RU2129213C1 - Thermal power plant - Google Patents
Thermal power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129213C1 RU2129213C1 RU98111016A RU98111016A RU2129213C1 RU 2129213 C1 RU2129213 C1 RU 2129213C1 RU 98111016 A RU98111016 A RU 98111016A RU 98111016 A RU98111016 A RU 98111016A RU 2129213 C1 RU2129213 C1 RU 2129213C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- power plant
- air
- working fluid
- refrigerant
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к технологии выработки электроэнергии по традиционной схеме "котел-турбина-генератор энергии" и, может быть широко использовано в народном хозяйстве для выработки электроэнергии без образования вредных отходов. The invention relates to the field of power engineering, in particular to the technology of power generation according to the traditional scheme "boiler-turbine-power generator" and, can be widely used in the national economy to generate electricity without generating harmful waste.
Общеизвестны способы получения электроэнергии на тепловых электростанциях, где в качестве рабочего тела используют пар. Перед подачей пара на турбину его нужно нагревать, используя уголь, природный газ или нефтепродукты природного происхождения. Известны также способы выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях, ветровых энергетических установках, приливных электростанциях, солнечных тепло-электрогенераторах, атомных электростанциях и др. Тепловые, атомные и гидроэлектростанции приносят человечеству много вреда. Тепловые выбрасывают много вредных газов и пыли. Гидроэлектростанции нарушают водный режим рек, подтопляют леса, пагубно влияют на флору и фауну. Атомные приносят радиоактивные отходы, захоронение которых представляет неразрешимую проблему. Электростанции морских приливов и ветровые считают экологически чистыми, однако они маломощны и не смогут решить проблему энергетики. Well-known methods of generating electricity in thermal power plants, where steam is used as a working fluid. Before steam is fed to the turbine, it must be heated using coal, natural gas or natural petroleum products. There are also known methods of generating electricity at hydroelectric power plants, wind power plants, tidal power plants, solar thermal power generators, nuclear power plants and others. Thermal, nuclear and hydroelectric power plants do a lot of harm to humanity. Heat emit a lot of harmful gases and dust. Hydroelectric power plants violate the water regime of rivers, flood forests, adversely affect flora and fauna. Nuclear plants bring radioactive waste, the disposal of which is an insoluble problem. Tidal and wind power plants are considered environmentally friendly, but they are low-power and cannot solve the energy problem.
Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является обычная тепловая электростанция, работающая на твердом, газообразном или жидком топливе, описанная в книге "Основы гидравлики и теплотехники" Чернов А.В. и др. Издательство "Энергия". Москва. 1976 г., с. 378-379. Эта электростанция состоит из котлоагрегата, турбины с генератором, конденсатора, вентилятора, градирни, насоса с трубопроводами и запорно-регулирующей арматурой. The closest analogue of the claimed invention is a conventional thermal power plant operating on solid, gaseous or liquid fuel, described in the book "Fundamentals of hydraulics and heat engineering" Chernov A.V. and other Publishing house "Energy". Moscow. 1976, p. 378-379. This power plant consists of a boiler, a turbine with a generator, a condenser, a fan, a cooling tower, a pump with pipelines and shut-off and control valves.
Для сооружения такой ТЭС, представляющей собой комплекс зданий и сооружений, требуются значительные производственные площади, большие запасы топлива, добываемого из недр земли, которые небеспредельны и за последнее время сильно истощились. The construction of such a thermal power plant, which is a complex of buildings and structures, requires significant production areas, large reserves of fuel extracted from the bowels of the earth, which are not limitless and have recently been greatly depleted.
Задача изобретения состоит в создании такой ТЭС, которая исключила бы потребление топлива и обеспечила экологически чистую технологию получения электроэнергии с высокой эффективностью. The objective of the invention is to create such a TPP that would eliminate fuel consumption and provide an environmentally friendly technology for generating electricity with high efficiency.
Новый технический результат достигается тем, что в тепловой электростанции, содержащей трубчатый цилиндрический котел с нижним и верхним барабанами для рабочего тела, турбину с генератором и систему нагрева (охлаждения) рабочего тела, включающую вентилятор, насос, конденсатор, теплообменник, два компрессора, два сосуда Дьюара с трубопроводами, выполненными в виде сосудов Дьюара, и запорно-регулирующей арматурой, в качестве энергоносителя применен атмосферный воздух, в качестве хладагента - жидкий воздух, а в качестве рабочего тела азот, циркулирующий в системе котел-турбина-конденсатор-сосуд Дьара-насос-теплообменник-котел, причем последний установлен горизонтально и снабжен системой нагрева рабочего тела, выполненной в виде воздуховодов, при этом всасывающий коллектор для подачи атмосферного воздуха установлен на входе в котел со стороны, противоположной входу рабочего тела в нижний барабан, вентилятор установлен в месте входа рабочего тела в нижний барабан, а напорная линия рабочего тела за питательным насосом проходит через теплообменник в противотоке с холодным воздухом из котла. A new technical result is achieved in that in a thermal power plant containing a tubular cylindrical boiler with lower and upper drums for the working fluid, a turbine with a generator and a heating (cooling) system of the working fluid, including a fan, pump, condenser, heat exchanger, two compressors, two vessels Dewar with pipelines made in the form of Dewar vessels and shut-off and control valves, atmospheric air was used as energy carrier, liquid air was used as a coolant, and nitrogen was used as a working fluid, the boiler circulating in the boiler-turbine-condenser-vessel Gyara-pump-heat exchanger-boiler, the latter being installed horizontally and equipped with a heating system for the working fluid, made in the form of air ducts, while the intake manifold for supplying atmospheric air is installed at the boiler inlet from the side opposite to the entrance of the working fluid to the lower drum, the fan is installed at the entry of the working fluid into the lower drum, and the pressure line of the working fluid behind the feed pump passes through the heat exchanger in countercurrent with cold ozduhom boiler.
Новый технический результат достигается также и тем, что верхний и нижний барабаны котла соединены трубками, выполненными в виде концентрических окружностей, перпендикулярных продольной оси котла, в обечайке котла под нижним барабаном выполнено окно, выходящее в пристроенный к обечайке котла короб прямоугольного сечения, внутри которого установлен ленточный транспортер для удаления льда. A new technical result is also achieved by the fact that the upper and lower drums of the boiler are connected by tubes made in the form of concentric circles perpendicular to the longitudinal axis of the boiler, a window is made in the boiler shell under the lower drum, which opens into a rectangular box attached to the boiler shell, inside of which conveyor belt for removing ice.
Кроме того, технический результат достигается тем, что тепло от хладагента, до второго искусственно созданного уровня температуры, отбирается с помощью компрессора, который создает вакуум в испарителе сосуда хладагента, заставляет хладагент кипеть при понижающейся температуре за счет внутренней энергии, а образующийся пар (газообразный воздух) выбрасывает в окружающую среду. In addition, the technical result is achieved by the fact that heat from the refrigerant, to the second artificially created temperature level, is taken away with the help of a compressor, which creates a vacuum in the evaporator of the refrigerant vessel, causes the refrigerant to boil at a lower temperature due to internal energy, and the resulting vapor (gaseous air ) throws into the environment.
Далее новый технический результат достигается еще и тем, что пополнение потерь хладагента осуществляется вторым компрессором, который отбирает охлажденный в котле воздух из газохода после вентилятора и пропускает его через теплообменник в противотоке с холодным рабочим телом после питательного насоса, в результате холодный воздух сжимается и поступает в емкость хладагента в необходимом количестве и качестве. Further, a new technical result is also achieved by the fact that replenishment of the refrigerant losses is carried out by a second compressor, which takes the air cooled in the boiler from the gas duct after the fan and passes it through the heat exchanger in countercurrent with a cold working fluid after the feed pump, as a result, cold air is compressed and enters refrigerant capacity in the required quantity and quality.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где показан пример заявляемой электростанции. На фиг. 1 показана принципиальная схема электростанции, на фиг. 2 - поперечный разрез котла. The invention is illustrated by drawings, which shows an example of the inventive power plant. In FIG. 1 shows a schematic diagram of a power plant, FIG. 2 - cross section of the boiler.
Предлагаемая тепловая электростанция состоит из горизонтального цилиндрического котла 1 (фиг. 1-2), центробежного вентилятора 2, активной турбины с генератором 3, установленной за котлом 1, конденсатора 4, сосуда Дьюара для жидкого рабочего тела 5, плунжерного насоса 6, теплообменника 7, компрессора 8, циркуляционного центробежного наоса 9, сосуда Дьюара для хладагента 10, компрессора отбора тепла 11, испарителя 12. The proposed thermal power plant consists of a horizontal cylindrical boiler 1 (Fig. 1-2), a
Непосредственно сам котел состоит из обечайки 13, верхнего барабана 14, нижнего барабана 15. Верхний и нижний барабаны соединены трубками 16, выполненными в виде концентрических окружностей, перпендикулярных продольной оси котла. The boiler itself consists of a
Верхний барабан котла оборудован мерным стеклом (на чертежах не показано). На котле 1 также смонтирована ультразвуковая установка (на чертежах не показана) для удаления льда с конструкций котла. Под нижним барабаном 15 котла 1 в обечайке 13 выполнено окно, выходящее в продольный канал прямоугольного сечения-короб 17, внутри которого установлен ленточный транспортер 18 для удаления льда в отвал. Короб 17 закрыт крышкой 19. Крышка 19 смонтирована на петлях 20 и имеет угол поворота. Котел установлен на опорах 21, одна из которых выполнена "мертвой". Предлагаемая тепловая электростанция работает следующим образом. The upper drum of the boiler is equipped with measuring glass (not shown in the drawings). An ultrasonic unit (not shown) is also mounted on the boiler 1 to remove ice from the boiler structures. Under the
Сосуд Дьюара 5 заполняется рабочим телом (жидким азотом) в необходимом количестве при температуре -198oC.The Dewar vessel 5 is filled with a working fluid (liquid nitrogen) in the required amount at a temperature of -198 o C.
Сосуд Дьюара 10 заполняется хладагентом (жидким воздухом) при температуре -205oC.The Dewar vessel 10 is filled with refrigerant (liquid air) at a temperature of -205 o C.
С помощью плунжерного насоса 6 котел 1 заполняется жидким азотом, после чего включается в работу центробежный вентилятор 2. Вентилятор 2 продувает внутреннее пространство котла. Жидкий азот нагревается и испаряется. При достижении давления в котле, к примеру, 300 кгс/см2 и температуре 0oC газообразный азот подается на турбину 3, где производит работу и охлаждается. После турбины 3 рабочее тело поступает в конденсатор 4, куда с противотоком с помощью циркуляционного насоса 9 подается хладагент (жидкий воздух) с температурой -205oC. В конденсаторе рабочее тело полностью конденсируется, охлаждается до -198oC и стекает в сосуд Дьюара 5, а хладагент нагревается до температуры -197oC и поступает в испаритель 12 сосуда Дьюара 10.Using a plunger pump 6, the boiler 1 is filled with liquid nitrogen, after which the
Испаритель имеет значительную длину, которая необходима для того, чтобы увеличить время пребывания хладагента в испарителе. Хладагент течет по испарителю не полным сечением, т.е. имеет поверхность испарения. The evaporator has a considerable length, which is necessary in order to increase the residence time of the refrigerant in the evaporator. The refrigerant does not flow completely across the evaporator, i.e. has an evaporation surface.
Охлаждение хладагента производится с помощью компрессора 11, который создает вакуум в испарителе. Хладагент интенсивно кипит при низкой температуре за счет внутренней энергии. Пар (воздух) отбирается компрессором 11 и удаляется в окружающую среду, а хладагент охлаждается до заданной температуры и стекает в сосуд Дьюара 10, а с помощью циркуляционного насоса 9 подается в конденсатор. The refrigerant is cooled using a compressor 11, which creates a vacuum in the evaporator. The refrigerant boils intensively at low temperature due to internal energy. Steam (air) is taken off by the compressor 11 and discharged into the environment, and the refrigerant is cooled to a predetermined temperature and flows into the Dewar vessel 10, and by means of a circulation pump 9 is supplied to the condenser.
Количество хладагента постоянно уменьшается за счет того, что компрессор 11 выбрасывает его в окружающую среду в газообразном состоянии. Пополнение потерь хладагента происходит с помощью компрессора 8, который отбирает холодный воздух с температурой -190oC, выходящий из котла, и направляет его в теплообменник 7, куда с противотоком попадается рабочее тело с температурой -198oC.The amount of refrigerant is constantly reduced due to the fact that the compressor 11 releases it into the environment in a gaseous state. The refrigerant losses are replenished with the help of a compressor 8, which takes cold air with a temperature of -190 o C coming out of the boiler and directs it to a heat exchanger 7, where a working fluid with a temperature of -198 o C comes in counterflow.
Поскольку поток воздуха от компрессора 8 будет в три раза меньше потока рабочего тела, то в теплообменнике воздух ожижается и охлаждается до температуры -197oC и поступает в испаритель 12 сосуда Дьюара 10, где произойдет его дальнейшее охлаждение до необходимой температуры.Since the air flow from the compressor 8 will be three times less than the flow of the working fluid, the air in the heat exchanger liquefies and cools to a temperature of -197 o C and enters the evaporator 12 of the Dewar vessel 10, where it will be further cooled to the required temperature.
В процессе работы на трубках и барабанах котла образуется лед. Лед сбрасывается с конструкцией котла с помощью ультразвука, попадает на ленточный транспортер 18 и удаляется в отвал. During operation, ice forms on the tubes and drums of the boiler. The ice is discharged with the boiler structure using ultrasound, falls onto the
Главным преимуществом предлагаемой тепловой электростанции является то, что она экологически чиста. По сравнению с другими тепловыми электростанциями, применяющими или преобразовывающими энергию топлива или атомного ядра, заявляемая ТЭС позволяет использовать атмосферный воздух и азот, которые находятся в оборотном состоянии. The main advantage of the proposed thermal power plant is that it is environmentally friendly. Compared with other thermal power plants that use or convert the energy of a fuel or atomic nucleus, the claimed TPP allows the use of atmospheric air and nitrogen, which are in a revolving state.
Для предлагаемой электростанции не надо строить зданий и сооружений, кроме турбинного зала. Тепловая электростанция может работать в автоматическом режиме и ее можно строить в любом уголке земного шара. For the proposed power plant, it is not necessary to build buildings and structures, except for the turbine hall. A thermal power plant can operate in automatic mode and can be built in any corner of the globe.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98111016A RU2129213C1 (en) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Thermal power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98111016A RU2129213C1 (en) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Thermal power plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2129213C1 true RU2129213C1 (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=20207065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98111016A RU2129213C1 (en) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Thermal power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2129213C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2091C2 (en) * | 2000-08-01 | 2003-09-30 | "МОНТАЖКОМ", Сочиетате ре Акциун0 | Milk cooling installation |
RU2616704C2 (en) * | 2015-05-18 | 2017-04-18 | Николай Васильевич Малютин | Device for electric power generation |
RU2818137C1 (en) * | 2022-11-15 | 2024-04-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Гарант-Газ" | Cryogenic power generating plant and turbine used therein |
-
1998
- 1998-06-18 RU RU98111016A patent/RU2129213C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2091C2 (en) * | 2000-08-01 | 2003-09-30 | "МОНТАЖКОМ", Сочиетате ре Акциун0 | Milk cooling installation |
RU2616704C2 (en) * | 2015-05-18 | 2017-04-18 | Николай Васильевич Малютин | Device for electric power generation |
RU2818432C1 (en) * | 2022-11-10 | 2024-05-02 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Гарант-Газ" | Cryogenic power generation plant |
RU2818137C1 (en) * | 2022-11-15 | 2024-04-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Гарант-Газ" | Cryogenic power generating plant and turbine used therein |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2126098C1 (en) | Geothermal high-pressure fluid-medium power plant and its module | |
US6919000B2 (en) | Diffusion driven desalination apparatus and process | |
US4093868A (en) | Method and system utilizing steam turbine and heat pump | |
US4525242A (en) | Desalting system utilizing solar energy | |
JPH08506643A (en) | Improved co-cycle plant fueled by liquefied natural gas | |
CN104445481B (en) | A kind of waste heat electricity-water cogeneration system | |
JP6021313B2 (en) | Method, power plant, and cooling system for cooling a carrier fluid in a power plant | |
CN102338051B (en) | Solar/ground source heat integrated electricity generation/cold/heating co-supply device | |
US4122680A (en) | Concentration difference energy operated power plants and media used in conjunction therewith | |
US20190170025A1 (en) | Renewable Energy Process and Method Using a Carbon Dioxide Cycle to Produce Work | |
WO2007136765A2 (en) | Wind turbine system | |
Dambly et al. | The Organic Rankine Cycle for Geothermal Power Generation | |
Rahimi-Ahar et al. | Exergy analysis of thermal desalination processes: a review | |
RU2129213C1 (en) | Thermal power plant | |
WO2007136731A2 (en) | Wind turbine system | |
Kapooria et al. | Technological investigations and efficiency analysis of a steam heat exchange condenser: conceptual design of a hybrid steam condenser | |
CN115057494B (en) | Condensing device for desulfurization wastewater treatment of coal-fired power plant | |
CN206016979U (en) | Seawater cooling, the efficient combustion engine inlet gas cooling device of mixing low-temperature receiver | |
Hudson | Technical and economic overview of geothermal atmospheric exhaust and condensing turbines, binary cycle and biphase plant | |
RU2148175C1 (en) | Thermal power plant | |
Zhou et al. | Parametric study and multi-objective optimization of a combined cooling, desalination and power system | |
CN110793238A (en) | ORC low temperature electricity generation coupling MVR heat pump evaporation structure | |
RU2049293C1 (en) | Gas energy recovery plant on underground gas storage | |
KR0132383B1 (en) | Exhaust steam of generating station or heat exchanger of cooling water | |
JPS5665918A (en) | Heat recovering device of skid cooling water of ingot heating furnace |