RU18755U1 - COMBINED ENERGY INSTALLATION - Google Patents

COMBINED ENERGY INSTALLATION Download PDF

Info

Publication number
RU18755U1
RU18755U1 RU2001106689/20U RU2001106689U RU18755U1 RU 18755 U1 RU18755 U1 RU 18755U1 RU 2001106689/20 U RU2001106689/20 U RU 2001106689/20U RU 2001106689 U RU2001106689 U RU 2001106689U RU 18755 U1 RU18755 U1 RU 18755U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fluidized bed
gas
gas distribution
gas turbine
installation
Prior art date
Application number
RU2001106689/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Р. Малютин
А.Ф. Филонов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Энергомашкорпорация"
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 Открытое акционерное общество "Энергомашкорпорация" filed Critical Открытое акционерное общество "Энергомашкорпорация"
Priority to RU2001106689/20U priority Critical patent/RU18755U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU18755U1 publication Critical patent/RU18755U1/en

Links

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

Комбинированная энергетическая установка.Combined power plant.

Полезная модель относится к энергетике, в частности к устройствам для получения электрической и тепловой энергии путем сжигания газообразного, жидкого, твердого топлива и отходов, содержащих органические и минеральные горючие вещества, а также для газификации твердого топлива, и может быть использовано в других отраслях хозяйства, в результате деятельности которых образуются отходы, подлежащие сжиганию или огневому обезвреживанию.The utility model relates to energy, in particular to devices for generating electric and thermal energy by burning gaseous, liquid, solid fuels and wastes containing organic and mineral combustible substances, as well as for gasification of solid fuels, and can be used in other sectors of the economy, as a result of the activity of which waste is generated that must be incinerated or rendered harmless.

Известно устройство комбинированного сжигания твердого и жидкого топлива и горючих отходов в кипящем слое ( патент РФ № 2006747 от 30.01.94), содержащее камеру сгорания кипящего слоя с топливоподачей, конвективными поверхностями нагрева, газораспределительной решеткой и коробом подачи воздуха, в нижней части камеры, к которому подключен выхлопной газоход дизельгенератора. Для поддержания температурного режима в топке установлена система подачи жидкого топлива непосредственно в кипящий слой. Кроме того, с целью устранения слипания в кипящем слое влажных горючих материалов, к коробу подачи воздуха и надслоевому пространству камеры сгорания присоединены специальные резонаторы переменного объема.A device for the combined combustion of solid and liquid fuels and combustible waste in a fluidized bed (RF patent No. 2006747 dated 01/30/94) containing a fluidized bed combustion chamber with fuel supply, convection heating surfaces, a gas distribution grill and an air supply duct, in the lower part of the chamber, which is connected to the exhaust duct of the diesel generator. To maintain the temperature in the furnace, a liquid fuel supply system is installed directly into the fluidized bed. In addition, in order to eliminate adhesion in the fluidized bed of wet combustible materials, special resonators of variable volume are connected to the air supply duct and the superlayer space of the combustion chamber.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

F23C11/02 F23C11 / 02

-необходимость контроля и регулирования оптимального соотношения воздуха и выхлопных газов дизель -генератора при их совместной (одновременной) подаче в короб под газораспределительной решеткой для ожижения кипящего слоя, особенно при переменных нагрузках;-the need to control and regulate the optimal ratio of air and exhaust gases of a diesel generator when they are jointly (simultaneously) fed into the duct under a gas distribution grill to fluidize the fluidized bed, especially at variable loads;

-ограничение по увеличению мощности камеры сгорания с кипящим слоем из-за ограниченного диапазона давления выхлопных газов (200-800 Да Па), создаваемого дизель-генератором и низкого уровня температуры газов после смешивания их с холодным воздухом от дутьевого вентилятора.-restriction on increasing the power of a fluidized-bed combustion chamber due to the limited range of exhaust gas pressure (200-800 Da Pa) created by the diesel generator and the low temperature of the gases after mixing them with cold air from a blower fan.

-необходимость подвода дизельного топлива непосредственно в кипящий слой для поддержания необходимого уровня температур в слое, способствующая местному шлакованию слоя и участка газораспределительной решетки в районе распыливающей дизельное топливо форсунки, а также закоксовыванию самой форсунки, что снижает надежность работы этого устройства,-the need to supply diesel fuel directly to the fluidized bed to maintain the required temperature level in the layer, contributing to local slagging of the layer and the gas distribution section in the area of the nozzle spraying diesel fuel, as well as coking of the nozzle itself, which reduces the reliability of this device,

-усложнение конструкции устройства, вследствие того, что из-за низких и пульсирующих параметров (температуры и давления) газовоздушной смеси, при сжигании влажных горючих материалов, возникает необходимость в применении резонаторов переменного объема.-complicating the design of the device, due to the fact that due to the low and pulsating parameters (temperature and pressure) of the gas-air mixture, when burning wet combustible materials, there is a need to use resonators of variable volume.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и выбранным в качестве прототипа, является установка комбинированного цикла (А.П.Баскаков и др., Котлы и топки с кипящим слоем.-М., Энергоиздат, 1995, стр. 254-257). Установка содержит газотурбиный агрегат (ГТА), пылеугольный паровой котел и предтопки кипящего слоя, имеющие газораспределительные решетки. При этом, выхлопной газоходOf the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed device and selected as a prototype is the installation of a combined cycle (A.P. Baskakov et al., Boilers and furnaces with a fluidized bed.-M., Energoizdat, 1995, p. 254 -257). The installation contains a gas turbine unit (GTA), a pulverized coal boiler and fluidized bed pre-furnaces with gas distribution grilles. In this case, the exhaust flue

злом о 61 #2evil about 61 # 2

газотурбинного агрегата соединен с надслоевым пространством предтопков кипящего слоя и топочным объемом парового котла. Выхлопные газы после газовой турбины используются для дожигания мелких фракций несгоревшего твердого топлива, вынесенных из кипящего слоя. Для ожижения материала кипящего слоя в предтопках применяется воздушное дутье. При этом воздух подается под газораспределительные решетки предтопков кипящего слоя.the gas turbine unit is connected to the superlayer space of the pre-furnaces of the fluidized bed and the furnace volume of the steam boiler. The exhaust gases after the gas turbine are used for afterburning small fractions of unburned solid fuel removed from the fluidized bed. To fluidize the fluidized bed material in the pre-furnaces, air blasting is used. In this case, air is supplied under the gas distribution grills of the pre-furnaces of the fluidized bed.

Недостатком этой установки является то, что не используется энергия напора выхлопных газов от ГТА, а только утилизируется их тепло, что вызывает необходимость высоконапорного воздушного дутья под газораспределительную решетку кипящего слоя. Это влечет за собой усложнение устройства, так как установка содержит высоконапорный дутьевой вентилятор, имеющий высокие энергозатраты на собственные нужды.The disadvantage of this installation is that it does not use the energy of the exhaust gas pressure from the GTA, but only their heat is utilized, which necessitates a high-pressure air blast under the gas distribution grid of the fluidized bed. This entails the complication of the device, since the installation contains a high-pressure blower fan, which has high energy consumption for its own needs.

Кроме того, установка имеет ограниченные функциональные возможности, так как не позволяет сжигать высоковлажное топливо или подвергать высокотемпературной обработке негорючие материалы. Дополнительный постоянный подвода тепла в кипящий слой для решения этой проблемы потребовал бы установки внешних теплогенерирующих устройств.In addition, the installation has limited functionality, since it does not allow to burn high-moisture fuel or to subject non-combustible materials to high-temperature processing. An additional constant supply of heat to the fluidized bed to solve this problem would require the installation of external heat-generating devices.

Задачей заявляемой полезной модели является упрощение устройства при одновременном расширении его функциональных возможностей.The objective of the claimed utility model is to simplify the device while expanding its functionality.

Указанная задача решается в заявляемой комбинированной энергетической установке, содержащей топку с кипящим слоем, снабженную газораспределительной решеткой и газотурбинный агрегат, выхлопной патрубок которого соединен с надслоевым пространствомThis problem is solved in the inventive combined power plant containing a fluidized bed furnace, equipped with a gas distribution grill and a gas turbine unit, the exhaust pipe of which is connected to the superlayer space

топки кипящего слоя за счет того, что выхлопной патрубок газотурбинного агрегата дополнительно соединен с газораспределительной решеткой.fluidized bed furnaces due to the fact that the exhaust pipe of the gas turbine unit is additionally connected to the gas distribution grill.

Дополнительно установка может содержать устройство утилизации тепла дымовых газов.Additionally, the installation may include a device for heat recovery of flue gases.

Предлагаемая совокупность признаков позволяет решить поставленные задачи за счет того, что выхлопные газы газовой турбины, постоянно подаваемые в газораспределительную решетку топки кипящего слоя, обладают свойствами (энергией напора, температурой и содержанием кислорода ), позволяющими использовать их вместо горячего дутьевого воздуха, направляемого в газораспределительную решетку для ожижения и разогрева слоя инертного материала. Поэтому можно отказаться от использования высоконапорного дутьевого вентилятора и внешнего теплогенерирующего устройства, что упрощает схему всей установки, а постоянный подвод с выхлопными газами тепла, необходимого для подсушки влажного топлива, позволяет сжигать высоковлажное твердое топливо и шламы или подвергать высокотемпературной обработке негорючие материалы расширяя, за счет этого, функциональные возможности установки.The proposed set of features allows us to solve the problems due to the fact that the exhaust gases of a gas turbine, constantly supplied to the gas distribution grid of a fluidized bed furnace, have properties (pressure energy, temperature and oxygen content) that can be used instead of hot blast air sent to the gas distribution grid for liquefying and heating a layer of inert material. Therefore, it is possible to refuse to use a high-pressure blower fan and an external heat-generating device, which simplifies the design of the entire installation, and the constant supply with the exhaust gases of the heat necessary for drying wet fuel allows burning high-moisture solid fuel and sludge or exposing non-combustible materials to high-temperature processing, expanding, due to of this, installation functionality.

На фиг. приведена схема предлагаемого устройства. Комбинированная энергетическая установка содержит газотурбинный агрегат (1) с воздушным турбокомпрессором (2), камерой сгорания (3), электрогенератором (4), газовой турбиной (5) и топку (6) кипящего слоя с газораспределительной решеткой (7), на которой расположен слой инертного материала (8), устройство подачи твердого топлива (9). Выхлопной патрубок газовой турбины (5) газотурбинного агрегата (1) соединен, например газоходом (10), с газораспределительной решеткойIn FIG. a diagram of the proposed device. The combined power plant contains a gas turbine unit (1) with an air turbocharger (2), a combustion chamber (3), an electric generator (4), a gas turbine (5) and a fluidized-bed furnace (6) with a gas distribution grid (7) on which the layer is located inert material (8), solid fuel supply device (9). The exhaust pipe of a gas turbine (5) of a gas turbine unit (1) is connected, for example, by a gas duct (10), to a gas distribution grill

(7) и с надслоевом пространством топки (6) кипящего слоя. Установка может содержать также устройство утилизации тепла дымовых газов. В нашем примере это котел (11) с поверхностями нагрева (12). В качестве устройства утилизации может быть использовано любое другое теплообменное оборудование, выбор которого определяется конкретными условиями работы комбинированной энергетической установки.(7) and with the superlayer space of the furnace (6) of the fluidized bed. The installation may also contain a device for heat recovery of flue gases. In our example, this is a boiler (11) with heating surfaces (12). As a recycling device, any other heat exchange equipment can be used, the choice of which is determined by the specific operating conditions of the combined power plant.

Устройство работает следующим образом. Турбокомпрессор (2) газотурбинного агрегата (1) забирает свежий воздух и под давлением подает его в камеру сгорания (3), в которой сгорает поступающее туда газообразное или жидкое топливо. Образовавшиеся при сгорании в камере сгорания (3) дымовые газы, приводящие в движение газовую турбину (5) и электрогенератор (4) вырабатывают электрическую мощность. После газовой турбины (5) отработанные горячие дымовые газы под давлением ( 20 КПа) направляются посредством газохода (10) в газораспределительную решетку (7) и в надслоевое пространство топки (6) кипящего слоя. Равномерно распределенные по площади топки горячие дымовые газы ожижают и разогревают слой инертного материала (8). После этого, в разогретый (600°С) кипящий слой инертного материала (8) устройством подачи топлива (9) подается органическое вещество, например, влажное твердое топливо или шлам. Попавшее в раскаленный кипящий слой (8) инертного материала влажное твердое топливо испаряет содержавшуюся в нем влагу и сгорает, выделяя тепло, которое может быть использовано для получения тепловой энергии в виде пара или горячей воды в трубных поверхностях нагрева (12) котла (11).The device operates as follows. The turbocharger (2) of the gas-turbine unit (1) takes fresh air and pressurizes it into the combustion chamber (3), in which gaseous or liquid fuel arriving there burns. Flue gases generated during combustion in the combustion chamber (3), driving a gas turbine (5) and an electric generator (4) generate electric power. After the gas turbine (5), the exhausted hot flue gases under pressure (20 KPa) are sent via a gas duct (10) to the gas distribution grid (7) and to the superlayer space of the furnace of the fluidized bed (6). Evenly distributed over the area of the furnace, hot flue gases fluidize and heat up a layer of inert material (8). After that, an organic substance, for example, wet solid fuel or sludge, is fed into the heated (600 ° C) fluidized bed of inert material (8) with a fuel supply device (9). The wet solid fuel trapped in the hot fluidized bed (8) of an inert material evaporates the moisture contained in it and burns out, generating heat that can be used to generate thermal energy in the form of steam or hot water in the pipe heating surfaces (12) of the boiler (11).

3UxnWB6#93UxnWB6 # 9

под давлением, достаточным для ожижения материала инертного слоя (8), направляются в газораспределительную решетку (7) топки (6) кипящего слоя. Газы содержат в своем составе достаточно кислорода (14% и более) для обеспечения стабильного горения низкокалорийного влажного твердого топлива или для его газификации.under pressure sufficient to liquefy the material of the inert layer (8), they are directed into the gas distribution grid (7) of the furnace (6) of the fluidized bed. Gases contain enough oxygen (14% or more) in their composition to ensure stable combustion of low-calorie wet solid fuel or for its gasification.

Использование предлагаемой комбинированной энергетической установки позволяет вырабатывать электрическую и тепловую энергию с одновременной утилизацией разного рода органических отходов, повысить надежность и экономичность работы уменьшением количества и типов эксплуатируемого вспомогательного оборудования.Using the proposed combined power plant allows you to generate electrical and thermal energy with the simultaneous disposal of various kinds of organic waste, to increase the reliability and efficiency of work by reducing the number and types of auxiliary equipment in use.

Claims (2)

1. Комбинированная энергетическая установка, содержащая топку с кипящим слоем, снабженную газораспределительной решеткой и газотурбинный агрегат, выхлопной патрубок которого соединен с надслоевым пространством топки кипящего слоя, отличающаяся тем, что выхлопной патрубок газотурбинного агрегата дополнительно соединен с газораспределительной решеткой.1. Combined power plant containing a fluidized bed furnace, equipped with a gas distribution grid and a gas turbine unit, the exhaust pipe of which is connected to the superlayer space of the fluidized bed furnace, characterized in that the exhaust pipe of the gas turbine unit is additionally connected to the gas distribution grid. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство утилизации тепла дымовых газов.
Figure 00000001
2. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises a flue gas heat recovery device.
Figure 00000001
RU2001106689/20U 2001-03-14 2001-03-14 COMBINED ENERGY INSTALLATION RU18755U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106689/20U RU18755U1 (en) 2001-03-14 2001-03-14 COMBINED ENERGY INSTALLATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106689/20U RU18755U1 (en) 2001-03-14 2001-03-14 COMBINED ENERGY INSTALLATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU18755U1 true RU18755U1 (en) 2001-07-10

Family

ID=35824875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001106689/20U RU18755U1 (en) 2001-03-14 2001-03-14 COMBINED ENERGY INSTALLATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU18755U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109099434A (en) Low-nitrogen combustion control method for garbage incinerator
CN202647776U (en) Vertical waste incineration boiler
RU2310124C2 (en) Furnace of steam and water heating boiler for burning wastes of woodworking industry
RU18755U1 (en) COMBINED ENERGY INSTALLATION
RU2276755C1 (en) Furnace, air duct, and chimney
US5396848A (en) Refuse incineration system
KR102141300B1 (en) Cogeneration system using solid fuel
JP2004347271A (en) Combustion device and method
RU2137981C1 (en) Technological power plant for thermal processing of solid waste
CN1321290C (en) Garbage coal-powder compound burning-incinerating furnace
JP2017219285A (en) Combustion method using biomass fuel and water-oil and power generating method using combustion furnace therefor
JPH11200882A (en) Sludge power generation equipment
CN2384116Y (en) Refure incineration boiler
CN201903063U (en) Vertical refuse incinerator
CN219367598U (en) Direct-fired industrial boiler for high-moisture organic waste
JP4449704B2 (en) Combustion method and apparatus
JPH01208610A (en) Method for burning combustibles with high water content and apparatus therefor
CN221172223U (en) Novel organic heat carrier furnace matched with biomass particle burner
JP2002267101A (en) Method for superheating steam in incinerator
JP2755539B2 (en) Combustion control method for refuse incinerator
CN211600704U (en) System for generating electricity comprehensively by mixed combustion of household garbage and coal
CN101251250B (en) Circulating fluidized bed boiler with double-furnace structure
CN203836970U (en) Garbage fuelled incinerator for power generation
CN205782969U (en) The air feed system of garbage incinerating system
CN205957193U (en) Living beings pyrolysis gas firing heat transfer room

Legal Events

Date Code Title Description
TK1K Correction to the publication in the bulletin (utility model)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG1K- IN JOURNAL: 19-2001