SU1724905A1

SU1724905A1 - Method of peak power generation

Info

Publication number: SU1724905A1
Application number: SU904834871A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Лебедь; Сергей Юрьевич Беляков; Борис Георгиевич Тимошевский
Original assignee: Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им.адм.С.О.Макарова
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1992-04-07

Abstract

Использование: стационарна энергетика , преимущественно атомные электростанции . Сущность изобретени : на режиме избытка электроэнергии включают электролизер 1, а полученные водород и кислород запасают в гидридном аккумул торе 7 и системе 4 хранени . На режиме пиковой нагрузки гидридный аккумул тор 7 нагревают охлаждающими газами газотурбогенерато- .ра 10, водород под высоким давлением подают в теплообменник 11 и дополнительную камеру 13 сгорани . В форсунку 15 камеры 13 одновременно компрессором 14 подают кислород и организуют процесс горени во- дородно-кислородной смеси. Гор чую см есь водорода и пара из камеры 13 подают в водородную турбину 16, а из нее в камеру сгорани газотурбогенератора 10. 1 ил.Use: stationary energy, mainly nuclear power plants. The essence of the invention: in the mode of excess electricity include the electrolyzer 1, and the resulting hydrogen and oxygen are stored in the hydride battery 7 and the storage system 4. In the peak load mode, the hydride battery 7 is heated by the cooling gases of the gas turbine generator 10, high pressure hydrogen is fed to the heat exchanger 11 and the additional combustion chamber 13. The nozzle 15 of the chamber 13 simultaneously supplies oxygen to the compressor 14 and organizes the process of burning the hydrogen-oxygen mixture. Hot mixture of hydrogen and steam from chamber 13 is fed into hydrogen turbine 16, and from it into the combustion chamber of a gas turbine generator 10. 1 sludge.

Description

Изобретение относитс к стационарной энергетике и может быть использовано при создании атомной электростанции.The invention relates to stationary power engineering and can be used to create a nuclear power plant.

Известен способ получени энергии пиковой электростанцией, заключающийс во включении дополнительных газотурбогенераторов на режиме пиковой нагрузки.A known method of obtaining energy from a peak power plant consists in the inclusion of additional gas turbine generators at peak load conditions.

При простоте и высокой маневренности недостатком вл етс значительный расход органического углеводородного топлива.With simplicity and high maneuverability, the disadvantage is a significant consumption of organic hydrocarbon fuel.

Известен способ получени энергии пиковой электростанцией, заключающийс в электролизе воды на режиме избыточной мощности, запасении водорода в гидрид- ном аккумул торе и сжигании его в газотурбинном двигателе на режиме пиковой нагрузки.A known method of obtaining energy from a peak power plant consists in electrolysis of water in the mode of excess power, storing hydrogen in a hydride battery and burning it in a gas turbine engine at peak load mode.

К достоинству данного способа относитс высока экономичность. Недостатком вл етс то, что при этом используетс теплотворна способность водорода, а высока работоспособность его не используетс .The advantage of this method is high efficiency. The disadvantage is that it uses the calorific value of hydrogen, and its high efficiency is not used.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы электростанции путем получени дополнительной энергии.The aim of the invention is to increase the efficiency of the power plant by generating additional energy.

Указанна цель достигаетс тем, что водород перед сжиганием в камере сгорани последовательно сжимают в гидридном аккумул торе и нагревают путем подвода тепла отработавших газов газовой турбины, частично сжигают в смеси с кислородом, а полученную пароводородную смесь расшир ют в водородной турбине. Таким образом , происходит использование высокой работоспособности водорода как рабочего тела, что повышает пиковую мощность на 25%.This goal is achieved by the fact that before burning in the combustion chamber, hydrogen is sequentially compressed in a hydride accumulator and heated by applying heat to the exhaust gas of a gas turbine, partially burned in a mixture with oxygen, and the resulting steam-hydrogen mixture is expanded in a hydrogen turbine. Thus, there is the use of high performance of hydrogen as a working fluid, which increases the peak power by 25%.

На чертеже показана схема электростанции , позвол юща реализовать предлагаемый способ.The drawing shows a power plant diagram that allows the proposed method to be implemented.

Способ реализуетс следующим образом .The method is implemented as follows.

На режиме избытка электроэнергии включают электролизер 1, в который подают воду. Получаемый кислород компрессором 2 через клапан 3 закачивают в систему 4 хранени , при этом клапан 5 закрыт. Получаемый водород через клапан 6 подают вIn the mode of excess electricity include the electrolyzer 1, which serves water. The oxygen received by the compressor 2 through the valve 3 is pumped into the storage system 4, while the valve 5 is closed. The resulting hydrogen through valve 6 serves

гидридный аккумул тор 7, где он запасаетс . При этом клапан 8 закрыт, а гидридный аккумул тор 7 охлаждаетс водой, чтобы она отобрала теплоту сорбции. На режиме пиковой нагрузки электролизер 1 отключают , клапаны 3 и 6 закрывают. Затем открывают клапан 9 и подают водород в камеру сгорани газотурбогенератора 10. Отход щие газы газотурбогенератора 10 подают вhydride battery 7 where it is stored. In this case, the valve 8 is closed, and the hydride battery 7 is cooled with water so that it selects the heat of sorption. In the peak load mode, the electrolyzer 1 is turned off, valves 3 and 6 are closed. Then the valve 9 is opened and hydrogen is supplied to the combustion chamber of the gas turbine generator 10. The exhaust gases of the gas turbine generator 10 are fed to

теплообменник 11, а затем на нагрев гид- ридного аккумул тора 7. В результате нагрева давление в аккумул торе 7 начнет повышатьс и по достижению заданного клапан 9 закрывают, а клапаны 8 и 12 открывают , при этом водород начинает поступать в теплообменник 11, подогреваетс там и поступает в дополнительную камеру 13 сгорани . Одновременно с этим открывают клапан 5, включают компрессор 14. Подаютthe heat exchanger 11, and then for heating the hydride accumulator 7. As a result, the pressure in the accumulator 7 starts to increase and, when the preset value is reached, valve 9 is closed, and valves 8 and 12 are opened, while hydrogen starts to flow into the heat exchanger 11, and enters the additional combustion chamber 13. At the same time open the valve 5, turn on the compressor 14. Serve

кислород в форсунку 15 камеры 13 и организуют горение водородно-кислородной смеси. В результате этого гор ча смесь па- роводорода поступает в водородную турбину 16, совершает работу, а затем поступаетoxygen in the nozzle 15 of the chamber 13 and organize the combustion of the hydrogen-oxygen mixture. As a result of this, a hot mixture of hydrogen enters the hydrogen turbine 16, performs work, and then enters

в камеру сгорани газотурбогенератора 10, Это приводит к повышению мощности электростанции на 25%.in the combustion chamber of the gas turbine 10, This leads to an increase in power plant by 25%.

Таким образом, предлагаемый способ получени пиковой мощности вл етс более эффективным и экономичным.Thus, the proposed method of obtaining peak power is more efficient and economical.

Claims

The invention method of obtaining peak power by burning in the combustion chamber of hydrogen obtained in the electrolyzer and accumulated in a hydride battery in modes of excess power, supplying gases to the gas turbine, expanding in it and generating peak power in modes

Peak load, characterized in that, in order to increase efficiency, hydrogen is successively compressed in a hydride battery before being burned in a combustion chamber, heated by supplying

the heat of the exhaust gases in the gas turbine is partially burned in a mixture with oxygen and the resulting hydrogen-vapor mixture is expanded in a hydrogen turbine.