С and by the feed pump b through the absorber 11 and the absorption condenser 12 the heat-pumping unit, having guessed here to a temperature of bO-b5 ° C, is supplied to the steam-generating heating surface of the closed steam-power circuit 3. The condenser 5 is cooled by water from the sump 16 of the mine drainage system, pump 17. This water with a temperature from condenser 5 is supplied to a contact heat exchanger 18, where the products of fuel combustion are simultaneously cleaned and cooled and heated to a temperature of 65- $ 0 C mine water. Hot water from the sump 19 is pumped through the seasonal distributor 20 through the seasonal distributor in winter to the air heater 21 of the air supply barrel 22, and in summer to the surface heat sink 24. The cooled water is discharged into the settling pond 25. From the absorption heat pump unit 10, the coolant carrier with temperature b-9 ° С enters through the circulation circuit to the district air coolers 15 where they cool the mine air. The regeneration of the absorbent solution is carried out using a coolant at a temperature of 120-130 ° C, heated in a water heater 7 and supplied through the circulation loop 8. Creating a traction

в шахте отвода газообразных продуктов сжигани 2 предусматриваетс вентил тором 9.in the flue gas discharge shaft 2, a fan 9 is provided.

Реализаци предлагаемого решени ,. позволит: использовать тепло выхлопных газов дл системы теплоснабжени поверхностных потребителей или калорифера , воздухоподающего ствола; ис- . пользовать сбросную теплоту абсорбции- JQ конденсации абсорбционного теплона- сосного агрегата дл подогрева основного конденсата; использовать шахтную воду в качестве теплоносител дл охлаждени конденсатора и дымовых газов;|5 использовать низкосортные угли и горючие газы шахты дл выработки теплоты , холода и электроэнергии при минимальных транспортных затратах} издуховод с воздуходувкой, отли юща с тем, что, с целью по шени эффективности и снижени вре ных выбросов в окружающую среду, о дополнительно снабжена абсорбцион тепловым насосом с абсорбером, ко денсатором, генератором и испарителем с воздухоохладител ми, а также контуром шахтной воды с насосом и контактным теплообменником и конту ром нагрева шахтного воздуха с кал рифером, при этом абсорбер и конде сатор теплового насоса по нагревае мой среде подключены к паросиловом контуру между насосом и парогенери рующей поверхностью паросилового к тура, а генератор - к парогенериру ющей поверхности низкокип щего рабImplementation of the proposed solution,. will allow: to use the heat of exhaust gases for the heat supply system of surface consumers or a heater, air supply barrel; is-. use the waste heat of absorption - JQ condensation of the absorption heat pump unit to heat the main condensate; use mine water as a coolant for cooling the condenser and flue gases; | 5 use low-grade coals and combustible gases from the mine to generate heat, cold and electricity at the lowest transportation cost} an air duct with a blower that is molded in order to improve efficiency and to reduce temporary emissions into the environment, it is additionally equipped with an absorption heat pump with an absorber, a condenser, a generator and an evaporator with air coolers, as well as a mine water circuit with a pump and stroke contour rum exchanger and heating silo air cal periphery, the absorber and the heat pump of capacitors on my heated medium connected to the steam circuit between the pump and parogeneri ruyuschey steam power to the travel surface, and a generator - a guide surface of the steam generating low boiling servant

бежат отчуждени земли под строитель-20 чего тела, конденсатор турбины по ство установки; уменьшить выбросы вредных веществ в окружающую среду.alienation of the earth running under the construction of the body, the turbine condenser along the installation; reduce emissions of harmful substances into the environment.

охлаждающей среде подключен к конт ру шахтной воды между насосом и ко тактным теплообменником, при этом следний размещен в шахте отвода га 25 зообразных продуктов сжигани заthe cooling medium is connected to the mine water control between the pump and the tact heat exchanger, while the latter is located in the discharge shaft of 25 gaseous products of combustion

Claims

1. A heat and cold power plant containing an underground fuel burning center with a shaft for removing gaseous products of combustion, in which a steam-generating heating surface of a closed steam-power circuit including a turbine with a condenser and a pump, and a steam-generating surface of a low-boiling fluid circuit, as well as connected an air duct with a blower, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce harmful emissions into the environment medium, it is additionally equipped with an absorption heat pump with an absorber, condenser, generator and evaporator with air coolers, as well as a mine water circuit with a pump and a contact heat exchanger and mine air heating circuit with a heater, while the absorber and condenser of the heat pump are connected to the heated medium by steam-steam circuit - between the pump and the steam-generating surface of the steam-power circuit, and the generator - to the steam-generating surface of the low-boiling working fluid, turbine condenser by

the cooling medium is connected to the mine water circuit between the pump and the contact heat exchanger, while the latter is located in the mine of removal of gaseous products of combustion for

the steam generating surface of the low boiling working fluid and is made with a sump connected to the heater of the mine air heating circuit, the heater being placed in the duct.

2. An installation according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a heat exchanger with a heat accumulator located in the heating circuit of the mine air in front of the air heater.

iw /