RU2269659C1 - Feed system for power plant - Google Patents
Feed system for power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269659C1 RU2269659C1 RU2004123006/06A RU2004123006A RU2269659C1 RU 2269659 C1 RU2269659 C1 RU 2269659C1 RU 2004123006/06 A RU2004123006/06 A RU 2004123006/06A RU 2004123006 A RU2004123006 A RU 2004123006A RU 2269659 C1 RU2269659 C1 RU 2269659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction chamber
- valve
- combustion engine
- internal combustion
- gas duct
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Abstract
Description
Изобретение относится к системам питания газообразным топливом силовых установок.The invention relates to power systems for gaseous fuels of power plants.
Известна автономная система питания газообразным топливом двигателя внутреннего сгорания, содержащая топливную емкость, заполненную жидким углеводородным топливом и соединенную с поверхностным пиролитическим реактором, имеющим топливную полость и полость, подключенную к линии отработавших газов двигателя. На топливной линии внутри реактора установлен смеситель паров топлива и водяного пара, а за реактором (на той же линии) установлен закалочно-испарительный агрегат, соединенный со смесителем воздуха и продуктов пиролиза. Агрегат имеет паровую полость, выход которой сообщен с входом в смеситель паров воды и топлива. Внутри полости реактора, сообщенной с линией отработавших газов двигателя, размещен окислительный катализатор. Система снабжена устройством наддува двигателя, содержащим компрессор и приводную паровую турбину (см. пат. РФ №2120556, F 02 B 43/00, F 02 B 37/00, заявлено 18.07.1996, опубликовано 20.10.1998).A self-contained system for supplying gaseous fuel to an internal combustion engine, comprising a fuel tank filled with liquid hydrocarbon fuel and connected to a surface pyrolytic reactor having a fuel cavity and a cavity connected to an engine exhaust line. On the fuel line inside the reactor, a mixer of fuel vapor and water vapor is installed, and behind the reactor (on the same line), a quench-evaporation unit is installed connected to the mixer of air and pyrolysis products. The unit has a steam cavity, the outlet of which is communicated with the entrance to the mixer of water vapor and fuel. An oxidizing catalyst is placed inside the reactor cavity in communication with the engine exhaust line. The system is equipped with an engine pressurization device comprising a compressor and a driving steam turbine (see US Pat. No. 2120556, F 02 B 43/00, F 02 B 37/00, claimed July 18, 1996, published October 20, 1998).
Недостатками системы являются использование в качестве топлива лишь жидких углеводородов бензиновых фракций, необходимость дожигания отработавших газов.The disadvantages of the system are the use as fuel of only liquid hydrocarbons of gasoline fractions, the need for afterburning of exhaust gases.
Известна система питания газообразным топливом силовой установки, содержащая емкость, заполненную твердым углеводородным топливом, соединенную через дозатор с пиролитическим реактором, связанным на выходе с потребителем газообразного топлива. Емкость выполнена в виде кассеты, а твердое углеводородное топливо выполнено в виде ленты (см. пат. РФ №2131521, F 02 B 43/08, F 02 C 3/28, заявлено 25.07.1997, опубликовано 10.06.1999).A known power system for supplying gaseous fuel to a power plant, comprising a tank filled with solid hydrocarbon fuel, connected through a dispenser to a pyrolytic reactor connected at the outlet to the consumer of gaseous fuel. The capacity is made in the form of a cartridge, and solid hydrocarbon fuel is made in the form of a tape (see US Pat. RF No. 2131521, F 02 B 43/08, F 02 C 3/28, claimed July 25, 1997, published June 10, 1999).
Недостатками системы являются необходимость стандартизации углеводородного топлива и оборудования заправки, ведущие к удорожанию топлива; наличие фильтров для очистки пиролизного газа; негибкость и неуниверсальность системы по отношению к углеводородному топливу; наличие дополнительного подогрева горелками.The disadvantages of the system are the need for standardization of hydrocarbon fuel and refueling equipment, leading to a rise in the cost of fuel; the presence of filters for the purification of pyrolysis gas; system inflexibility and non-universality in relation to hydrocarbon fuel; the presence of additional heating by burners.
Наиболее близкой к предложенной системе питания по совокупности существенных признаков и достигаемому результату и выбранной за прототип, является генераторная установка для питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая двигатель, в котором линия газовыпуска подключена к входу заполненной углеродсодержащим топливом реакционной камеры, а линия питания подведена через очиститель-охладитель к выходу реакционной камеры, при этом линия газовыпуска двигателя сообщена с полостью реакционной камеры непосредственно, а от линии питания отведен транспортный трубопровод, связывающий реакционную камеру с дополнительным потребителем(см. пат. РФ №2099553, F 02 B 43/08, заявлено 26.12.1995, опубликовано 20.12.1997).The closest to the proposed power system in terms of the set of essential features and the achieved result and chosen as a prototype is a generator set for powering an internal combustion engine, comprising a motor in which a gas outlet line is connected to the inlet of a reaction chamber filled with carbon-containing fuel, and the power line is connected through a cleaner cooler to the exit of the reaction chamber, while the engine exhaust line is directly connected to the cavity of the reaction chamber, and from the supply line I assigned a transport pipeline connecting the reaction chamber to an additional consumer (see US Pat. RF No. 2099553, F 02 B 43/08, claimed December 26, 1995, published December 20, 1997).
Недостатками прототипа являются использование лишь твердого углеводородного топлива для переработки (торф, древесные отходы, бурый и каменный уголь); наличие накапливающихся зольных и смольных остатков; неэффективность работы реакционной камеры вследствие использования выхлопных газов для нагрева углеродсодержащего топлива; неполная переработка углеродсодержащего топлива; необходимость остановки работы системы на время загрузки реакционной камеры.The disadvantages of the prototype are the use of only solid hydrocarbon fuel for processing (peat, wood waste, lignite and coal); the presence of accumulating ash and tar residues; inefficiency of the reaction chamber due to the use of exhaust gases for heating carbon-containing fuel; incomplete processing of carbon-containing fuel; the need to stop the system during the loading of the reaction chamber.
Для устранения этих недостатков предложена система питания силовой установки, содержащая первую реакционную камеру, загружаемую углеводородным сырьем, с размещенным внутри нее газоотводом-нагревателем, внутри которого расположен катализатор, и выходной газоход, причем в зоне выхода реакционной камеры расположен слой активного угля, в который погружен газоотвод-нагреватель, соединяющийся с внутренним объемом реакционной камеры, при этом последовательно с первой реакционной камерой установлена, по крайней мере, еще одна реакционная камера, при этом выходной газоход каждой предыдущей реакционной камеры, кроме последней, соединен с внутренним объемом последующей через трехходовой вентиль, а выходной газоход последней реакционной камеры также через трехходовой вентиль соединен с внутренним объемом первой реакционной камеры, при этом вторые выходы трехходовых вентилей объединены и через вентиль соединяются с двигателем внутреннего сгорания, при этом параллельно первому вентилю включена линия, состоящая из последовательно установленных второго вентиля, компрессора с ресивером и третьего вентиля, электрогенератор двигателя внутреннего сгорания является источником электроэнергии для газоотводов-нагревателей реакционных камер и соединяется с ними через соответствующие выключатели.To eliminate these shortcomings, a power plant power supply system is proposed, comprising a first reaction chamber loaded with hydrocarbon feedstock, with a gas exhaust heater located inside it, inside which the catalyst is located, and an exhaust gas duct, with an active carbon layer located in the exit zone of the reaction chamber a gas outlet heater connected to the internal volume of the reaction chamber, with at least one more reaction chamber installed in series with the first reaction chamber measure, while the outlet gas duct of each previous reaction chamber, except the last, is connected to the internal volume of the subsequent one through a three-way valve, and the outlet gas duct of the last reaction chamber is also connected through the three-way valve to the internal volume of the first reaction chamber, while the second outputs of the three-way valves are combined and through the valve is connected to the internal combustion engine, while a parallel line to the first valve is connected, consisting of a second valve installed in series, a compressor with the receiver and the third valve, the electric generator of the internal combustion engine is a source of electricity for gas vents-heaters of the reaction chambers and is connected to them through appropriate switches.
Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображена заявляемая система питания.The invention is illustrated in the drawing, which schematically depicts the inventive power system.
Система питания силовой установки состоит из первой и второй реакционных камер, каждая из которых содержит герметично закрывающийся корпус 1, куда загружается углеводородное сырье 2. Внутри корпуса 1 расположен газоотвод-нагреватель 3 с размещенным внутри него катализатором 4, погруженный в слой мелкодисперсного активного угля 5. При этом внутренний объем реакционной камеры соединяется с полостью газоотвода-нагревателя 3 через слой активного угля 5. Газоотвод-нагреватель 3 первой реакционной камеры с помощью выходного газохода 6 через первый трехходовой вентиль 7 соединяется с зоной загруженного углеводородного сырья 2 второй реакционной камеры. Выходной газоход 8 второй реакционной камеры через второй трехходовой вентиль 9 соединяется с зоной загруженного углеводородного сырья 2 первой реакционной камеры. Вторые выходы трехходовых вентилей 7 и 9 объединены и через первый вентиль 10 соединены с двигателем 15 внутреннего сгорания. Параллельно первому вентилю 10 включена линия, состоящая из последовательно установленных второго вентиля 11, компрессора 12 с ресивером 13 и третьего вентиля 14. Электрогенератор 16 двигателя 15 внутреннего сгорания подает питание через выключатели 17, 18 ... на газоотводы-нагреватели 3 соответственно первой и второй реакционных камер.The power system of the power plant consists of the first and second reaction chambers, each of which contains a hermetically sealed housing 1, where hydrocarbon feed is loaded 2. Inside the housing 1 there is a gas exhaust heater 3 with a catalyst 4 located inside it, immersed in a layer of finely dispersed activated carbon 5. In this case, the internal volume of the reaction chamber is connected to the cavity of the gas exhaust heater 3 through a layer of activated carbon 5. The gas exhaust heater 3 of the first reaction chamber using the outlet gas duct 6 through first three-way valve 7 is connected with the loaded zone of hydrocarbons second reaction chamber 2. The outlet gas duct 8 of the second reaction chamber through the second three-way valve 9 is connected to the loaded hydrocarbon zone 2 of the first reaction chamber. The second outputs of the three-way valves 7 and 9 are combined and through the first valve 10 are connected to the internal combustion engine 15. In parallel with the first valve 10, a line is connected, consisting of a second valve 11 installed in series, a compressor 12 with a receiver 13 and a third valve 14. An electric generator 16 of the internal combustion engine 15 supplies power through the switches 17, 18 ... to the gas exhaust heaters 3, respectively, of the first and second reaction chambers.
Система работает следующим образом. В корпуса 1 первой и второй реакционных камер загружается углеводородное сырье 2, после чего камеры герметизируются. Затем трехходовой вентиль 7, соединенный с выходным газоходом 6 первой реакционной камеры, устанавливается в положение, при котором выходной газоход 6 соединяется с внутренним объемом второй реакционной камеры, куда загружено углеводородное сырье 2. Трехходовой вентиль 9 устанавливается в положение, при котором газоотвод-нагреватель 3 второй реакционной камеры через выходной газоход 8 и первый вентиль 10 соединяется с двигателем 15 внутреннего сгорания, а также через вентиль 11 и компрессор 12 - с ресивером 13. Первый 10 и второй 11 вентили закрывают. Ранее накопленный в ресивере 13 топливный газ используется для запуска двигателя 15 внутреннего сгорания, куда он поступает через открытый третий вентиль 14. После запуска двигателя 15 внутреннего сгорания замыкают выключатель 17 для подачи питания с электрогенератора 16 на газоотвод-нагреватель 3 первой реакционной камеры. Выключатель 18 при этом разомкнут. Температура в корпусе 1 первой реакционной камеры увеличивается, и происходит процесс газификации углеводородного сырья 2. Образовавшийся топливный газ проходит через разогретый слой мелкодисперсного активного угля 5 и катализатор 4 первой реакционной камеры, благодаря чему происходит его более полное восстановление. Далее топливный газ через газоотвод-нагреватель 3 первой реакционной камеры, ее выходной газоход 6 и трехходовой вентиль 7 попадает в корпус 1 второй реакционной камеры, где охлаждается, проходя через слой загруженного углеводородного сырья 2, и очищается, проходя через слой активного угля 5, следуя затем через катализатор 4 и газоотвод-нагреватель 3 второй реакционной камеры, ее выходной газоход 8, трехходовой вентиль 9 в двигатель 15 внутреннего сгорания и ресивер 13 через открытые к этому времени первый 10 и второй 11 вентили. Третий вентиль 14 при этом закрывают. При завершении переработки углеводородного сырья 2 в первой реакционной камере выключатель 17 размыкается, а выключатель 18 замыкается, подавая питание на газоотвод-нагреватель 3 второй реакционной камеры. Трехходовой вентиль 7, соединенный с выходным газоходом 6 первой реакционной камеры, переводится в положение, при котором газоотвод-нагреватель 3 первой реакционной камеры через выходной газоход 6 и трехходовой вентиль 7 соединяется через первый вентиль 10 с двигателем 15 внутреннего сгорания, а также с ресивером 13 через второй вентиль 11 и компрессор 12. Таким образом, генерация топливного газа не прекращается. В первую реакционную камеру загружается новая порция углеводородного сырья 2, после чего она герметизируется, а трехходовой вентиль 9, соединенный с выходным газоходом 8 второй реакционной камеры, переводится в положение, при котором газоотвод-нагреватель 3 второй реакционной камеры через выходной газоход 8 и трехходовой вентиль 9 соединяется с внутренним объемом первой реакционной камеры, куда загружено углеводородное сырье 2. При этом топливный газ - результат переработки углеводородного сырья 2 второй реакционной камеры, проходит через слой разогретого активного угля 5, катализатор А, газоотвод-нагреватель 3, выходной газоход 8 и трехходовой вентиль 9, попадает в зону загруженного углеводородного сырья 2 первой реакционной камеры, где охлаждается, и, проходя далее через слой активного угля 5 и катализатор 4, очищается и поступает через вентиль 10 в двигатель 15 внутреннего сгорания, а также через вентиль 11 и компрессор 12 в ресивер 13. Затем процесс повторяется.The system operates as follows. In the housing 1 of the first and second reaction chambers, hydrocarbon feed 2 is loaded, after which the chambers are sealed. Then, the three-way valve 7 connected to the outlet gas duct 6 of the first reaction chamber is installed in a position in which the outlet gas duct 6 is connected to the internal volume of the second reaction chamber where hydrocarbon feedstock 2 is loaded. The three-way valve 9 is installed in a position in which the gas exhaust heater 3 the second reaction chamber through the outlet gas duct 8 and the first valve 10 is connected to the internal combustion engine 15, and also through the valve 11 and the compressor 12 to the receiver 13. The first 10 and second 11 valves are closed yut. The fuel gas previously accumulated in the receiver 13 is used to start the internal combustion engine 15, where it enters through the open third valve 14. After starting the internal combustion engine 15, the switch 17 is closed to supply power from the electric generator 16 to the gas exhaust heater 3 of the first reaction chamber. The switch 18 is open. The temperature in the housing 1 of the first reaction chamber increases, and the process of gasification of hydrocarbon feedstock 2 occurs. The resulting fuel gas passes through a heated layer of finely dispersed activated carbon 5 and catalyst 4 of the first reaction chamber, due to which it is more fully restored. Next, the fuel gas through the exhaust gas heater 3 of the first reaction chamber, its outlet gas duct 6 and the three-way valve 7 enters the housing 1 of the second reaction chamber, where it is cooled passing through a layer of loaded hydrocarbon feedstock 2 and is purified passing through an active carbon layer 5, following then through the catalyst 4 and the exhaust gas heater 3 of the second reaction chamber, its outlet gas duct 8, the three-way valve 9 to the internal combustion engine 15 and the receiver 13 through the first 10 and second 11 valves. The third valve 14 is closed. When the processing of hydrocarbon feedstock 2 in the first reaction chamber is completed, the switch 17 opens, and the switch 18 closes, supplying power to the gas exhaust heater 3 of the second reaction chamber. The three-way valve 7 connected to the outlet gas duct 6 of the first reaction chamber is brought into a position in which the gas-heater 3 of the first reaction chamber is connected via the outlet gas duct 6 and the three-way valve 7 through the first valve 10 to the internal combustion engine 15 and also to the receiver 13 through the second valve 11 and the compressor 12. Thus, the generation of fuel gas does not stop. A new portion of hydrocarbon feedstock 2 is loaded into the first reaction chamber, after which it is sealed, and the three-way valve 9 connected to the outlet gas duct 8 of the second reaction chamber is transferred to a position in which the gas-heater 3 of the second reaction chamber through the outlet gas duct 8 and the three-way valve 9 is connected to the internal volume of the first reaction chamber, where hydrocarbon feedstock 2 is loaded. In this case, fuel gas — the result of processing the hydrocarbon feedstock 2 of the second reaction chamber — passes through the heated active carbon layer 5, catalyst A, the gas exhaust heater 3, the outlet gas duct 8 and the three-way valve 9, enter the loaded hydrocarbon feed zone 2 of the first reaction chamber, where it is cooled, and then passes through the active carbon layer 5 and catalyst 4, it is cleaned and enters through the valve 10 into the internal combustion engine 15, as well as through the valve 11 and the compressor 12 to the receiver 13. Then the process is repeated.
Таким образом, заявляемая система по сравнению с прототипом обеспечивает возможность работы на любом углеводородном сырье: газообразном, жидком, вязкотекучем, твердом (вплоть до промышленных и бытовых отходов) с полной переработкой углеводородного сырья в топливный газ при отсутствии зольных и смольных остатков. К тому же, выработка топливного газа для питания силовой установки осуществляется непрерывно, без остановки процесса на время загрузки новой порции сырья.Thus, the claimed system in comparison with the prototype provides the ability to work on any hydrocarbon feedstock: gaseous, liquid, viscous fluid, solid (up to industrial and domestic waste) with the complete processing of the hydrocarbon feedstock into fuel gas in the absence of ash and tar residues. In addition, the production of fuel gas to power the power plant is carried out continuously, without stopping the process while loading a new portion of raw materials.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004123006/06A RU2269659C1 (en) | 2004-07-26 | 2004-07-26 | Feed system for power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004123006/06A RU2269659C1 (en) | 2004-07-26 | 2004-07-26 | Feed system for power plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2269659C1 true RU2269659C1 (en) | 2006-02-10 |
Family
ID=36049990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004123006/06A RU2269659C1 (en) | 2004-07-26 | 2004-07-26 | Feed system for power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2269659C1 (en) |
-
2004
- 2004-07-26 RU RU2004123006/06A patent/RU2269659C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103534462B (en) | Gradually oxidative system and method for oxidation | |
WO2010151449A1 (en) | Garbage in power out (gipo) thermal conversion process | |
US10280377B1 (en) | Pyrolysis and steam cracking system | |
RU2269659C1 (en) | Feed system for power plant | |
RU2768809C1 (en) | Mobile pyrolysis reactor module for thermal processing of wastes | |
RU2285137C1 (en) | Power plant liquid and gaseous fuel supply system | |
KR101311849B1 (en) | Eco-friendly carbonization apparatus for treating organic waste | |
RU2387847C1 (en) | Steam gas plant with coal pyrolysis | |
RU2482302C2 (en) | Gas turbine plant for conversion of associated petroleum gas into power | |
JP6275343B1 (en) | Fuel activation and energy release apparatus, system and methods thereof | |
RU70963U1 (en) | POWER INSTALLATION | |
RU2726979C1 (en) | Power complex for solid household wastes processing | |
RU2162526C1 (en) | Power unit | |
SU1002633A1 (en) | Power plant | |
CN104704087A (en) | System and method for producing carbon monoxide | |
CN209468384U (en) | The device of tar in biological fuel gas conveyance conduit is removed in coupled electricity-generation | |
RU70962U1 (en) | PLANT FOR THE PROCESSING OF SOLID DOMESTIC WASTE | |
Daniyan et al. | Development and automation of a 12 kW-capacity gasifier for energy generation | |
RU2272914C1 (en) | Gas-steam thermoelectric plant | |
CN109321282A (en) | The method of tar in biological fuel gas conveyance conduit is removed in coupled electricity-generation | |
CN202647186U (en) | Freezing-preventing liquid gas gasifier | |
RU2174611C1 (en) | Power unit | |
RU2805335C1 (en) | Method for thermochemical treatment of sludge waste in a transonic flow | |
RU2434929C2 (en) | Pyrolysis system for utilisation of carbon-containing waste | |
RU2459098C2 (en) | Power plant for supply of electrical and thermal energy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170727 |