SU1638319A1 - Комбинированна парогазова установка с газификацией твердого топлива - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплоэнергетике . Цель изобретени  - снижение вредных выбросов. Комбинированна  парогазова  установка снабжена газоразделителем 31, камерой 32 смешени  и водородным пароперегревателем 33, выполненным в виде камеры сгорани  с размещенной в ней поверхностью нагрева. При этом газоразделитель 31 выполнен в виде мембранного аппарата и включен в газопровод 9 между устройством 5 очистки газа и гэзо-га- зовым теплообменником 4. В установке основной перегрев пара производ т в поверхности нагрева пароперегревател  33, а промежуточный перегрев пара происходит в камере 32. Теплопроизводитель- ность высоконапорного парогенератора 8 и количество сжигаемого в нем газа уменьшаютс . За счет этих факторов происходит снижение вредных выбросов с продуктами сгорани  в атмосферу 2 з п ф-лы, 1 ил

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для достижения снижения вредных выбросов в окружающую среду от комбинированных парогазовых установок с газификацией 5 твердых топлив.

Цель изобретения - снижение вредных выбросов в окружающую среду комбинированными парогазовыми установками с газификацией твердого топлива путем 10 снижения теплопроизводительности высоконапорного парогенератора и, следовательно, количества сжигаемого в нем газа.

На чертеже изображена схема комбинированной парогазовой установки с гази- 15 фикацией твердого топлива.

Установка содержит воздухоразделитель 1, подключенный к кислородному компрессору 2, выход которого соединен с газификатором 3 твердого топлива, соеди- 20 ненным по продуктам газификации с последовательно расположенными газо-газовым теплообменником 4 и устройством 5 очистки газа, газотурбинный агрегат 6, воздушный компрессор 7 которого подключен к 25 воздухоразделителю 1 и к высоконапорному парогенератору 8, входы которого соединены газопроводом 9 очищенного газа через газо-газовый теплообменник 4 с выходом устройства 5 очистки газа и трубо- 30 проводом 10 азота с выходом воздухоразделителя 1, паровую турбину 11с цилиндрами 12 и 13 высокого и низкого давлений соответственно, сообщенными между собой паропроводом 14. При этом выходы 35 высоконапорного парогенератора 8 подключены паропроводом 15 к входу цилиндра 12 высокого давления и трубопроводом 16 продуктов сгорания - к входу газотурбинного агрегата 6. На одном валу с воздушным 40 компрессором 7 расположены газовая турбина 17 и электрогенератор 18. На одном валу с паровой турбиной 11 расположен электрогенератор 19. К газификатору 3 подсоединена линия 20 подачи твердого топли- 45 ва. На одном валу с кислородным компрессором 2 расположен электродвигатель 21. Пароводяной тракт высоконапорного парогенератора 8 включает конденсатор 22, конденсатный насос 23, систему регене- 50 ративных подогревателей 24 и 25 соответственно низкого и высокого давлений, деаэратор 26, питательный насос 27, газоводяной подогреватель 28 и экономайзер 29. В тракте продуктов сгорания газовой 55 турбины 17 последовательно расположены экономайзер 29, газоводяной подогреватель 28 и дымовая труба 30.

Кроме того, установка снабжена газоразделитёлем 31, камерой 32 смешения и пароперегревателем 33, выполненным в виде камеры сгорания с размещенной в ней поверхностью 34 нагрева, вход которой подключен к выходу высоконапорного пароге5 нератора 8, а ее выход соединен с входом цилиндра 12 высокого давления. При этом газоразделитель 31 включен в газопровод 9 очищенного газа, и его выход по водороду подключен к входу пароперегревателя 33, 10 другой вход которого подключен к выходу кислородного компрессора 2, а выход пароперегревателя 33 - к камере 32 смешения, включенной в паропровод 14 между цилиндрами 12 и 13 высокого и низкого давлений. 15 Газоразделитель 31 включен в газопровод 9 очищенного газа между устройством 5 очистки газа и газо-газовым теплообменником 4. Газоразделитель 31 выполнен в виде мембранного аппарата.

Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива работает следующим образом.

В газификатор 3 подают твердое топливо по линии 20. Газификация топлива про25 исходит под давлением в среде кислорода, который подают от воздухоразделителя 1 при помощи кислородного компрессора 2. Полученные продукты газификации охлаждают в газо-газовом теплообменнике 4 и 30 подают в устройство 5 очистки газа, где из них удаляют твердые частицы и газообразные сернистые соединения, главным образом сероводород. Очищенный газ подают в газоразделитель 31, в котором с помощью 35 мембранной сепарации происходит выделение из газа водорода. Из газоразделителя 31 полученный водород направляют в пароперегреватель 33, а сбросной поток газа нагревают в газо-газовом теплообменнике 4 и 40 подают на сжигание в высоконапорный парогенератор 8. Воздух для сжигания газа подают компрессором 7 газотурбинного агрегата 6. В высоконапорный парогенератор 8 также подают по трубопроводу 10 азот из 45 воздухоразделителя 1. Полученные продукты сгорания расширяют в газовой турбине 17, охлаждают в экономайзере 29 и газоводяном подогревателе 28 и выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу 30. В высо50 конапорном парогенераторе 8 получают насыщенный пар. При помощи кислородного _f компрессора 2 в пароперегреватель 33 поi дают стехиометрическое количество кислорода для сжигания водорода. В 55 пароперегревателе 33 происходит сгорание водорода в кислороде при стехиометрическом составе по реакции.

2Н2 + 02 = 2Н₂0.

Образующийся водяной пар охлаждают на поверхности 34 нагрева и подают в каме163831.9

6· ру 32 смешения. Во внутреннюю полость поверхности 34 нагрева поступает насыщенный пар из высоконапорного парогенератора 8. Перегретый пар из поверхности 34 нагрева подают на вход цилиндра 12 высо- 5 кого давления паровой турбины 11. В камере 32 смешивают пар после цилиндра 12 высокого давления и пар после пароперегревателя 33. Температуру пара после пароперегревателя 33 выбирают из условия 10 обеспечения перегрева пара после цилиндра 12 высокого давления. Перегретый пар из камеры 32 смешения подают на вход цилиндра 13 низкого давления паровой турбины 11. 15

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Комбинированная парогазовая установка с газификацией твердого топлива, содержащая паровой контур, состоящий из последовательно установленных высокона- 20 порного парогенератора, пароперегревателя, паровой турбины с цилиндрами высокого и низкого давлений, связанных паропроводом, и тракта питательной воды с газоводяным подогревателем и экономай- 25 зером, газотурбинный агрегат, состоящий из расположенных на одном валу воздушного компрессора, связанного по нагнетанию с парогенератором, и газовой турбины, вход которой подсоединен к выходу продуктов 30 сгорания парогенератора, а выход через экономайзер и газоводяной подогреватель сообщен с атмосферой, а также соединен ный с парогенератором посредством газопровода очищенного газа тракт газификации твердого топлива, состоящий из последовательно расположенных воздухоразделителя, связанного входом с воздушным компрессором, а выходом по азоту - с парогенератором, кислородного компрессора, газификатора твердого топлива, газогазового теплообменника и устройства очистки газа, отличающаяся тем. что, с целью снижения вредных выбросов, она дополнительно снабжена газоразделителем с выходом по водороду и камерой смешения, установленными соответственно на газопроводе очищенного газа и на паропроводе между цилиндрами высокого и низкого давлений паровой турбины, а пароперегреватель выполнен в виде камеры сгорания, подключенной по кислороду к кислородному компрессору, по водороду - к газоразделителю, а выходом - к камере смешения и снабженной поверхностью нагрева, подсоединенной входом к выходу пара из парогенератора. а выходом - к цилиндру высокого давления паровой турбины.
2. 2. Установка поп.1,отличающзяс я тем, что, газоразделитель размещен в газопроводе очищенного газа между устройством очистки газа и газо-газовым теплообменником.
3. 3. Установка поп.1,отл ичающаяс я тем, что газоразделитель выполнен в виде мембранного аппарата.