RU64699U1 - ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE - Google Patents
ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU64699U1 RU64699U1 RU2007110037/22U RU2007110037U RU64699U1 RU 64699 U1 RU64699 U1 RU 64699U1 RU 2007110037/22 U RU2007110037/22 U RU 2007110037/22U RU 2007110037 U RU2007110037 U RU 2007110037U RU 64699 U1 RU64699 U1 RU 64699U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- steam
- steam turbine
- temperature
- production
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована для производства электроэнергии с использованием высокотемпературной паровой турбиной с комбинированным, в том числе водородным, топливом. Цель полезной модели - создание электрогенерирующего комплекса для высокоэффективного непрерывного производства электроэнергии. Устройство содержит паровой котел 1, установку для паровой конверсии природного газа в водород 2, установку для получения кислорода из воздуха 3, высокотемпературный Н2/О2 пароперегреватель 4, паровую турбину 5 с электрогенератором 6 и конденсатором 7, утилизационный котел 8. Ил. 1.The utility model relates to the field of energy and can be used to generate electricity using a high-temperature steam turbine with combined, including hydrogen, fuel. The purpose of the utility model is the creation of an electric generating complex for highly efficient continuous production of electricity. The device comprises a steam boiler 1, a unit for steam conversion of natural gas to hydrogen 2, a unit for producing oxygen from air 3, a high-temperature Н 2 / О 2 superheater 4, a steam turbine 5 with an electric generator 6 and a condenser 7, a recovery boiler 8. Il. one.
Description
Устройство относится к области энергетики и может быть использовано для производства электроэнергии с использованием комбинированного органического и водородного топлива.The device relates to the field of energy and can be used to produce electricity using combined organic and hydrogen fuels.
Известно устройство (Патент RU на полезную модель №30848 С2 от 10.10.2002 г.), содержащее паровой котел, Н2/О2 - парогенератор, паровую и газопаровую турбину с электрогенераторами, систему генерации водорода и кислорода с использованием электролиза и систему их аккумулирования.A device is known (Patent RU for utility model No. 30848 C2 dated 10.10.2002), comprising a steam boiler, N 2 / O 2 - a steam generator, a steam and gas-steam turbine with electric generators, a hydrogen and oxygen generation system using electrolysis and their storage system .
Его недостатком является то, что оно использует для получения H2 и О2 электролизер, содержит две турбины и два электрогенератора, а газопаровая турбина на водородном топливе может работать только периодически с интервалом, необходимым для накопления водорода и кислорода в специальных установках.Its disadvantage is that it uses an electrolyzer to produce H 2 and O 2 , contains two turbines and two electric generators, and a gas-steam turbine using hydrogen fuel can operate only periodically with the interval necessary for the accumulation of hydrogen and oxygen in special plants.
Наиболее близким по технической сущности является устройство (патент RU на полезную модель №54631 от 08.06.05 г.), содержащее паровой котел, установку для производства водорода конверсией из природного газа, H2/О2 парогенератор (высокотемпературный Н2/О2 - пароперегреватель), паровую турбину с электрогенератором и конденсатором пара, теплоутилизационный котел.The closest in technical essence is a device (RU patent for utility model No. 54631 dated 06/08/05), containing a steam boiler, a plant for the production of hydrogen by conversion from natural gas, H 2 / O 2 steam generator (high temperature H 2 / O 2 - superheater), a steam turbine with an electric generator and a steam condenser, a heat recovery boiler.
К его недостаткам относится, то что неуказанно допустимое количество неконденсирующихся газов в Н2 и О2 поступающих в Н2/О2 - парогенератор, соотношение расходов Н2 и О2. Эти показатели могут повлиять на работу конденсатора и снижение энергоэффективности установки в целом. Не указаны источники и рабочие среды для получения кислорода и охлаждения проточной части турбины.Its disadvantages include the fact that the unspecified allowable amount of non-condensable gases in H 2 and O 2 entering H 2 / O 2 is a steam generator, the ratio of the costs of H 2 and O 2 . These indicators can affect the operation of the capacitor and reduce the energy efficiency of the installation as a whole. The sources and working media for oxygen production and cooling of the turbine flow section are not indicated.
Цель полезной модели - создание электрогенерирующего комплекса для высокоэффективного непрерывного производства электроэнергии с использованием комбинированного, в том числе водородного, топлива, а также исключающего потери энергии при транспорте и хранении водорода.The purpose of the utility model is the creation of an electric generating complex for highly efficient continuous production of electricity using combined, including hydrogen, fuel, as well as eliminating energy loss during transport and storage of hydrogen.
Сущность полезной модели заключается в том, что устройство содержит паровой котел, высокотемпературный Н2/О2 - пароперегреватель, теплоутилизационный котел, паровую турбину с электрогенератором и конденсатором, установку для получения водорода из природного газа методом конверсии, а новым является то, что в устройство включена установка для производства кислорода методом разделения воздуха, а суммарные примеси неконденсирующихся газов при температуре от 20 до 100°С в водороде и кислороде должны быть менее 0,5% по объему, причем входы в высокотемпературный пароперегреватель соединены с выходом парового котла и выходами из установок для производства водорода и кислорода с расходами по водороду и кислороду в пропорциях близких (около±1%) к стехиометрическим для обеспечения их полного сгорания в среде водяного пара без промежуточной теплообменной поверхности, а выход высокотемпературного пароперегревателя соединен с входом в паровую турбину, причем выход установки для производства водорода по уходящим газам соединен с газовым трактом теплоутилизационного котла, и, кроме того, выход из теплоутилизационного котла по пару соединен с промежуточным вводом в паровую турбину и (или) системой охлаждения проточной части паровой турбины.The essence of the utility model lies in the fact that the device contains a steam boiler, high-temperature Н 2 / О 2 - a superheater, a heat recovery boiler, a steam turbine with an electric generator and a condenser, a plant for producing hydrogen from natural gas by the conversion method, and the new thing is that the device an installation for the production of oxygen by air separation is included, and the total impurities of non-condensable gases at a temperature of from 20 to 100 ° C in hydrogen and oxygen should be less than 0.5% by volume, with the low-temperature superheater is connected to the outlet of the steam boiler and the exits from the plants for the production of hydrogen and oxygen with hydrogen and oxygen consumption in proportions close (about ± 1%) to stoichiometric in order to ensure their complete combustion in water vapor without an intermediate heat-exchange surface, and the output of the high-temperature the superheater is connected to the entrance to the steam turbine, and the output of the plant for the production of hydrogen by flue gases is connected to the gas path of the heat recovery boiler, and, in addition to moreover, the steam outlet from the heat recovery boiler is coupled to an intermediate inlet to the steam turbine and (or) a cooling system for the flow part of the steam turbine.
Включение в состав электростанции установки для производства водорода из природного газа и установки для производства кислорода методом разделения воздуха позволит обеспечить непрерывную работу паровой турбины с номинальной мощностью при высоких начальных температуре и давлении. Высокая температура водяного пара до 2000 К на входе в паровую турбину за счет сжигания водорода с кислородом в среде водяного пара без промежуточной теплообменной поверхности после его выхода из парового котла в высокотемпературном Н2/О2 - пароперегревателе обеспечивает ее работу в режимах, характерных для газовых турбин, а выход паровой турбины связан с конденсатором пара, обеспечивающим давление ниже атмосферного. Увеличение начальной и уменьшение температуры на выходе из турбины, а также уменьшение влажности пара позволит повысить энергоэффективность производства электроэнергии.The inclusion in the power plant of a plant for the production of hydrogen from natural gas and a plant for the production of oxygen by air separation will allow continuous operation of a steam turbine with a rated power at high initial temperature and pressure. The high temperature of water vapor up to 2000 K at the entrance to the steam turbine due to the combustion of hydrogen with oxygen in a water vapor medium without an intermediate heat exchange surface after it leaves the steam boiler in a high-temperature Н 2 / О 2 - superheater ensures its operation in the modes typical for gas turbines, and the output of the steam turbine is connected to a steam condenser, providing a pressure below atmospheric. An increase in the initial temperature and a decrease in the temperature at the outlet of the turbine, as well as a decrease in steam humidity, will make it possible to increase the energy efficiency of electricity production.
Следует отметить, что нагрев водяного пара в современных паровых котлах выше 900 К фактически невозможен из-за пережога труб независимо от вида топлива (природный газ, водород, уголь и т.д.).It should be noted that the heating of water vapor in modern steam boilers above 900 K is virtually impossible due to burnout of pipes regardless of the type of fuel (natural gas, hydrogen, coal, etc.).
Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.A diagram of the proposed device is presented in the drawing.
Устройство содержит паровой котел 1, установку для парового производства водорода из природного газа методом конверсии 2, установку для производства кислорода методом разделения воздуха 3, высокотемпературный Н2/О2 - пароперегреватель 4, паровую турбину 5 с электрогенератором 6 и конденсатором 7, утилизационный котел 8.The device comprises a steam boiler 1, an installation for steam production of hydrogen from natural gas by the conversion method 2, an installation for oxygen production by air separation 3, a high-temperature Н 2 / О 2 - superheater 4, a steam turbine 5 with an electric generator 6 and a condenser 7, a recovery boiler 8 .
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Из парового котла 1 пар поступает в высокотемпературный Н2/О2 - пароперегреватель 4. В высокотемпературном Н2/О2 - пароперегревателе водяной пар перегревается за счет поступления и сжигания в нем водорода с кислородом в среде водяного пара без промежуточной теплообменной поверхности. Для полезного использования энергии уходящих газов из установки для конверсии природного газа в водород установлен утилизационный котел 8, выход пара из которого связан с промежуточным вводом пара в турбину 5 с электрогенератором 6 и (или) с системой охлаждения проточной части турбины. Далее пар поступает в конденсатор 7.From the steam boiler, 1 steam enters the high-temperature Н 2 / О 2 - superheater 4. In the high-temperature Н 2 / О 2 - superheater, water vapor overheats due to the ingress and burning of hydrogen and oxygen in it in the medium of water vapor without an intermediate heat exchange surface. For the beneficial use of the energy of the exhaust gases from the installation for converting natural gas to hydrogen, a recovery boiler 8 is installed, the steam output from which is connected to the intermediate steam input to the turbine 5 with an electric generator 6 and / or a cooling system for the turbine flow part. Next, the steam enters the condenser 7.
Указанные особенности устройства позволяют достигнуть более высокого коэффициента полезного действия по выработанной электроэнергии по отношению к существующим паротурбинным установкам. Достоинством данного устройства является то, что для генерации пара и обеспечения его начального перегрева могут быть использованы уголь, мазут, альтернативные виды топлива и возобновляемые источники энергии. Включение в состав устройства установки для производства водорода из природного газа методом конверсии позволяет исключить затраты на транспорт и хранение водорода, исключает возможность взрыва большого количества водорода, обеспечивает непрерывность работы устройства с номинальной мощностью.These features of the device allow to achieve a higher coefficient of efficiency in terms of generated electricity in relation to existing steam turbine plants. The advantage of this device is that coal, fuel oil, alternative fuels and renewable energy sources can be used to generate steam and ensure its initial overheating. The inclusion in the composition of the device installation for the production of hydrogen from natural gas by the conversion method eliminates the cost of transportation and storage of hydrogen, eliminates the possibility of explosion of a large amount of hydrogen, ensures the continuity of operation of the device with rated power.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110037/22U RU64699U1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110037/22U RU64699U1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU64699U1 true RU64699U1 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38317068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007110037/22U RU64699U1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU64699U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008103067A1 (en) * | 2007-02-19 | 2008-08-28 | Vladimir Alekseevich Fedorov | Electrogenerating device with a high-temperature steam turbine |
RU2542655C2 (en) * | 2010-11-27 | 2015-02-20 | Альстом Текнолоджи Лтд | Turbine bypass |
CN113339092A (en) * | 2021-05-17 | 2021-09-03 | 江阴市尚疯新能源技术开发有限公司 | Method for carbon gasification and neutralization power generation by using hydrogen and oxygen |
-
2007
- 2007-03-19 RU RU2007110037/22U patent/RU64699U1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008103067A1 (en) * | 2007-02-19 | 2008-08-28 | Vladimir Alekseevich Fedorov | Electrogenerating device with a high-temperature steam turbine |
US8516817B2 (en) | 2007-02-19 | 2013-08-27 | Vladimir Alekseevich Fedorov | Electrogenerating device with a high-temperature steam turbine |
RU2542655C2 (en) * | 2010-11-27 | 2015-02-20 | Альстом Текнолоджи Лтд | Turbine bypass |
US9726082B2 (en) | 2010-11-27 | 2017-08-08 | General Electric Technology Gmbh | Turbine bypass system |
CN113339092A (en) * | 2021-05-17 | 2021-09-03 | 江阴市尚疯新能源技术开发有限公司 | Method for carbon gasification and neutralization power generation by using hydrogen and oxygen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2335642C1 (en) | Electric power generator with high-temperature steam turbine | |
US8833051B2 (en) | Method for operation of an integrated solar combined-cycle power station, and a solar combined-cycle power station for carrying out this method | |
KR101821315B1 (en) | solar thermal and BIGCC-integrated combined power generation system | |
RU54631U1 (en) | ELECTRIC GENERATING COMPLEX WITH COMBINED FUEL | |
RU64699U1 (en) | ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE | |
RU121300U1 (en) | ENVIRONMENTALLY CLEAN ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE AND AIR CONDENSER | |
RU165520U1 (en) | DEVICE FOR INCREASING EFFICIENCY AND MANEUVERABILITY OF STEAM-GAS PLANT | |
RU2250872C1 (en) | Combined method of electric power and a liquid synthetic fuel production by gas turbine and steam-gas installations | |
CN201417093Y (en) | Heat recovery system of waste heat boiler for glass production line | |
RU56958U1 (en) | COMBINED FUEL STEAM-GAS PLANT | |
RU144013U1 (en) | AUTONOMOUS Cogeneration Unit with Intra-Cycle Pyrolysis of Solid Carbon-Containing Fuels | |
RU2533601C2 (en) | Power plant with combined-cycle plant | |
RU118360U1 (en) | INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER SUPPLY OF ENTERPRISES OF MINING, TRANSPORT AND PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS | |
RU84919U1 (en) | HEAT AND POWER INSTALLATION | |
RU30848U1 (en) | Energy complex with combined fuel | |
RU2376481C2 (en) | Electric power generating complex with combined fuel | |
EA017175B1 (en) | Electricity generating system using a combined fuel | |
RU2309263C2 (en) | Thermal power station | |
RU57422U1 (en) | POWER UNIT FOR UNDERGROUND COAL GASIFICATION | |
RU2774553C1 (en) | System for the production of environmentally friendly fuel at tpp with a steam boiler | |
RU84467U1 (en) | GEOTHERMAL PLANT FOR ELECTRICITY PRODUCTION WITH HYDROGEN-OXYGEN OVERHEATING | |
RU2278279C2 (en) | Cogeneration system based on steam boiler plant with use of heat of waste gases | |
RU2786709C1 (en) | Method for increasing the maneuverability of a nuclear power plant | |
RU92475U1 (en) | TECHNOLOGICAL DIAGRAM OF THERMAL ELECTRIC STATION | |
CN217052424U (en) | Waste incineration power generation coupling water electrolysis hydrogen production system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC12 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models |
Effective date: 20150921 Effective date: 20150922 |