RU2455499C2 - Combined-cycle gas plant - Google Patents

Combined-cycle gas plant Download PDF

Info

Publication number
RU2455499C2
RU2455499C2 RU2010131281/06A RU2010131281A RU2455499C2 RU 2455499 C2 RU2455499 C2 RU 2455499C2 RU 2010131281/06 A RU2010131281/06 A RU 2010131281/06A RU 2010131281 A RU2010131281 A RU 2010131281A RU 2455499 C2 RU2455499 C2 RU 2455499C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
gas turbine
gases
combustion
boiler
Prior art date
Application number
RU2010131281/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010131281A (en
Inventor
Леонид Васильевич Степанов (RU)
Леонид Васильевич Степанов
Original Assignee
Леонид Васильевич Степанов
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 Леонид Васильевич Степанов filed Critical Леонид Васильевич Степанов
Priority to RU2010131281/06A priority Critical patent/RU2455499C2/en
Publication of RU2010131281A publication Critical patent/RU2010131281A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2455499C2 publication Critical patent/RU2455499C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: combined-cycle gas-plant includes a boiler with fluidised bed under pressure, with a furnace containing a fluidised bed and a cyclone, installed inside the body, gas turbine unit, a steam turbine with a regenerative equipment tract, heat exchangers for cooling of the gases leaving the gas turbine and ash, leaving out boiler, gas treatment unit, the vortex chamber with a device for removing the slag in the liquid state, gas cooler. In parallel with the boiler on the air supply, coal and sorbent the device comprises a gasifier with fluidised bed. A stream of fuel gas leaving the gasifier is divided into two substreams. One substream of the fuel gas is fed for combustion into the vortex chamber. The combustion products of the vortex chamber are cooled in a slag trap beam and a gas cooler, and are cleaned in a ceramic filter and fed into the combustion chamber of a gas turbine. The second substream of combustible gas passes successively cooler gas sulfur cleaner installation, ceramic filter and then enters the combustion chamber of a gas turbine. In the combustion chamber the mixture of combustion products and combustible gas subflow takes place, as well as raising of the temperature of gases produced by burning fuel gas before the gases enter the gas turbine.
EFFECT: safe operation of the installation owing to the use of combustible gas produced in its own cycle, increase of efficiency factor at the cost of raising the temperature of the gases in front of the gas turbine.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к комбинированным энергетическим установкам, производящим электрическую и тепловую энергию.The invention relates to the field of power engineering, in particular to combined power plants producing electric and thermal energy.

Известна парогазовая установка (ПГУ) [Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: учебное пособие для вузов / С.В.Цанев, В.Д.Буров, А.Н.Ремезов; под ред. С.В.Цанева. - 2-е изд., стереот. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006, с.538-540], включающая котел с кипящим слоем под давлением, с размещенными внутри корпуса топкой с кипящим слоем и циклоном, паровую турбину (ПТУ) с оборудованием регенеративного тракта, газотурбинную установку (ГТУ), керамический трубчатый фильтр. Недостатком известной ПГУ является недостаточный КПД газотурбинной установки.Known combined-cycle plant (CCGT) [Gas-turbine and combined-cycle plants of thermal power plants: a textbook for universities / S.V. Tsanev, V.D. Burov, A.N. Remezov; under the editorship of S.V. Tsaneva. - 2nd ed., Stereo. - M .: Publishing House MPEI, 2006, p.538-540], including a boiler with a fluidized bed under pressure, with a fluidized bed furnace and a cyclone placed inside the housing, a steam turbine (PTU) with regenerative tract equipment, a gas turbine unit (GTU ), ceramic tube filter. A disadvantage of the known CCGT is the lack of efficiency of a gas turbine installation.

Известна также парогазовая установка [Патент РФ №238288, опубл. 27.02.2010], включающая котел с кипящим слоем под давлением, с размещенными внутри корпуса топкой с кипящим слоем и циклоном, вихревую камеру с системой жидкого шлакоудаления, охладитель газов, служащий для очистки газов, газотурбинную установку, паровую турбину с оборудованием регенеративного тракта, теплообменники для охлаждения газов, выходящих из ГТУ, а также для охлаждения золы, удаляемой из кипящего слоя, устройства для очистки дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу. Недостатком известной ПГУ является необходимость подвода горючего газа от постороннего источника газа, а также относительно невысокий КПД ПГУ в связи с ограничением значения температуры газов на выходе из шлакоулавливающего пучка, не превышающем температуры размягчения золы.Also known is a combined-cycle plant [RF Patent No. 238288, publ. 02.27.2010], including a boiler with a fluidized bed under pressure, with a fluidized bed furnace and a cyclone placed inside the housing, a vortex chamber with a liquid slag removal system, a gas cooler for gas purification, a gas turbine unit, a steam turbine with regenerative path equipment, heat exchangers for cooling the gases leaving the gas turbine, as well as for cooling the ash removed from the fluidized bed, a device for cleaning flue gases emitted into the atmosphere. A disadvantage of the known CCGT unit is the need for supplying combustible gas from an external gas source, as well as the relatively low efficiency of the CCGT unit due to the limitation of the temperature of the gases at the outlet of the slag collecting beam, not exceeding the softening temperature of the ash.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение надежной работы ПГУ за счет использования горючего газа, вырабатываемого в собственном цикле ПГУ, а также повышение КПД ПГУ за счет повышения температуры газов перед газовой турбиной.The technical result of the claimed invention is to ensure reliable operation of the CCGT unit through the use of combustible gas produced in its own cycle of the CCGT unit, as well as to increase the efficiency of the CCGT unit by increasing the temperature of the gases in front of the gas turbine.

Предложена комбинированная парогазовая установка, включающая котел с кипящим слоем под давлением, с размещенными внутри корпуса топкой с кипящим слоем и циклоном, газотурбинную установку, паровую турбину с оборудованием регенеративного тракта, теплообменники для охлаждения газов, выходящих из газотурбинной установки, а также золы, уходящей из котла, газоочистительную установку, вихревую камеру с устройством для удаления шлака в жидком виде, охладитель газов, характеризующаяся тем, что параллельно с котлом по подаче воздуха, угля и сорбентов в установке размещен газификатор с кипящим слоем, поток горючего газа, выходящего из газификатора, делят на два подпотока, один подпоток горючего газа поступает на горение в вихревую камеру, продукты сгорания из вихревой камеры охлаждаются в шлакоулавливающем пучке и охладителе газов, очищаются в керамическом фильтре и подаются в камеру сгорания газовой турбины, а второй подпоток горючего газа последовательно проходит охладитель газов, сероочистительную установку, керамический фильтр и далее поступает в камеру сгорания газовой турбины, в которой происходит смешение продуктов сгорания и подпотока горючего газа, а также повышение температуры газов, образующихся за счет сжигания горючего газа перед поступлением образующихся газов в газовую турбину.A combined gas-vapor plant is proposed, including a boiler with a fluidized bed under pressure, a furnace with a fluidized bed and a cyclone placed inside the casing, a gas turbine installation, a steam turbine with regenerative tract equipment, heat exchangers for cooling gases leaving the gas turbine installation, as well as ash leaving boiler, gas treatment unit, vortex chamber with a device for removing slag in liquid form, gas cooler, characterized in that in parallel with the boiler for the supply of air, coal and sorb In the installation, a fluidized bed gasifier is installed, the flow of combustible gas leaving the gasifier is divided into two substreams, one substream of combustible gas is fed to the vortex chamber for combustion, the combustion products from the vortex chamber are cooled in a slag collecting beam and gas cooler, and cleaned in a ceramic filter and fed into the combustion chamber of the gas turbine, and the second substream of combustible gas passes through the gas cooler, desulfurization unit, ceramic filter and then enters the combustion chamber of the gas urbine, in which there is a mixture of combustion products and substream of combustible gas, as well as an increase in the temperature of gases generated by burning combustible gas before the formation of gases into the gas turbine.

Указанный выше технический результат при осуществлении заявляемого изобретения достигается тем, что в состав ПГУ наряду с котлом с кипящим слоем под давлением, с размещенными внутри корпуса топкой с кипящим слоем и циклоном входит газификатор с кипящим слоем, служащий для получения горючего газа. Поток горючего газа, выходящего из газификатора, делят на два подпотока. В тракте газов, выходящих из котла с кипящим слоем под давлением между циклоном и газотурбинной установкой, размещена вихревая камера, в которую без предварительной очистки подается первый подпоток горючего газа. На выходе газов из вихревой камеры установлен шлакоулавливающий трубный пучок, а также устройство для удаления шлака в жидком виде. Газы, выходящие из вихревой камеры, охлаждаются в охладителе и очищаются в керамическом фильтре. Затем этот поток газов поступает в камеру сгорания газовой турбины. В камеру сгорания газовой турбины поступает также горючий газ после охладителя, сероочистки и керамического фильтра, установленных в тракте второго подпотока горючего газа, подаваемого из газификатора. В процессе работы ПГУ в топку с кипящим слоем под давлением подают уголь и сорбенты. При горении угля в кипящем слое с температурой, не превышающей 900°С, и подаче сорбентов удается организовать качественное сжигание угля и снизить выбросы оксидов азота и серы. Значительная часть теплоты, выделяющейся в топке котла при сжигании угля, воспринимается водой и паром, транспортируемым через поверхности нагрева. Дымовые газы, выходящие из котла с кипящим слоем под давлением, после циклона, поступают в вихревую камеру, в которой за счет сжигания горючего газа, подаваемого из газификатора, устанавливается температура среды, превышающая температуру начала жидкоплавкого состояния золовых частиц. Золовые частицы, поступающие с потоком газов в вихревую камеру, нагреваются, переходят в жидкоплавкое состояние, в процессе вращательного движения соударяются друг с другом и коагулируют. В процессе коагуляции капель золы происходит их коалесценция. Вследствие действия центробежной силы капли золы отбрасываются к стенкам вихревой камеры и шлак стекает в жидком виде по стенкам камеры вниз. Из нижней части вихревой камеры осуществляется жидкое удаление шлака. На выходе газов из вихревой камеры установлены шлакоулавливающий пучок и охладитель газов, в которых происходит охлаждение газов до температуры ниже температуры начала жидкоплавкого состояния. При остывании капли золы и шлака переходят в твердое состояние и в керамическом фильтре удаляются из газового тракта. Газы направляются в камеру сгорания газовой турбины, за счет горения горючего газа температура газов повышается и они совершают работу в ГТУ. Газы, покидающие ПГУ, подвергают очистке в устройстве для очистки газов. Зола и шлак, выводимые из тракта, направляются в теплообменник и отдают теплоту воде, подаваемой в котел.The above technical result in the implementation of the claimed invention is achieved in that the CCGT, along with a fluidized bed boiler with a fluidized bed furnace and a cyclone placed inside the housing, includes a fluidized bed gasifier, which serves to produce combustible gas. The flow of combustible gas leaving the gasifier is divided into two substreams. In the path of gases leaving the boiler with a fluidized bed under pressure between the cyclone and the gas turbine unit, a vortex chamber is placed into which the first substream of combustible gas is supplied without preliminary treatment. At the exit of gases from the vortex chamber, a slag collecting tube is installed, as well as a device for removing slag in liquid form. The gases leaving the vortex chamber are cooled in a cooler and purified in a ceramic filter. This gas stream then enters the combustion chamber of the gas turbine. Combustible gas also enters the combustion chamber of the gas turbine after the cooler, desulfurization and ceramic filter installed in the path of the second substream of combustible gas supplied from the gasifier. In the process of CCGT operation, coal and sorbents are fed into the furnace with a fluidized bed under pressure. When burning coal in a fluidized bed with a temperature not exceeding 900 ° C, and supplying sorbents, it is possible to organize high-quality coal combustion and reduce emissions of nitrogen and sulfur oxides. A significant part of the heat released in the boiler furnace during coal combustion is absorbed by water and steam transported through the heating surfaces. The flue gases leaving the boiler with a fluidized bed under pressure, after a cyclone, enter a vortex chamber, in which, by burning combustible gas supplied from the gasifier, the medium temperature is set higher than the temperature at which the liquid-melting state of the ash particles begins. Gold particles entering the vortex chamber with a stream of gases heat up, pass into a liquid-melting state, collide with each other during rotational motion and coagulate. In the process of coagulation of ash droplets, their coalescence occurs. Due to the action of centrifugal force, ash droplets are thrown to the walls of the vortex chamber and the slag flows in liquid form down the walls of the chamber. Liquid slag is removed from the bottom of the vortex chamber. At the gas outlet from the vortex chamber, a slag collecting beam and a gas cooler are installed, in which the gases are cooled to a temperature below the temperature of the onset of the liquid-melting state. When cooling, droplets of ash and slag become solid and are removed from the gas path in the ceramic filter. Gases are sent to the combustion chamber of a gas turbine, due to the combustion of combustible gas, the temperature of the gases rises and they perform work in the gas turbine. The gases leaving the CCGT unit are cleaned in a gas purifier. Ash and slag removed from the duct are sent to a heat exchanger and give up heat to the water supplied to the boiler.

Использование заявляемого изобретения позволяет организовать надежную работу ПГУ, сжигающей уголь, при условии обеспечения работы установки, использующей горючий газ, получаемый в собственном цикле. Повышение температуры газов в камере сгорания перед их подачей в газовую турбину позволяет повысить КПД ПГУ.Using the claimed invention allows to organize the reliable operation of CCGT burning coal, provided that the installation using combustible gas produced in its own cycle. An increase in the temperature of the gases in the combustion chamber before they are fed into the gas turbine makes it possible to increase the efficiency of CCGT.

Проведенный заявителем анализ технических решений в аналогичных конструкциях по доступным источникам информации не выявил аналогов, характеризующихся всей совокупностью присущих ему существенных (или тождественных им) признаков. Выявленный ближайший аналог заявляемой ПГУ позволил выделить совокупность существенных по отношению к указанному заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения.An analysis of the technical solutions carried out by the applicant in similar constructions using available sources of information did not reveal any analogues characterized by the entire set of essential (or identical to them) attributes inherent in him. Revealed the closest analogue of the claimed CCGT allowed to highlight the set of essential in relation to the applicant technical result of the distinguishing features set forth in the claims.

Следовательно, заявляемая ПГУ соответствует условию охраноспособности «новизна».Therefore, the claimed CCGT meets the eligibility condition “novelty”.

Проведенный заявителем дополнительный поиск известных решений в этой и в смежных областях техники не выявил известность использования отличительных признаков заявляемой ПГУ для решения таких же или аналогичных задач. Это доказывает, что заявляемая ПГУ не вытекает для специалистов явным образом из известного уровня техники.An additional search by the applicant for known solutions in this and related fields of technology did not reveal the popularity of using the distinguishing features of the claimed CCGT unit for solving the same or similar problems. This proves that the claimed CCGT does not follow for experts explicitly from the prior art.

Таким образом, заявляемая ПГУ соответствует условию охраноспособности «изобретательский уровень».Thus, the claimed CCGT meets the eligibility condition "inventive step".

Поскольку для промышленного осуществления заявляемой ПГУ отсутствуют препятствия технического, технологического или иного порядка, то заявляемая ПГУ соответствует условию охраноспособности «промышленная применимость».Since there are no obstacles of a technical, technological or other order for the industrial implementation of the claimed CCGT, the claimed CCGT meets the eligibility condition “industrial applicability”.

Сущность предлагаемого изобретения поясняет приводимый ниже конкретный пример его осуществления и чертеж, на котором схематично представлено заявляемое устройство. Это не исключает другие варианты промышленной реализации заявляемого объекта в пределах формулы изобретения.The essence of the invention is illustrated below by a specific example of its implementation and the drawing, which schematically shows the inventive device. This does not exclude other options for industrial implementation of the claimed object within the scope of the claims.

Парогазовая установка включает котел с кипящим слоем под давлением, содержащий корпус котла 1, топку с кипящим слоем 2 и циклон для улавливания золовых частиц из газов 3, выходящих из топки. Подача воздуха в топку котла осуществляется от осевого компрессора ГТУ, а для подачи воздуха в газификатор установлен дополнительный нагнетатель 13. По тракту уходящих из котла газов размещена вихревая камера 4, на выходе из которой установлен шлакоулавливающий трубный пучок 5. В вихревую камеру поступает горючий газ 6. Для удаления шлака из вихревой камеры и золы после шлакоулавливающего пучка служат устройства 7 и 8. Для снижения температуры газов ниже температуры размягчения шлака установлен охладитель газов 9. Охлажденные газы очищаются в керамическом фильтре 10, затем поступают в камеру сгорания 11 и далее в газовую турбину 12. После газовой турбины по ходу газов размещены теплообменники 15 и газоочистительная установка 16. Для получения теплоты и связывания серы в топку котла поступает воздух, а также уголь и доломит из бункеров 17 и 18. Теплоту, выделяющуюся в топке, воспринимают пар и вода, проходящие через поверхности нагрева 24. Пар, получаемый в установке, поступает в паровую турбину 20, после паровой турбины пар и вода проходят через оборудование регенеративного тракта 19, 21 - 23. Для использования теплоты золы и шлака установлен теплообменник 25. С целью получения горючего газа в установке размещен газификатор 26. Поток горючего газа после газификатора разделяется на два подпотока. Один подпоток сразу поступает в вихревую камеру, а второй подпоток проходит охладитель газов 27, сероочистительную установку 28, керамический фильтр 10 и направляется в камеру сгорания ГТУ.Combined-cycle plant includes a boiler with a fluidized bed under pressure, comprising a boiler body 1, a furnace with a fluidized bed 2 and a cyclone for collecting ash particles from gases 3 leaving the furnace. Air is supplied to the boiler furnace from the gas turbine axial compressor, and an additional supercharger 13 is installed to supply air to the gasifier 13. A vortex chamber 4 is placed along the path of the gases leaving the boiler, and a slag collecting tube 5 is installed at its outlet. Combustible gas enters the vortex chamber 6 Devices 7 and 8 are used to remove slag from the vortex chamber and ash after the slag collecting beam. A gas cooler 9 is installed to lower the gas temperature below the softening temperature of the slag. The cooled gases are purified in the ceramic filter 10, then they enter the combustion chamber 11 and then into the gas turbine 12. After the gas turbine along the gases, heat exchangers 15 and a gas treatment unit 16 are placed. To obtain heat and sulfur binding, air enters the boiler furnace, as well as coal and dolomite from bins 17 and 18. The heat released in the furnace is perceived by steam and water passing through the heating surfaces 24. The steam received in the installation enters the steam turbine 20, after the steam turbine the steam and water pass through the equipment of the regenerative path 19, 21 - 23. To use the heat of ash and slag, a heat exchanger 25 is installed. In order to obtain combustible gas, a gasifier 26 is placed in the installation. The flow of combustible gas after the gasifier is divided into two substreams. One substream immediately enters the vortex chamber, and the second substream passes the gas cooler 27, desulfurization unit 28, ceramic filter 10 and is sent to the gas turbine combustion chamber.

Парогазовая установка работает следующим образом. В воздушном компрессоре ГТУ воздух сжимается до давления не менее 1 МПа и поступает далее в топку котла с кипящим слоем под давлением. За счет подачи в топку с кипящим слоем угля и сорбентов, а через газораспределительную решетку воздуха с соответствующим избытком в топке происходит процесс горения угля с выделением теплоты. Температура кипящего слоя в топке поддерживается на уровне 850÷900°С. Это позволяет обеспечить низкие значения выбросов оксидов азота и в значительной мере связать оксиды серы. Газы, выходящие из топки с кипящим слоем, поступают в циклон, в котором происходит первичная очистка газов от золовых частиц. Частицы золы преимущественно крупных фракций, уловленные в циклоне, возвращаются обратно в кипящий слой. Слив лишнего слоя частиц выполняется из топки через устройство слива. Газы, прошедшие первичную очистку в циклоне, через улитку в закрученном виде поступают в вихревую камеру. Часть воздуха, сжатого в воздушном компрессоре ГТУ, поступает в нагнетатель, на выходе из которого давление воздуха возрастает. Этот воздух подается в газификатор, в котором в процессе газификации получают горючий газ. Поток горючего газа разделяется на два подпотока, один подпоток поступает в вихревую камеру, а второй подпоток последовательно проходит охладитель газов, сероочистительную установку, керамический фильтр и далее направляется в камеру сгорания ГТУ. За счет горения газа в вихревой камере устанавливается температура среды, превышающая температуру жидкоплавкого состояния золы [3: Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). /Под ред. Н.В.Кузнецова и др. М.: Энергия, 1973, 296 с.], которая, например, для основной массы углей превышает 1350°С [3]. При вихреобразном движении частиц золы, перешедших в жидкое состояние, они приобретают каплевидную форму, соударяются друг с другом и коагулируют. Затем коагулированные капли золы участвуют в процессе коалесценции, а объединенные капли жидкой золы, увеличившие свой размер за счет коалесценции, под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам вихревой камеры и по стенкам камеры стекают вниз. Расплавленный шлак в жидком состоянии через устройство жидкого шлакоудаления выводят из вихревой камеры. Газы, выходящие из вихревой камеры, охлаждаются в шлакоулавливающем трубном пучке и охладителе газов до температуры ниже температуры размягчения золы (для основной массы углей 1200°С [3]). При этом происходят затвердевание и улавливание оставшихся частиц золы, прошедших через вихревую камеру. Частицы золы в твердом состоянии улавливаются в керамическом фильтре и удаляются из газового тракта. Газы, очищенные от частиц золы в вихревой камере и в керамическом фильтре, а также очищенный горючий газ из газификатора поступают в камеру сгорания газовой турбины. За счет сгорания горючего газа в камере сгорания температура газов возрастает, в результате возрастает мощность газовой турбины. После газовой турбины газы проходят через теплообменники регенеративного тракта паровой турбины и нагревают там конденсат и питательную воду. Охлажденные в теплообменниках газы проходят дополнительную очистку в газоочистительной установке и выбрасываются в атмосферу. Материал слоя, частицы золы и шлака, удаляемые из тракта, охлаждаются водой в теплообменнике.Combined-cycle plant operates as follows. In the GTU air compressor, the air is compressed to a pressure of at least 1 MPa and then enters the boiler furnace with a fluidized bed under pressure. Due to the supply of coal and sorbents into the furnace with a fluidized bed, and through the gas distribution grill of air with a corresponding excess in the furnace, the process of coal combustion occurs with the release of heat. The temperature of the fluidized bed in the furnace is maintained at 850 ÷ 900 ° C. This allows you to ensure low emissions of nitrogen oxides and significantly bind sulfur oxides. The gases leaving the fluidized bed furnace enter the cyclone, in which the primary purification of gases from ash particles takes place. Particles of ashes of predominantly large fractions trapped in the cyclone are returned back to the fluidized bed. Drain the excess layer of particles is carried out from the furnace through the drain device. The gases that have undergone initial purification in the cyclone through the cochlea in a swirling form enter the vortex chamber. Part of the air compressed in the GTU air compressor enters the supercharger, at the outlet of which the air pressure increases. This air is supplied to a gasifier, in which flammable gas is obtained during the gasification process. The flow of combustible gas is divided into two substreams, one substream enters the vortex chamber, and the second substream passes through a gas cooler, desulfurization unit, ceramic filter and then goes to the gas turbine combustion chamber. Due to the combustion of gas in the vortex chamber, the medium temperature is set higher than the temperature of the liquid-melting state of the ash [3: Thermal calculation of boiler units (Normative method). / Ed. N.V. Kuznetsova et al. M .: Energia, 1973, 296 pp.], Which, for example, for the bulk of coal exceeds 1350 ° C [3]. During the swirling movement of ash particles that have turned into a liquid state, they acquire a drop-like shape, collide with each other and coagulate. Then, coagulated ash droplets participate in the coalescence process, and the combined liquid ash droplets, which increase in size due to coalescence, are discarded by the action of centrifugal forces to the walls of the vortex chamber and flow down the walls of the chamber. The molten slag in a liquid state through a liquid slag removal device is removed from the vortex chamber. The gases leaving the vortex chamber are cooled in a slag collecting tube and a gas cooler to a temperature below the softening temperature of the ash (for the bulk of coal 1200 ° C [3]). In this case, solidification and trapping of the remaining ash particles that have passed through the vortex chamber occur. Solid particles of ash are captured in a ceramic filter and removed from the gas path. Gases purified from ash particles in the vortex chamber and in the ceramic filter, as well as purified combustible gas from the gasifier, enter the combustion chamber of the gas turbine. Due to the combustion of combustible gas in the combustion chamber, the temperature of the gases increases, as a result, the power of the gas turbine increases. After the gas turbine, the gases pass through the heat exchangers of the regenerative path of the steam turbine and heat the condensate and feed water there. The gases cooled in the heat exchangers undergo additional purification in a gas treatment plant and are released into the atmosphere. The material of the layer, particles of ash and slag removed from the path are cooled by water in the heat exchanger.

Использование описываемой установки позволяет получать горючий газ непосредственно внутри парогазовой установки. Повышение температуры газов перед ГТУ за счет сжигания горючего газа обеспечивает повышение КПД парогазовой установки, поскольку позволяет в целом повысить интервал температур рабочего тела.Using the described installation allows you to get combustible gas directly inside the combined cycle plant. An increase in the temperature of gases in front of a gas turbine due to the combustion of combustible gas provides an increase in the efficiency of a combined cycle plant, since it makes it possible to generally increase the temperature range of the working fluid.

Claims (1)

Комбинированная парогазовая установка, включающая котел с кипящим слоем под давлением, с размещенными внутри корпуса топкой с кипящим слоем и циклоном, газотурбинную установку, паровую турбину с оборудованием регенеративного тракта, теплообменники для охлаждения газов, выходящих из газотурбинной установки, а также золы, уходящей из котла, газоочистительную установку, вихревую камеру с устройством для удаления шлака в жидком виде, охладитель газов, отличающаяся тем, что параллельно с котлом по подаче воздуха, угля и сорбентов в установке размещен газификатор с кипящим слоем, поток горючего газа, выходящего из газификатора, делят на два подпотока, один подпоток горючего газа поступает на горение в вихревую камеру, продукты сгорания из вихревой камеры охлаждаются в шлакоулавливающем пучке и охладителе газов, очищаются в керамическом фильтре и подаются в камеру сгорания газовой турбины, а второй подпоток горючего газа последовательно проходит охладитель газов, сероочистительную установку, керамический фильтр и далее поступает в камеру сгорания газовой турбины, в которой происходит смешение продуктов сгорания и подпотока горючего газа, а также повышение температуры газов, образующихся за счет сжигания горючего газа перед поступлением образующихся газов в газовую турбину. Combined combined cycle plant, including a boiler with a fluidized bed under pressure, with a fluidized bed furnace and a cyclone placed inside the housing, a gas turbine installation, a steam turbine with regenerative tract equipment, heat exchangers for cooling gases leaving the gas turbine installation, as well as ash leaving the boiler gas purification installation, a swirl chamber with a device for removing slag in liquid form, a gas cooler, characterized in that in parallel with the boiler for the supply of air, coal and sorbents to the installation a gasifier with a fluidized bed is placed, the flow of combustible gas leaving the gasifier is divided into two substreams, one substream of combustible gas is fed to the vortex chamber for combustion, the combustion products from the vortex chamber are cooled in a slag collecting beam and gas cooler, cleaned in a ceramic filter and fed into the combustion chamber of a gas turbine, and the second substream of combustible gas passes through a gas cooler, a desulfurization plant, a ceramic filter and then enters the combustion chamber of a gas turbine, in which there is a mixture of combustion products and a substream of combustible gas, as well as an increase in the temperature of the gases generated by the combustion of combustible gas before the formation of gases into the gas turbine.
RU2010131281/06A 2010-07-26 2010-07-26 Combined-cycle gas plant RU2455499C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131281/06A RU2455499C2 (en) 2010-07-26 2010-07-26 Combined-cycle gas plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131281/06A RU2455499C2 (en) 2010-07-26 2010-07-26 Combined-cycle gas plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010131281A RU2010131281A (en) 2012-02-10
RU2455499C2 true RU2455499C2 (en) 2012-07-10

Family

ID=45853001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010131281/06A RU2455499C2 (en) 2010-07-26 2010-07-26 Combined-cycle gas plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2455499C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1573220A1 (en) * 1988-07-29 1990-06-23 Саратовский политехнический институт Combination steam-gas unit with gasification of solid fuel
US5513599A (en) * 1993-03-03 1996-05-07 Ebara Corporation Pressurized internal circulating fluidized-bed boiler
RU2105040C1 (en) * 1995-03-29 1998-02-20 Акционерное общество открытого типа "НовосибирскНИИХиммаш" Combined steam-gas plant with coal plasmathermal gasification
WO2009034285A2 (en) * 2007-09-11 2009-03-19 E.On Uk Plc Improved power plant
RU2382887C1 (en) * 2009-01-19 2010-02-27 Леонид Васильевич Степанов Combined-cycle plant
RU2008144927A (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТТУ" (RU) METHOD FOR THERMAL PROCESSING OF COMBUSTING SHEETS WITH PRODUCTION OF LIQUID AND GAS-FUEL FUELS, ALSO CEMENT CLINKER, ELECTRICITY PRODUCTION AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1573220A1 (en) * 1988-07-29 1990-06-23 Саратовский политехнический институт Combination steam-gas unit with gasification of solid fuel
US5513599A (en) * 1993-03-03 1996-05-07 Ebara Corporation Pressurized internal circulating fluidized-bed boiler
RU2105040C1 (en) * 1995-03-29 1998-02-20 Акционерное общество открытого типа "НовосибирскНИИХиммаш" Combined steam-gas plant with coal plasmathermal gasification
WO2009034285A2 (en) * 2007-09-11 2009-03-19 E.On Uk Plc Improved power plant
RU2008144927A (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТТУ" (RU) METHOD FOR THERMAL PROCESSING OF COMBUSTING SHEETS WITH PRODUCTION OF LIQUID AND GAS-FUEL FUELS, ALSO CEMENT CLINKER, ELECTRICITY PRODUCTION AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2382887C1 (en) * 2009-01-19 2010-02-27 Леонид Васильевич Степанов Combined-cycle plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010131281A (en) 2012-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101553316B1 (en) - oxy-fuel combustion with integrated pollution control
US7249564B2 (en) Method and apparatus for utilization of partially gasified coal for mercury removal
EP2445999B1 (en) System for cleaning of and heat recovery from hot gases
US4667467A (en) Method for energy conversion
CN203571721U (en) Combustion heating system taking biomass as fuel
EP2320141A1 (en) Method for incinerating waste by two-stage swirling flow fluidized bed incinerator
CN105823074A (en) Oxygen-enriched and energy-saving combustion system capable of achieving zero emission of nitrogen oxides
CN102679380A (en) Methods and systems for removing pollutants from fluid stream
RU137552U1 (en) GAS GENERATOR INSTALLATION
RU2382887C1 (en) Combined-cycle plant
US5078752A (en) Coal gas productions coal-based combined cycle power production
CN103574594B (en) Combustion heat supplying system taking living beings as fuel
CN204063013U (en) A kind of CFBB with TRT
RU2455499C2 (en) Combined-cycle gas plant
CN103791503A (en) Organic solid waste gasifying and incineration integrated device and method
RU2462663C1 (en) Settling chamber (versions)
RU70963U1 (en) POWER INSTALLATION
CN104180366B (en) A kind of CFBB of band TRT
CN202097041U (en) Filler type cyclone dust extractor
RU2487158C2 (en) Method to use coal in combined cycle plant based on pyrolysis process
CN205014346U (en) Fluidized bed boiler with dust remover
RU2484402C1 (en) Device for heat utilisation of condensation of water vapour and cleaning of waste gases of power plant
CN207407329U (en) A kind of efficient fuel coal boiler combustion system
CN205860037U (en) One way of life flue gas of garbage furnace processing means
RU2117687C1 (en) Plant for thermal processing of solid fuels

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120727