RU2652698C2 - Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy - Google Patents
Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652698C2 RU2652698C2 RU2016136423A RU2016136423A RU2652698C2 RU 2652698 C2 RU2652698 C2 RU 2652698C2 RU 2016136423 A RU2016136423 A RU 2016136423A RU 2016136423 A RU2016136423 A RU 2016136423A RU 2652698 C2 RU2652698 C2 RU 2652698C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- collector
- mesh
- water
- turbine
- Prior art date
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 5
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005421 electrostatic potential Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано как для производства промышленной электроэнергии в электрогенераторе, так и электростатической энергии, которую можно использовать в системах дробления угля на ТЭЦ, работающих на каменных углях и в системах очистки газов для запитки высоковольтных коронирующих электродов в электрофильтрах.The invention relates to the field of electric power and can be used both for the production of industrial electricity in an electric generator, and electrostatic energy, which can be used in coal crushing systems at thermal power plants operating on coal and gas cleaning systems for powering high-voltage corona electrodes in electrostatic precipitators.
Известны в научной литературе схемы с высокотемпературным преобразованием энергии [1] Однако для эффективного преобразование тепла в электроэнергию нужна высокотемпературная плазма с температурой свыше 2000°C. С потока отработанного после турбины пара такой способ неприемлем.Schemes with high-temperature energy conversion are known in the scientific literature [1] However, for the efficient conversion of heat to electricity, a high-temperature plasma with a temperature above 2000 ° C is needed. From the flow of steam exhausted after the turbine, this method is unacceptable.
Известен способ получения электроэнергии [2], включающий подготовку воды, нагревание воды в котле для получения насыщенного пара, получение перегретого пара в пароперегревателе, преобразование энергии пара во вращение паровой турбины 3, сопряженной с электрическим генератором, превращение отработанного пара в воду в конденсаторе потоком охлаждающей воды. Однако на таких электростанциях не предусмотрено низкотемпературное прямое преобразование тепла в электростатическую энергию. Основные потери тепла на классической ТЭЦ происходят в конденсаторе, снимать электроэнергию с пара, содержащего капли воды, считается нецелесообразным.A known method of producing electricity [2], including the preparation of water, heating water in a boiler to produce saturated steam, producing superheated steam in a superheater, converting steam energy into rotation of a
В качестве прототипа выбран способ получения электроэнергии [3], включающий подготовку воды, нагревание воды в котле 1 для получения насыщенного пара, получение перегретого пара в пароперегревателе 2, преобразование энергии пара во вращение паровой турбины 3, сопряженной с электрическим генератором 4, превращение отработанного пара в воду в конденсаторе 5 потоком охлаждающей воды. Особенность способа поучения энергии заключается в том, что извлечение из потока охлаждающей воды тепловой энергии в дополнительном теплообменнике путем воздействия на него снежной массой, преобразуемой в талую воду, которую используют в качестве котловой воды. Однако и такой способ не предусматривает возможность снятия электроэнергии с отработанного пара, содержащего капли воды.As a prototype, a method of generating electricity [3] was selected, including water treatment, heating water in a
Предлагаемый способ получения энергии включает подготовку воды, нагревание воды в котле для получения насыщенного пара, получение перегретого пара в пароперегревателе, преобразование энергии пара во вращение паровой турбины, сопряженной с электрическим генератором, превращение отработанного пара в воду в конденсаторе потоком охлаждающей воды.The proposed method of generating energy includes preparing water, heating water in a boiler to produce saturated steam, producing superheated steam in a superheater, converting steam energy into rotation of a steam turbine coupled to an electric generator, converting the spent steam into water in the condenser by a stream of cooling water.
Особенность предлагаемого способа заключается в том, что перед превращением отработанного пара в воду, поток пара после турбины разделяют на два потока, проходящие через диэлектрические каналы и в каждом из потоков устанавливают сетчатый ионизатор и коллектор, причем сетчатый коллектор в каждом из потоков электрически соединяют с ионизатором в другом потоке.A feature of the proposed method is that before the exhaust steam is converted into water, the steam stream after the turbine is divided into two streams passing through the dielectric channels and a mesh ionizer and a collector are installed in each of the flows, the mesh collector in each of the flows being electrically connected to the ionizer in another thread.
На фиг. 1 схематично изображена электростанция, включающая подготовку воды, нагревание воды в котле 1 для получения насыщенного пара, получение перегретого пара в пароперегревателе 2, преобразование энергии пара во вращение паровой турбины 3, сопряженной с электрическим генератором 4, превращение отработанного пара в воду в конденсаторе 5 потоком охлаждающей воды.In FIG. 1 schematically shows a power plant, including water treatment, heating water in a
Особенность предлагаемого способа получения энергии заключается в том, что перед превращением отработанного пара в воду, поток пара после турбины 3 разделяют на два диэлектрических канала 6 и 7, в каждом из потоков устанавливают сетчатый ионизатор 8 и коллектор 9, причем сетчатый коллектор 9 в каждом из потоков электрически соединяют с ионизатором 8 в другом потокеA feature of the proposed method for generating energy is that before the exhaust steam is converted into water, the steam stream after the
Можно использовать часть потока пара как от последней ступени турбины, так и от одного из потока, используемого для промежуточного подогрева питательной воды. Основным требованием к потоку пара является наличием в нем капель конденсата. Работает предлагаемый способ следующим образом. Поток пара, содержащий капли конденсата, разделяют на два. Благодаря тому что в каждом из потоков устанавливают сетчатый ионизатор 8 и коллектор 9, причем сетчатый коллектор 9 в каждом из потоков электрически соединяют с ионизатором 8 в другом потоке, мельчайшие колебания в потоках электростатических зарядов на каплях приводит к тому, что происходит самовозбуждение электростатического генератора и на коллекторах в обоих каналах быстро накапливаются потенциалы в несколько десятков тысяч вольт. Предугадать, какой из коллекторов 9 будет иметь положительный заряд, а какой отрицательный, практически невозможно. Сам процесс запуска генератора по своей природе стохастичен. Для очистки газов в электрофильтрах используется подача высокого напряжения на коронирующие электроды в виде тонких проволок или иголок. Вольт-амперные характеристики коронного разряда для положительных и отрицательных потенциалов отличаются друг от друга, поэтому желательным является однозначный запуск генератора с нужным знаком потенциала.It is possible to use a part of the steam stream both from the last stage of the turbine and from one of the stream used for intermediate heating of feed water. The main requirement for the steam flow is the presence of condensate droplets in it. The proposed method works as follows. The steam stream containing drops of condensate is divided into two. Due to the fact that a
Пример выполнения способаAn example of the method
В качестве теплоносителя использовалась обыкновенная техническая вода. Поток пара имитировался воздушным потоком со скоростями до 30 метров в секунду. Вода разбрызгивалась в простейших центробежных форсунках. Электростатические потенциалы на коллекторах 9 возникали практически сразу и в течение минуты достигали десятков тысяч вольт. В качестве ионизаторов 8 использовалась плетеная сетка из нержавеющей стали диаметром 100 микрон, а в качестве коллектора использовалась сетка, сплетенная из проволок размером 1000 микрон. Более мелкая сетка на ионизаторе использовалась для дополнительной зарядки капель коронным разрядом, а более крупная сетка на коллекторе использовалась, наоборот, для подавления коронного разряда и более эффективного преобразования газового потока, содержащего капли воды, в электростатическую энергию.As a heat carrier, ordinary industrial water was used. Steam flow was simulated by air flow at speeds up to 30 meters per second. Water was sprayed in the simplest centrifugal nozzles. The electrostatic potentials on
В качестве прототипа при рассмотрении устройства выбрана установка [3] для низкотемпературного прямого преобразования энергии, содержащая преобразователь энергии 3 в виде турбины, пароотводящий канал от турбины 3 и конденсатор пара 5.As a prototype, when considering the device, the installation [3] for low-temperature direct energy conversion was selected, comprising an
Особенность предлагаемого устройства заключается в том, что между турбиной и конденсатором пароотводящий канал разделен на два диэлектрических канала, и в каждом из каналов расположены сетчатые ионизаторы и коллекторы, причем сетчатый коллектор в каждом из каналов электрически соединен с ионизатором в другом канале, на входе перед ионизаторами обеих диэлектрических каналов установлены сопла, внутренняя поверхность сопел покрыта электретами с разноименными зарядами, а каждый коллектор снабжен системой высоковольтных разрядных конденсаторов.A feature of the proposed device is that between the turbine and the condenser the steam outlet channel is divided into two dielectric channels, and in each channel there are mesh ionizers and collectors, and the mesh collector in each channel is electrically connected to the ionizer in the other channel, at the input in front of the ionizers nozzles are installed on both dielectric channels, the inner surface of the nozzles is covered with electrets with unlike charges, and each collector is equipped with a system of high-voltage discharge conductors nsatorov.
К особенностям, не входящим в формулу изобретения, можно предложить пожелание к гидравлическим сопротивлением - сумма гидравлических сопротивлений тракта без преобразователя и с преобразователем должны быть одно порядка. В противном случае можно поднять давление на выходе из турбины и снизить выработку электроэнергии в классическом электрогенераторе. Предпосылки для этого есть - для этого оба диэлектрических канала должны иметь тот же диаметр, что и в классическом случае. Что касается сопел, имеющих большое гидравлическое сопротивление, то они нужны только для запуска. В стационарном режиме сопла можно убрать. Проработка этого варианта - предмет новой заявки на изобретение.To the features that are not included in the claims, we can offer a wish for hydraulic resistance - the sum of the hydraulic resistance of the path without a converter and with a converter should be of the same order. Otherwise, you can increase the pressure at the outlet of the turbine and reduce the generation of electricity in a classic generator. There are prerequisites for this - for this, both dielectric channels must have the same diameter as in the classical case. As for nozzles having high hydraulic resistance, they are needed only for starting. In stationary mode, nozzles can be removed. The development of this option is the subject of a new application for an invention.
На фиг. 2 схематично изображена установка для низкотемпературного прямого преобразования энергии. Она содержит пароотводящий канал от турбины 3 и конденсатор пара 5.In FIG. 2 schematically illustrates an apparatus for low temperature direct energy conversion. It contains a steam outlet channel from the
Особенность предлагаемой установки заключается в том, что между турбиной 3 и конденсатором 5 пароотводящий канал разделен на два диэлектрических канала 6 и 7, в каждом из каналов расположены сетчатые ионизаторы 8 и коллекторы 9, причем сетчатый коллектор 9 в каждом из каналов электрически соединен с ионизатором 8 в другом канале, на входе перед ионизаторами 8 обоих диэлектрических каналов установлены сопла 10, внутренняя поверхность сопел 10 покрыта электретами 11 с разноименными зарядами, а каждый коллектор 9 снабжен системой высоковольтных разрядных конденсаторов 12.A feature of the proposed installation is that between the
Работает предлагаемая установка следующим образом. В каждом из диэлектрических каналов перед ионизаторами 8 установлены сопла 10, покрытые электретами 11 с разноименными зарядами. Поэтому капли конденсата, проходя через эти сопла помимо ускорения потока, однозначно приобретают заряд этого электрета. Процесс перестает быть стохастичным, что позволяет всегда однозначно знать знак заряда на коллекторах 9. Для сохранения электростатической энергии и увеличения мощности разряда (что особенно нужно, например, для дробления крупных кусков каменного угля) каждый коллектор 9 снабжен системой высоковольтных разрядных конденсаторов 12.13 - условно показан высоковольтный разъем.The proposed installation works as follows. In each of the dielectric channels in front of the
Таким образом, предложен способ и устройство для получения на ТЭЦ электрической энергии разного качества.Thus, a method and a device for producing electric energy of different quality at a thermal power plant is proposed.
Источники информацииInformation sources
1. Паровые и газовые турбины. Под ред. Костюка. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 12-14).1. Steam and gas turbines. Ed. Kostyuk. - M .: Energoatomizdat, 1985, p. 12-14).
2. Патент РФ №2267013.2. RF patent No. 2267013.
3. Патент РФ32278280.3. RF patent 32278280.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016136423A RU2652698C2 (en) | 2016-09-12 | 2016-09-12 | Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016136423A RU2652698C2 (en) | 2016-09-12 | 2016-09-12 | Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016136423A RU2016136423A (en) | 2018-03-15 |
RU2016136423A3 RU2016136423A3 (en) | 2018-04-02 |
RU2652698C2 true RU2652698C2 (en) | 2018-04-28 |
Family
ID=61627291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016136423A RU2652698C2 (en) | 2016-09-12 | 2016-09-12 | Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2652698C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1177647A1 (en) * | 1984-03-29 | 1985-09-07 | Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо | Electrohydrodynamic heat tube |
SU1495630A2 (en) * | 1987-12-07 | 1989-07-23 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Electrohydrodynamic heat pipe |
SU1511456A2 (en) * | 1987-11-18 | 1989-09-30 | В.П. Короткое | Wind power plant |
RU2327055C1 (en) * | 2006-10-23 | 2008-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Hot-pipe electrostatic generator |
-
2016
- 2016-09-12 RU RU2016136423A patent/RU2652698C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1177647A1 (en) * | 1984-03-29 | 1985-09-07 | Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо | Electrohydrodynamic heat tube |
SU1511456A2 (en) * | 1987-11-18 | 1989-09-30 | В.П. Короткое | Wind power plant |
SU1495630A2 (en) * | 1987-12-07 | 1989-07-23 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Electrohydrodynamic heat pipe |
RU2327055C1 (en) * | 2006-10-23 | 2008-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Hot-pipe electrostatic generator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОСТЮК А.Г. и др. Паровые и газовые турбины. М., Энергоатомиздат, 1985, с. 12-14. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016136423A3 (en) | 2018-04-02 |
RU2016136423A (en) | 2018-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4206396A (en) | Charged aerosol generator with uni-electrode source | |
RU2652698C2 (en) | Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy | |
US8881527B2 (en) | Systems and methods for generating electricity | |
Lebele-Alawa et al. | Improved design of a 25 MW Gas turbine plant using combined cycle application | |
US4516043A (en) | Method and apparatus for generating electrical energy from a heated gas containing carbon particles | |
RU84169U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY | |
US3546499A (en) | Combination process for electrical power generation and nitrogen fixation | |
JP3207631U (en) | Axial flow exhaust generator | |
EP1962362A1 (en) | Combined heat and power device | |
CN103883491B (en) | Solar steam plasma double-purpose TRT and technique thereof | |
WO2014125442A3 (en) | Electricity generation facility comprising a device for producing steam of reduced height, application to pwr and bwr reactors | |
MX2020004849A (en) | Additional powering for combined cycle power plants. | |
RU2230921C2 (en) | Method of operation and steam-gas plant of power station operating on combination fuel (solid and gaseous or liquid fuel) | |
CN204756883U (en) | Wet steam electric power waste heat utilization equipment | |
JP6517495B2 (en) | Oil refiner | |
Tarelin | Postfact phenomena of the wet-steam flow electrization in turbines | |
CN208340383U (en) | A kind of the tar filter structure and blowback cleaning device of biological fuel gas | |
RU2548962C2 (en) | Water deaeration method for thermal power plant | |
GB201219443D0 (en) | Power generator | |
RU2334882C1 (en) | Method of operating thermal electrical power station | |
GB2451290A (en) | Magnetohydrodynamic generator with photo-ionisation | |
RU2455583C2 (en) | Solar magnetohydrodynamic thermal power plant | |
EP2423455A2 (en) | Method for operating a power plant | |
Dicks | Director, Energy Conversion Division University of Tennessee Space Institute Tuliahoma, Tennessee 37388 | |
JP2018031278A (en) | Water collecting device for caloric power generating plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180913 |