RU92474U1

RU92474U1 - AUTONOMOUS HYDROGEN POWER PLANT

Info

Publication number: RU92474U1
Application number: RU2009138576/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Геннадьевич Дроздов; Сергей Викторович Дахин; Николай Николаевич Кожухов; Владимир Сергеевич Рачук; Станислав Петрович Малышенко; Александр Викторович Москвичев; Виктор Иванович Пригожин; Алевтина Борисовна Шивцова; Дмитрий Павлович Шматов
Original assignee: Открытое акционерное общество Конструкторское бюро химавтоматики
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2010-03-20

Abstract

Автономная турбоводородная энергоустановка, состоящая из водородного парогенератора, паровой турбины, электрогенератора, теплофикационного подогревателя, водяного бака-аккумулятора, электролизера, бака-аккумулятора, баков-аккумуляторов водорода и кислорода, отличающаяся тем, что водородный парогенератор включен в схему между электролизером и паровой турбиной.Autonomous turbohydrogen power plant, consisting of a hydrogen steam generator, steam turbine, electric generator, heating heater, water storage tank, electrolyzer, storage tank, hydrogen and oxygen storage tanks, characterized in that the hydrogen steam generator is included in the circuit between the electrolyzer and the steam turbine.

Description

Полезная модель относится к тепло и электроэнергетике и может быть использована для получения электрической и тепловой энергии для нужд промышленных предприятий, общественных и жилых зданий.The utility model relates to heat and electric power and can be used to produce electric and thermal energy for the needs of industrial enterprises, public and residential buildings.

Известно электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой турбиной для непрерывного производства электроэнергии [1], содержащее паровой котел, паровую турбину с электрогенератором и конденсатором, высокотемпературный Н₂/O₂-пароперегреватель, теплоутилизационный котел, установку для производства водорода из природного газа методом конверсии, установку для производства кислорода методом разделения воздуха. Недостатком известного электрогенерирующего устройства является использование органического топлива для работы парового котла, что влечет за собой высокие выбросы вредных веществ в окружающую среду.A power generating device with a high-temperature steam turbine for continuous power generation is known [1], comprising a steam boiler, a steam turbine with an electric generator and a condenser, a high-temperature H ₂ / O ₂ superheater, a heat recovery boiler, a plant for the production of hydrogen from natural gas by a conversion method, a plant for oxygen production by air separation. A disadvantage of the known power generating device is the use of fossil fuels for the operation of a steam boiler, which entails high emissions of harmful substances into the environment.

Полезная модель направлена на получение электрической и тепловой энергии, а также снижение вредных выбросов в окружающую среду. Это достигается тем, что водородный парогенератор включен в схему между электролизером и паровой турбиной. Тем самым водородный парогенератор потребляет водород и кислород, производимые электролизером и вырабатывает пар, поступающий на паровую турбину.The utility model is aimed at obtaining electric and thermal energy, as well as reducing harmful emissions into the environment. This is achieved by the fact that a hydrogen steam generator is included in the circuit between the electrolyzer and the steam turbine. Thus, the hydrogen steam generator consumes hydrogen and oxygen produced by the electrolyzer and generates steam entering the steam turbine.

На фиг. схематично представлена автономная турбоводородная энергоустановка, состоящая из водородного парогенератора 1, водородной турбины 2, электрогенератора 3, теплофикационного подогревателя 4, водяного бака-аккумулятора 5, электролизера 6, бака-аккумулятора 7, бака-аккумулятора водорода 8 и бака-аккумулятора кислорода 9.In FIG. A self-contained turbo-hydrogen power plant is represented schematically, consisting of a hydrogen steam generator 1, a hydrogen turbine 2, an electric generator 3, a heating heater 4, a water storage tank 5, an electrolyzer 6, a storage tank 7, a hydrogen storage tank 8 and an oxygen storage tank 9.

Автономная турбоводородная энергоустановка работает следующим образом.Autonomous turbohydrogen power plant operates as follows.

Водородный парогенератор 1 вырабатывает водяной пар высоких параметров (p=7 МПа, t≈800-1200 К), который поступает в паровую турбину 2, соединенную с валом электрогенератора 3. Вырабатываемая электроэнергия поступает внешнему потребителю. Пар, отработавший в паровой турбине, нагревает сетевую воду через теплофикационный подогреватель 4 для теплофикации и горячего водоснабжения внешнего потребителя, после чего конденсат пара поступает в водяной бак-аккумулятор 5. Из водяного бака-аккумулятора 5 конденсат посредством насоса 10 поступает в качестве питательной воды в водородный парогенератор, а также для питания электролизера 6. Электролизер 6 используя электроэнергию из сети во «внепиковое» время производит водород и кислород, которые могут накапливаться в баках-аккумуляторах 8 и 9 водорода и кислорода соответственно.Hydrogen steam generator 1 produces high-quality water vapor (p = 7 MPa, t≈800-1200 K), which enters a steam turbine 2 connected to the shaft of electric generator 3. The generated electricity is supplied to an external consumer. The steam that has been exhausted in a steam turbine heats the network water through a heating heater 4 for heating and hot water supply to an external consumer, after which the steam condensate enters the water storage tank 5. From the water storage tank 5, the condensate through the pump 10 enters as feed water to hydrogen steam generator, as well as to power the electrolyzer 6. The electrolyzer 6 using electricity from the network during off-peak times produces hydrogen and oxygen, which can accumulate in the storage tanks max 8 and 9 of hydrogen and oxygen, respectively.

Автономная работа водородной турбоустановки предполагается в качестве основного или резервного источника для энергообеспечения объектов различного назначения не допускающих перебоев в энергоснабжении. Например, медицинских центров, госпиталей и др.Autonomous operation of a hydrogen turbine is supposed to be the main or backup source for energy supply of various facilities that do not allow interruptions in energy supply. For example, medical centers, hospitals, etc.

Топливо для водородного парогенератора вырабатывается во «внепиковое» время, используя электроэнергию из электросети (если имеется возможность) или доставляется в баки-аккумуляторы из сторонних источников (автомобильным или железнодорожным транспортом).Fuel for a hydrogen steam generator is generated during off-peak times using electricity from the mains (if possible) or delivered to storage tanks from third-party sources (by road or rail).

Необходимо отметить, что применение предлагаемой турбоводородной установки в составе когенерационных установок (миниТЭЦ) ограничено возможностью получения и хранения топлива (H₂ и O₂) и определяется для каждого конкретного потребителя. При небольших электрических мощностях возможна комбинация водородной энергоустановки с ветровыми электрогенераторами, энергия которых используется для получения H₂ и O₂ из воды методом электролиза.It should be noted that the use of the proposed turbohydrogen unit as part of cogeneration units (mini-CHP) is limited by the possibility of obtaining and storing fuel (H ₂ and O ₂ ) and is determined for each specific consumer. With small electrical capacities, a combination of a hydrogen power plant with wind generators is possible, the energy of which is used to produce H ₂ and O ₂ from water by electrolysis.

Источники информацииInformation sources

1. Фаворский О.Н., Леонтьев А.И., Федоров В.А., Мильман О.О. Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой турбиной. Патент на полезную модель №64699 от 10.07.2007.1. Favorsky O.N., Leontiev A.I., Fedorov V.A., Milman O.O. Power generating device with a high temperature steam turbine. Utility Model Patent No. 64699 of July 10, 2007.

Claims

Autonomous turbohydrogen power plant, consisting of a hydrogen steam generator, steam turbine, electric generator, heating heater, water storage tank, electrolyzer, storage tank, hydrogen and oxygen storage tanks, characterized in that the hydrogen steam generator is included in the circuit between the electrolyzer and the steam turbine.