SU1560735A1

SU1560735A1 - Устройство дл преобразовани энергии продуктов газификации угл в подземных услови х шахты

Info

Publication number: SU1560735A1
Application number: SU874328147A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Семенович Бурчаков; Александр Борисович Ковальчук; Геннадий Иванович Селиванов; Иван Иванович Волошиновский; Владимир Николаевич Закривидорога; Владимир Давидович Белоус; Владимир Андреевич Зайцев; Владимир Агеевич Грязнов; Владимир Александрович Сараев; Ирина Александровна Семерикова; Наталья Георгиевна Сагайдакова; Неонила Ивановна Миронова
Original assignee: Московский Горный Институт; Производственное Объединение "Белгородский Завод Энергетического Машиностроения"; Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии"
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1990-04-30

Abstract

Изобретение относитс к горному делу. С целью повышени эффективности и надежности в устройство дл преобразовани энергии продуктов газификации угл в подземных услови х шахты, содержащее котел-утилизатор 1 с теплоотвод щим контуром 2, заполненным теплоагентом, электрогенератор 3 на турбину 4, котора выходом через холодильник 5, имеющий внутри охлаждающий контур 6, св зана с питательным насосом 7, введены вынесенный коаксиальный теплопередающий контур 9, св занный через циркул ционный насос 8 с контуром 2. Второй теплоотвод щий контур 10, размещенный внутри контура 9, заполнен низкотемпературным рабочим телом (хладон, углекислота и др.) и св зан входом с питательным насосом 7, а выходом - с турбиной 4. Вынесенный коаксиальный контур 9 теплопередачи позвол ет сгладить пиковые колебани температуры дымовых газов, проход щих через котел-утилизатор от подземного газогенератора по скважине 11, и тем самым уберечь от термического разложени высокоэффективное рабочее тело в контуре 10, представл ющее собой перегретый пар хладона (фреона). Таким образом обеспечиваетс использование низкотемпературного тепла, которое ранее сбрасывалось в окружающую среду. 1 ил.

Description

кул ционный насос 8 с контуром 2. Второй теплоотвод щий контур 10, размещенный внутри контура 9, заполнен низкотемпературным рабочим телом (хлацон, углекислота и др.) и св зан входом с питательным насосом 7, а выходом - с турбиной 4. Вынесенный коаксиальный контур 9 теплопередачи позвол ет сгладить пиковые колебани температуры дымовых газов, проход

щих через котел-утилизатор от подземного газогенератора по скважине 11, и тем самьи уберечь от термического разложени высокоэффективное рабочее тело т контуре 1U,представ л ющее собой перегретый пар хладона (фреона). Таким образом обеспечиваетс использование низкотемпературного тепла, которое ранее сбрасыва- тгоеь в окружающую среду, 1 ил.

Изобретение относитс к горному делу, в частности к геотехнологической разработке угольных пластов, и может быть использовано дл преоора- зовани и утилизации энергии продуктов газификации угольного пласта в подземных услови х шахты, т.е. угледобывающего и перерабатывающего предпри ти , продукцией которого вл ютс не только уголь и горючий газ, а также теплова и электрическа энергии. Цель изобретени - повышение эффективности и надежности преобразовани энергии газификации угл путем использовани низкопотенциальных ды- UoBbix газов и высокоэффективного низкотемпературного рабочего тела. j На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит котел-утилизатор 1 с теплоотвод щим контуром 2, заполненным теплоагентом, электрогенератор 3, установленный на валу турбины 4, конденсатный выход которого через холодильник 5 с охлаждающим контуром 6 св зан с насосом 7. К входу первого теплоотвод щего контура 2 через введенный циркул ционный насос 8 подсоединен выход вынесенной ко- аксиально расположенной теплопереда- ющей емкости 9, вход которой св зан с выходом первого теплоотвод щего контура 2. Введенна втора тепло- отвод ща (теплопередающа ) поверхность контура 10 входом св зана с насосом 7, а выходом - с входом турбины 4, Вход газа в котел-утилизатор 1 трубопроводом соединен с устьем . продуктивной скважины 11, по которой поступает исход щий из подземного газогенератора нагретый дымовой газ (на чертеже показано стрелками) вл ющийс источником тепловой энерч

0

5

0

5

0

5

0

5

гии, преобразуемой турбиной 4 в механическую эенргию, а электрогенератором 3 - в электроэнергию. Послед- н передаетс через шины 12 глав- ной поверхностной подстанции (ГПП) к линии 13 электропередачи (ЛЭП) энергосистемы. Крктур 10 состоит из трех частей: подогревател , испарител и пароперегревател (не показаны ) .

Устройство работает следующим образом .

Нагретый в расположенном под землей газогенераторе дымовой газ от сгорани угл поступает через устье скважины 11 (или шахтный ствол) по трубопроводу в котел-утилизатор 1, где он отдает свое тепло первому теплоотвод щему контуру 2. Внутри последнего циркулирует теплоагент, например вода, под действием циркул ционного насоса 8, который обеспечивает обмен теплоагентом между контуром и вынесенной коаксиально рас- - положенной теплопередающей емкостью 9. Объем последней достдточен дл сглаживани пиковых колебаний температур дымового газа внутри котла- утилизатора 1. Этим обеспечиваетс (стабилизируетс ) работа второй теп- лоотвод щей (теплопередающей) поверхности контура 10, заполненного хладоном (фреоном), перетретьи пар которого вл етс рабочим телом турбины 4.

Стабилизаци температуры контура 10 необходима, так как при превышении допустимой температуры перегретый пар хладона (фреона) распадаетс с образованием смеси веществ, термодинамические свойства которых не могут обеспечить нормальной работы турбины 4. Поэтому превышение температуры пара хладона в теплопередающей пов лхно5 I

сти контура 10 выше критической (по распаду), котора дл каждого из хла донов известна, вл етс недопустимой , так как ведет к аварийному отказу системы.

В нормальном режиме поверхность 10 вырабатывает кондиционное рабочее тело (перегретый пар хладона или смеси хладонов), которое приводит в движение турбину 4, преобразующую тепловую энергию в механическую.Последн через вал передаетс электрогенератору 3, преобразующему ее в

„электрическую энергию, передаваемую через шины 12 в линию 13 электропередачи энергосистемы. После расширени в турбине 4 рабочее тело конденсируетс в . холодильнике 5, охлаждаемом контуром 6, обтекаемым хо

лодной водой шахтного водоотлива.

-V,

Claims

Формула изобретени

Устройство дл преобразовани - энергии продуктов газификации угл

Редактор И.Касарда

Составители Ю.Радин Техред М.Ходанич

Заказ 961

Тираж 430

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

607356

в подземных услови х шахты, содержащее газификатор, сообщенный с котлом-утилизатором , подключенным к турбине с электрогенератором, при этом выход турбины через холодильник сообщен с входом питательного насоса, подключенного к входу теплообменной поверхности котла-утилизатора, о т ,п личающеес тем, что, с це- - лью повышени эффективности и надеж ности преобразовани энергии газификации угл путем использовани низкотемпературных дымовых газов и вы- сокоэффективного низкотемпературного рабочего тела, устройство снабжено теплопередающими емкостью и поверхностью с циркул ционным насосом, вход и выход которой подключены к

20 ,теплопередающей емкости, при этом теплопередающа поверхность расположена коаксиально теплообменной поверхности котла-утилизатора, размещенного внутри теплопередающей емко25 ,сти.

15

Корректор В.Гирн к

Подписное