RU1813884C - Энергетическа установка - Google Patents

Abstract

Использование: в теплоэнергетике, в частности в энергетических установках при использовании низкосортных твердых топлив . Сущность изобретени : энергетическа  установка содержит паротурбинный блок, включающий котел с основной 1 и допол- ниртельной 2 топками, паровую турбину с генератором, а также газотурбинную установку с газовой турбиной 3, компрессором, выполненным с двум  ступен ми 4 и 5, и генератором ГТУ. Дополнительна  топка имеет рубашку 6, стенки которой пронизаны тепловыми трубками 18 дл  нагрева рабочего тела ГТУ. Рубашка дополнительной топки разделена на азотный 7 и кислородный 8

Description

./

Z.

отсеки. Между ступен ми компрессора размещен мембранный разделитель 9 воздуха с холодильником 10 на стороне азота и теплообменником-регенератором 11 на линии подачи кислорода в кислородный отсек 8, выходной патрубок которого соединен с горелкой , а выход компрессора подключен к азотному отсеку 7 рубашки дополнительной топки. При этом выхлоп турбины соединен через теплообменник-регенератор 11 скот- лом. 2 ил.

Изобретение относитс  к теплоэнергетике , и может найти широкое применение при работе котлотурбинных агрегатов в случае использовани  низкосортного твердого топлива.

Цель изобретени  - повышение эффективности сжигани  низкосортного твердого топлива и снижение выбросов вредных веществ . .

Сущность изобретени  по сн етс  чертежами , где на фиг. 1 изображена принципиальна  схема энергетической установки; на фиг:2 - разрез А-А на фиг.1.

На схеме показаны: 1 - основна  топка котла; 2 -дополнительна  топка; 3 - газова  турбина; 4 - перва  ступень компрессора; 5 .-втора  ступень компрессора; 6 - рубашка дополнительной топки; 7 - азотный отсек дополнительной топки; 8 - кислородный отсек дополнительной топки; 9 - мембранный разделитель; 10 - холодильник; 11 - теплообменник-регенератор; 12 - выходной патрубок кислородного отсека; 19 - выходной патрубок азотного отсека; 14-лини  подачи топлива; 15 - лини  сжатого азота; 16 - лини  сброса газовой турбины; 17 - теплоизол ци  дополнительной топки; 18-тепловые трубки дополнительной топки; 19 - внутренн   стенка дополнительной топки; 20 - разделительна  стенка отсеков; 21 - лини  подачи кислорода в кислородный отсек; 22 - выхлоп дополнительной топки. На выходе мембранного разделител  9 по линии сжатого кислорода включен регенератор 11 дл  подогрева, стенка, раздел юща  рубашку на кислородный и азотный отсеки, обеспечивает прохождение компонентов воздуха через рубашку дополнительной топки и выполнение ими своих конкретных функций.

Предложенна  энергетическа  установка работает следующим образом. Сжатый первой ступенью компрессора 4 атмосферный воздух поступает в мембранный разделитель 9 воздуха, где от азота отдел етс  кислород, который далее подают через теплообменник-регенератор 11, где он подогреваетс  за счет охлаждени  выхлопанного

газа (азота) из газовой турбины 3, по линии подачи кислорода 21 в кислородный отсек 8 дополнительной топки, и пройд  его. через кислородный патрубок 12 нагретый в отсеке

8 воздух поступает на сжигание низкосортного твердого топлива в горелке, топливо при этом смешиваетс , поступа  по линии 14, и смесь поступает на горение.

Оставшийс  после разделени  воздуха

в мембранном разделителе 9 азот охлажда-. ют в холодильнике 10 перед его сжатием во второй ступени компрессора 5. После этого сжатый азот по линии 15 подают в азотный отсек 7 дополнительной топки 2, где при

помощи тепловых трубок 18 теплоты из дополнительной топки 2 перекачиваетс  в отсек 7 и подогревает поданный туда азот. Далее нагретый в азотном отсеке 7 азот через выходной патрубок 13 подают в газовую турбину 3 и после нее через теплообменник-регенератор 11 его сбрасывают по линии сброса 16 в основную топку котла 1. Дл  нормальной работы дополнительной топки 2 на внутренней стенке предусмотрена теплоизол ци  со стороны прохождени  азота и кислорода в отсеках 7 и 8, которые разделены между собой стенкой 20. Теплоизол ци  17также нанесена на внешнюю стенку рубашки 6.

Ввиду того, что при помощи мембранного разделител  9 воздух раздел етс  на : компоненты (азот и кислород), которые затем после нагрева идут на расширение в газовую турбину (азот) и на горение твердого топлива (кислород), в топке котла, где высока  температура, нет атмосферного азота, что предотвращает образование его окислов, а нагретый кислород позвол ет жечь топливо с высоким КПД. Поэтому вредные выбросы в атмосферу значительно снижаютс , а из-за переизбытка кислорода интенсифицируетс  горение топлива и повышаетс  эффективность его сжигани . Таким образом, предложенна  энергетическа  установка позвол ет, благодар  отличительным признакам, значительно снизить вредные выбросы в атмосферу, а также значительно повысить зфф.ективность сжигани  низкосортного твердого топлива.

При использовании энергетической установки затраты на разработку и исследовани  ее должны быстро окупитьс  в процессе эксплуатации. В случае тиражировани  указанное предложение сулит большую экономическую выгоду.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Энергетическа  установка, содержаща  паротурбинный блок, включающий котел с основной и дополнительной топками, причем последн   выполнена с охлаждающей рубашкой, а также паровую турбину с генератором, и газотурбинную установку, включающую газовую турбину с генератором , выхлоп которой подключен к котлу, а также подсоединенный к ней через рубашку дополнительной топки компрессор, отличающа с  тем. что, с целью повышени  экологичности при применении низкосортного твердого топлива путем снижени  вредных выбросов, она снабженй теплорбменником-регенератором и мембранным разделителем воздуха дл  разделени  последнего на азот и кислород с холодильником на выходе азота, при этом рубашка дополнительной топки выполнена с разделением ее на азотный и кислородный отсеки , причем выходной патрубок последнего подключен к горелке, а компрессор выполнен двухступенчатым и подсоединен к газовой турбине через азотный отсек рубашки,

   разделитель воздуха установлен между ступен ми компрессора и его выход по кислороду подключен к кислородному отсеку через теплообменник-регенератор, установленный на выхлопе газовой турбины.

   А-А