RU2143570C1

RU2143570C1 - Engine, power-generating unit of thermoelectric power plant, fuel preparation set, centrifugal gas separator, centrifugal steam-gas separator and tubular heat exchanger

Info

Publication number: RU2143570C1
Application number: RU99111244A
Authority: RU
Inventors: В.И. Поляков
Original assignee: Поляков Виктор Иванович
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 1999-12-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines for driving electric generators at thermoelectric power plants. SUBSTANCE: engine for power-generating units has cylindrical housing end face covers with seals in form of cylinders resting on rotor ribs, and on housing. Engine has housing cooling jackets. Power-generating unit has several series-connected and installed in parallel unified engines - steam generators, expanding gas, steam-gas and steam engines, each containing units and parts similar to those of engine. Power-generating unit uses gas, fuel oil, crushed coal, shavings and waste materials for its operation. It uses also hot smoke from industrial flame furnaces and waste heat boilers. Power-generating unit includes fuel preparation set, engine-steam generator, expanding and delivering machines, gas and steam-gas separators and heat exchanger. EFFECT: increased unit power and fuel serviceability owing to increased combustion temperature of fuel-air mixture. 7 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям для привода электрогенераторов на теплоэлектростанциях. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engines for driving electric generators in thermal power plants.

Известны парогазотурбинные двигатели теплоэлектростанций (Алексеев Г.Н. Общая теплотехника.- М.: Высшая школа, 1980, с. 436, 511). Полезная работа, или расход эксергии для применяемых на ТЭС паротурбинных двигателей, составляет всего 35,5%, для газотурбинных двигателей - 26,2%, а всего котельного агрегата - лишь 45,6% (там же, с.314). КПД современных двигателей ТЭС составляет 39.4-44% (там же, с. 511). Steam-gas-turbine engines of thermal power plants are known (Alekseev G.N. General Heat Engineering.- M.: Higher School, 1980, p. 436, 511). Useful work, or exergy consumption for steam turbine engines used at TPPs, is only 35.5%, for gas turbine engines - 26.2%, and the entire boiler unit - only 45.6% (ibid., P. 314). The efficiency of modern TPP engines is 39.4-44% (ibid., P. 511).

Чтобы повысить полезное использование топлива за счет передачи тепла в теплофикационную сеть, теплицам, ближайшим предприятиям, ТЭС построили в городах и близких пригородах, заранее зная о большом вреде здоровью населения. ТЭС - это очень большие загрязнители воздуха. Они обедняют атмосферу кислородом и одновременно обогащают ее вредными окислами азота, углерода, несгоревшими углеводородами, сернистым ангидридом, углекислым газом, тончайшей пылью. Специалисты даже ввели новый показатель измерения вредного воздействия на человеческую жизнь - непрожитые годы. Современные ТЭС отличаются высокой материалоемкостью и большими габаритами котельных агрегатов. Для их размещения и обслуживания необходимы громадные производственные и вспомогательные здания и сооружения, в частности водо- и воздухоподогреватели, высокие дымовые трубы, градирни, огромные водоемы для хранения и охлаждения воды, крупные насосные станции, системы трубопроводов к ним (там же, с. 321, 344). Для изготовления парогенераторов и турбин, работающих при высоких температурах и частотах вращения роторов, требуются высокопрочные и жаропрочные дорогостоящие материалы. Каждая ТЭС имеет в своем составе много уникального дорогостоящего оборудования и строится по индивидуальному проекту, что существенно удорожает себестоимость электрической и тепловой энергии. In order to increase the beneficial use of fuel by transferring heat to the heating network, greenhouses, and the nearest enterprises, TPPs were built in cities and nearby suburbs, knowing in advance about the great harm to public health. TPPs are very large air pollutants. They deplete the atmosphere with oxygen and at the same time enrich it with harmful oxides of nitrogen, carbon, unburned hydrocarbons, sulfur dioxide, carbon dioxide, and finest dust. Experts have even introduced a new indicator for measuring the harmful effects on human life - non-lived years. Modern thermal power plants are characterized by high material consumption and large dimensions of boiler units. For their placement and maintenance, huge industrial and auxiliary buildings and structures are necessary, in particular water and air heaters, high chimneys, cooling towers, huge reservoirs for storing and cooling water, large pumping stations, piping systems for them (ibid., P. 321 , 344). For the manufacture of steam generators and turbines operating at high temperatures and rotor speeds, high-strength and heat-resistant expensive materials are required. Each TPP has a lot of unique and expensive equipment and is built according to an individual project, which significantly increases the cost of electric and thermal energy.

Прототипом предлагаемого двигателя является роторный двигатель внутреннего сгорания по патенту РФ 2028476, F 02 B 53/00, опубл. 09.02.95. Указанный двигатель состоит из цилиндрического корпуса, торцевых крышек с опорными подшипниками и уплотнениями и эксцентрично размещенного в нем ротора с уплотнениями. Недостатками вышеуказанного роторного двигателя являются следующeе: недостаточно полное использование внутреннего объема цилиндрического корпуса для размещения изменяемых камер сгорания, массивный ротор и лопатки существенно ограничивают возможности увеличения диаметра, длины ротора и мощности двигателя. The prototype of the proposed engine is a rotary internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation 2028476, F 02 B 53/00, publ. 02/09/95. The specified engine consists of a cylindrical housing, end caps with thrust bearings and seals, and a rotor with seals eccentrically placed in it. The disadvantages of the above rotary engine are the following: insufficient use of the internal volume of the cylindrical body to accommodate variable combustion chambers, a massive rotor and blades significantly limit the possibility of increasing the diameter, length of the rotor and engine power.

Прототипом предлагаемого энергоблока теплоэлектростанции является техническое решение по патенту РФ N 2008441 F 01 K 13/00, включающее оборудование подготовки и подачи топлива, воздуха и воды, электрогенератор с расширительной машиной, состоящей из цилиндрического корпуса. Недостатком прототипа является низкая эффективность работы. The prototype of the proposed power unit of a thermal power plant is a technical solution according to RF patent N 2008441 F 01 K 13/00, including equipment for the preparation and supply of fuel, air and water, an electric generator with an expansion machine, consisting of a cylindrical body. The disadvantage of the prototype is the low efficiency.

Прототипом предлагаемого топливоприготовительного агрегата является техническое решение по патенту РФ N 212062 F 02 M 43/00, опубл. 20.10.98, включающее дозатор, вентилятор, измельчитель, бункер. Недостатком известного технического решения является низкая производительность. The prototype of the proposed fuel preparation unit is a technical solution according to the patent of the Russian Federation N 212062 F 02 M 43/00, publ. 10.20.98, including a dispenser, fan, chopper, hopper. A disadvantage of the known technical solution is low productivity.

Прототипом предлагаемого сепаратора газового центробежного является техническое решение по патенту РФ N 2077926, B 01 D 45/00, опубл. 27.04.97, включающее неподвижный корпус и направляющий аппарат. Недостатком известного технического решения является низкое качество очистки. The prototype of the proposed gas centrifugal separator is a technical solution according to the patent of the Russian Federation N 2077926, B 01 D 45/00, publ. 04/27/97, including a stationary housing and a guide apparatus. A disadvantage of the known technical solution is the low quality of cleaning.

Прототипом предлагаемого центробежного парогазового сепаратора является техническое решение по патенту РФ N 2099167, B 01 D 45/14. опубл. 10.12.45, состоящее из корпуса, крышки, закрепленного на ней двигателя с лопастным ротором. Недостатком известного технического решения является низкое качество очистки. The prototype of the proposed centrifugal vapor-gas separator is a technical solution according to the patent of the Russian Federation N 2099167, B 01 D 45/14. publ. 12.12.45, consisting of a housing, a cover, an engine with a rotor rotor fixed to it. A disadvantage of the known technical solution is the low quality of cleaning.

Прототипом предлагаемого теплообменника трубчатого является техническое решение по патенту РФ N 2122165, F 28 D 7/00, опубл. 20.11.98, состоящее из кожуха, трубных решеток и закрепленных в них трубок. Недостатком известного технического решения является низкая эффективность работы. The prototype of the proposed tubular heat exchanger is a technical solution according to the patent of the Russian Federation N 2122165, F 28 D 7/00, publ. 11/20/98, consisting of a casing, tube sheets and tubes fixed in them. A disadvantage of the known technical solution is the low efficiency.

Задачей изобретения является повышение единичной мощности и технической работоспособности топлива за счет повышения температуры сжигания топливовоздушной смеси. The objective of the invention is to increase the unit power and technical performance of the fuel by increasing the temperature of combustion of the air-fuel mixture.

Поставленная задача достигается выполнением:
- двигателя, включающего цилиндрический корпус с патрубками для ввода топливовоздушной смеси и вывода продуктов сгорания, торцевые крышки с опорными подшипниками и уплотнениями и эксцентрично размещенный в корпусе на полом валу цилиндрический ротор с уплотнителями, причем вал дополнен упорными подшипниками, ротор выполнен оребренным, с рубашкой охлаждения, корпус снабжен патрубками для ввода охлажденного и вывода сжатого нагретого теплоносителя, уплотнители выполнены в виде цилиндрических тел вращения; энергоблока теплоэлектростанции, включающее оборудование подготовки и подачи топлива, воздуха и воды, электрогенератор с расширительной машиной, состоящей из цилиндрического корпуса, причем энергоблок снабжен эксцентрично размещенным в корпусе ротором с уплотнителями, выполненными в виде цилиндрических тел вращения, и выполнен из нескольких последовательно или последовательно и параллельно установленных двигателей-парогенераторов, расширительных газовых, парогазовых и паровых машин, смесительных парогенераторов-гравитационных грязеуловителей, теплообменников для нагрева второго рабочего тела, центробежных парогазовых сепараторов, при этом каждый двигатель-парогенератор соединен парогазопроводом с парогазовой расширительной машиной, рубашки охлаждения корпусов внешней камеры сгорания, центробежного газового сепаратора, двигателей-парогенераторов, расширительных машин соединены трубопроводом с теплообменниками последней ступени нагрева второго рабочего тела, выходные патрубки расширительных парогазовых машин и смесительного парогенератора-грязеуловителя соединены трубопроводом с теплообменником второй ступени нагрева второго рабочего тела, паровой патрубок парогазового сепаратора соединен паропроводом с теплообменником первой ступени нагрева второго рабочего тела и паровым патрубком струйного компрессора, для нагрева и подачи воды в теплофикационный циркуляционный контур, рубашки охлаждения роторов, торцeвых крышек двигателей-парогенераторов, расширительных и остальных машин соединены с патрубком подачи воды в струйный компрессор, между смесительным парогенератором-грязеуловителем и центробежным жидкостным сепаратором установлена жидкостная расширительная машина, а в качестве преобразователей энергии газов и парогазовых смесей применены двигатели-парогенераторы и расширительные машины, каждая из которых выполнена с валом, дополненным упорными подшипниками, ротором с рубашкой охлаждения, при этом двигатели-парогенераторы снабжены патрубками для ввода охлажденного и вывода сжатого нагретого теплоносителя; энергоблока по п.2, в котором применены унифицированные двигатели-парогенераторы, газовые, паровые и парогазовые расширительные машины, нагреватели воздуха, продуктов сгорания, каждая из которых содержит цилиндрический корпус, торцeвые крышки с опорными подшипниками, эксцентрично размещенный в корпусе оребренный ротор с уплотнителями в виде цилиндрических тел вращения, полый вал, дополненный упорными подшипниками, ротором с рубашкой охлаждения и корпусом с патрубками для ввода охлажденного и вывода сжатого нагретого теплоносителя; топливоприготовительного агрегата, содержащего дозатор, вентилятор, измельчитель, бункер, причем агрегат выполнен в виде корпуса с лопастным ротором и коническим ситом, размещенным внутри транспортного колеса, оснащенного полками, при этом колесо и сито с лопастным ротором закреплены на валах, вращающихся в противоположных направлениях; сепаратора газового центробежного, включающего неподвижные корпус и направляющий аппарат, причем агрегат выполнен в виде корпуса с рубашкой охлаждения и размещенным внутри пакетом из множества плоских криволинейных лопастей, каждая из которых оснащена по периферии желобом, при этом расстояние между лопастями по нормали к кривой не превышает 1,3-2 максимального размера твердых частиц, а угол наклона желобов лопастей к вертикальной оси не превышает 45^o;
- центробежного парогазового сепаратора, состоящего из корпуса, крышки, закрепленного на ней двигателя с лопастным ротором, причем сепаратор выполнен с ротором, состоящим из корзины в форме усеченного конуса с множеством плоских тонкостенных криволинейных лопастей, при этом между смежными основными лопастями размещены короткие вспомогательные, минимальное расстояние между лопастями по нормали к кривой не превышает 5 толщин лопасти, внутри ротора размещен диск, а в днище корзины имеется отверстие с изогнутыми по винтовой линии ребрами;
- теплообменника трубчатого, состоящего из кожуха, трубных решеток и закрепленных в них трубок, причем теплообменник выполнен с вставленными внутрь трубок упругими цветкообразными вставками.The task is achieved by:
- an engine comprising a cylindrical housing with nozzles for introducing the air-fuel mixture and outputting combustion products, end caps with thrust bearings and seals, and a cylindrical rotor with seals eccentrically placed in the housing on the hollow shaft, the shaft being supplemented with thrust bearings, the rotor is finned, with a cooling jacket , the housing is equipped with nozzles for entering the cooled and the output of the compressed heated coolant, the seals are made in the form of cylindrical bodies of revolution; power unit of a thermal power plant, including equipment for the preparation and supply of fuel, air and water, an electric generator with an expansion machine consisting of a cylindrical body, and the power unit is equipped with a rotor eccentrically placed in the body with seals made in the form of cylindrical bodies of revolution, and made of several in series or sequentially and parallel installed steam engines, expansion gas, steam and gas engines, mixing steam-gravity generators knitters, heat exchangers for heating the second working fluid, centrifugal steam-gas separators, each steam generator being connected by a steam-gas pipeline to a steam-gas expansion machine, cooling jackets of the bodies of the external combustion chamber, a centrifugal gas separator, steam generator engines, expansion machines are connected by a pipeline to the heat exchangers of the last heating stage second working fluid, outlet pipes of expansion steam-gas machines and a mixing steam generator the heater is connected by a pipeline to the heat exchanger of the second stage of heating the second working fluid, the steam pipe of the gas-vapor separator is connected by the steam pipe to the heat exchanger of the first heating of the second working fluid and the steam pipe of the jet compressor, for heating and water supply to the heating circulation circuit, cooling rotor shirts, end caps of engines steam generators, expansion and other machines are connected to the nozzle for supplying water to the jet compressor, between the mud-mixing steam generator A liquid expansion machine was installed by the driver and a centrifugal liquid separator, and steam generators and expansion machines, each of which is made with a shaft supplemented with thrust bearings, a rotor with a cooling jacket, were used as gas energy converters and vapor-gas mixtures, while the steam generators were equipped with nozzles for input of cooled and output of compressed heated coolant; power unit according to claim 2, in which unified engines, steam generators, gas, steam and gas-vapor expansion machines, air heaters, combustion products, each of which contains a cylindrical body, end caps with thrust bearings, an finned rotor with seals in an eccentric housing, are used in the form of cylindrical bodies of revolution, a hollow shaft, complemented by thrust bearings, a rotor with a cooling jacket and a housing with nozzles for entering cooled and discharged compressed heated coolant; a fuel preparation unit comprising a dispenser, a fan, a chopper, a hopper, the unit being made in the form of a casing with a blade rotor and a conical strainer placed inside a transport wheel equipped with shelves, while the wheel and the sieve with a blade rotor are mounted on shafts rotating in opposite directions; a gas centrifugal separator, including a stationary body and a guiding apparatus, the unit being made in the form of a body with a cooling jacket and a package of many flat curved blades placed inside each of which is equipped with a groove on the periphery, while the distance between the blades along the normal to the curve does not exceed 1 , 3-2 the maximum size of solid particles, and the angle of inclination of the troughs of the blades to the vertical axis does not exceed 45 ^o ;
- a centrifugal gas-vapor separator, consisting of a housing, a cover, an engine with a rotor rotor mounted on it, the separator is made with a rotor consisting of a basket in the form of a truncated cone with many flat thin-walled curved blades, while short auxiliary ones are placed between adjacent main blades, minimum the distance between the blades along the normal to the curve does not exceed 5 blade thicknesses, a disk is placed inside the rotor, and there is a hole in the bottom of the basket with ribs curved along the helix;
- tubular heat exchanger, consisting of a casing, tube sheets and tubes fixed in them, and the heat exchanger is made with elastic flower-shaped inserts inserted into the tubes.

Указанное выполнение двигателя позволяет использовать его одновременно в качестве двигателя и парогенератора. Ввод в область сжатия охлажденного теплоносителя, например воды, позволяет непрерывно отбирать от ротора, цилиндрических уплотнителей и корпуса значительное количество тепла на испарение воды и нагрев пара. Надежное охлаждение позволяет повысить температуру в области непрерывного сгорания топливовоздушной смеси и более полно использовать техническую работоспособность топлива. При этом область сжатия внутри корпуса работает как парогенератор, а область расширения - как двигатель. Ввод части топлива через дополнительные патрубки в области сжатия позволяет дополнительно повысить давление и температуру сжигания топливовоздушной смеси и таким образом увеличить мощность двигателя, повысить его экономичность. Оснащение вала двигателя дополнительными упорными подшипниками позволяет создать почти в центре торцeвых крышек дополнительные опоры и тем самым увеличить диаметр, объем, давление и температуру внутри корпуса, который работает как сосуд под давлением. Это также открывает дополнительные возможности для увеличения мощности двигателя. The specified implementation of the engine allows you to use it simultaneously as an engine and a steam generator. The introduction into the compression region of a cooled coolant, for example water, allows you to continuously select from the rotor, cylindrical seals and the housing a significant amount of heat to evaporate water and heat the steam. Reliable cooling allows you to increase the temperature in the area of continuous combustion of the air-fuel mixture and to make full use of the technical performance of the fuel. In this case, the compression region inside the casing acts as a steam generator, and the expansion region acts as an engine. The introduction of part of the fuel through additional nozzles in the compression area allows you to further increase the pressure and temperature of the combustion of the air-fuel mixture and thus increase engine power, increase its efficiency. Equipping the motor shaft with additional thrust bearings makes it possible to create additional bearings almost in the center of the end caps and thereby increase the diameter, volume, pressure and temperature inside the housing, which acts as a pressure vessel. It also opens up additional possibilities for increasing engine power.

Пар, образующийся в области сжатия двигателя-парогенератора, может направляться в другую расширительную машину и там преобразовываться в энергию вращающегося вала. Эффективное охлаждение корпуса, ротора и цилиндрических уплотнителей позволяет повысить температуру сгорания топливовоздушной смеси первого рабочего тела до 3500^oC и нагреть до 1200^oC в рубашке охлаждения корпуса циркулирующий промежуточный жидкий теплоноситель. Это в свою очередь дает возможность нагреть и перегреть им второе рабочее тело, например аммиак, воду, фреон или другое. Пар высокого давления второго рабочего тела можно преобразовать в следующей расширительной машине в энергию вращающегося вала электрогенератора. Комплексно это задача решается в новом энергоблоке ТЭС с применением предлагаемого двигателя.The steam generated in the compression area of the engine-steam generator can be sent to another expansion machine and converted there into the energy of the rotating shaft. Effective cooling of the housing, rotor and cylindrical seals allows you to increase the temperature of combustion of the fuel-air mixture of the first working fluid to 3500 ^o C and heat up to 1200 ^o C in the cooling jacket of the housing circulating intermediate liquid coolant. This, in turn, makes it possible to heat and overheat the second working fluid, for example, ammonia, water, freon or another. The high pressure steam of the second working fluid can be converted in the next expansion machine into the energy of a rotating shaft of an electric generator. In a complex way, this problem is solved in the new TPP power unit using the proposed engine.

В энергоблоке ТЭС, включающем оборудование подготовки и подачи топлива, воздуха и воды, электрогенератор с расширительной машиной, состоящей из цилиндрического корпуса с эксцентрично размещенным в нем оребренным ротором и уплотнителями в виде цилиндрических тел вращения, это достигается выполнением его состоящим из нескольких последовательно или последовательно и параллельно установленных двигателей-парогенераторов, расширительных газовой, парогазовой и паровой машин, смесительных парогенераторов-гравитационных грязеуловителей, теплообменников для нагрева второго рабочего тела, центробежных парогазовых сепараторов. При этом каждый двигатель-парогенератор соединен парогазопроводом с парогазовой расширительной машиной, рубашки охлаждения корпусов внешней камеры сгорания, центробежного газового сепаратора, двигателей-парогенераторов, расширительных машин соединены трубопроводом с теплообменниками последней, например третьей, ступени нагрева второго рабочего тела, рубашки охлаждения валов, роторов, торцевых крышек двигателей-парогенераторов, расширительных и остальных машин соединены с патрубком подачи воды в струйный компрессор, паровой патрубок которого соединен с паровым патрубком парогазового сепаратора, а выходной патрубок с циркуляционным теплофикационным контуром. Для использования энергии потока очищенной в центробежном сепараторе воды между смесительным парогенератором-грязеуловителем и центробежным жидкостным сепаратором установлена жидкостная расширительная машина. В качестве преобразователей энергии газов, паров и парогазовых смесей в энергоблоке применены двигатели-парогенераторы и расширительные машины, каждая из которых содержит цилиндрический корпус, торцевые крышки с опорными подшипниками, эксцентрично размещенный в корпусе оребренный ротор с уплотнителями в виде цилиндрических тел вращения, полый вал, дополненный упорными подшипниками, ротор с рубашкой охлаждения. Двигатели-парогенераторы снабжены патрубками для ввода охлажденного и вывода сжатого нагретого теплоносителя. In a TPP power unit, including equipment for the preparation and supply of fuel, air and water, an electric generator with an expansion machine consisting of a cylindrical body with a finned rotor eccentrically placed in it and seals in the form of cylindrical bodies of revolution, this is achieved by making it consisting of several in series or in series and parallel installed steam engines, expansion gas, steam and gas engines, mixing steam generators, gravity dirt traps, heat exchangers for heating the second working fluid, centrifugal steam-gas separators. At the same time, each steam engine is connected by a steam-gas pipeline to a steam-gas expansion machine, the cooling jacket of the bodies of the external combustion chamber, a centrifugal gas separator, steam generator engines, expansion machines are connected by a pipeline to heat exchangers of the last, for example, third, stage of heating the second working fluid, shaft cooling jacket, rotors , end caps of steam engine engines, expansion and other machines are connected to the nozzle for supplying water to the jet compressor, steam pat the side of which is connected to the steam pipe of the steam-gas separator, and the output pipe with a circulation heating circuit. To use the energy of the flow of water purified in a centrifugal separator, a liquid expansion machine is installed between the mixing steam generator-dirt trap and the centrifugal liquid separator. As energy converters of gases, vapors and vapor-gas mixtures in the power unit, steam generators and expansion machines are used, each of which contains a cylindrical body, end caps with thrust bearings, a finned rotor with seals in the form of cylindrical bodies of revolution, a hollow shaft, complemented by thrust bearings, rotor with cooling jacket. Steam generator engines are equipped with nozzles for entering the cooled and the output of the compressed heated coolant.

С целью снижения затрат на проектирование, строительство, монтаж, наладку, обслуживание и ремонт энергетического оборудования в энергоблоке применены группы или отдельные унифицированные по типоразмерам, производительности, давлению, температуре или мощности двигателя парогенераторы, газовые, паровые и парогазовые расширительные машины, нагнетатели воздуха, каждая из которых содержит цилиндрический корпус, торцевые крышки с опорными подшипниками, эксцентрично размещенный в корпусе оребренный ротор с уплотнителями в виде цилиндрических тел вращения, полый вал, дополненный упорными подшипниками, ротор, дополненный рубашкой охлаждения. Двигатели-парогенераторы снабжены патрубками для ввода охлажденного и вывода сжатого нагретого теплоносителя. In order to reduce the costs of the design, construction, installation, commissioning, maintenance and repair of power equipment in the power unit, groups or individual steam generators, gas, steam and gas-vapor expansion machines, air compressors, unified by type, size, pressure, temperature or engine power were used of which contains a cylindrical housing, end caps with thrust bearings, a finned rotor with seals in the form of a cylindrical eccentric placed in the housing rotation bodies, a hollow shaft, supplemented by thrust bearings, a rotor, supplemented by a cooling jacket. Steam generator engines are equipped with nozzles for entering the cooled and the output of the compressed heated coolant.

Предлагаемый энергоблок из групп унифицированных двигателей-парогенераторов, расширительных машин парогазовых сепараторов, смесительных парогенераторов может работать на газообразном, жидком топливе, а также на указанных видах топлива с добавкой твердого топлива, например каменного угля, торфа, опилок. В нем можно использовать горячие продукты сгорания от промышленных огневых печей и установок для варки, сварки, плавления, сушки, нагрева, обжига, отопления, утилизации производственных и бытовых отходов сжиганием. The proposed power unit from the groups of unified engines, steam generators, expansion machines, steam-gas separators, mixing steam generators can operate on gaseous, liquid fuels, as well as on these types of fuels with the addition of solid fuels, such as coal, peat, sawdust. It can use hot products of combustion from industrial fire furnaces and installations for cooking, welding, melting, drying, heating, firing, heating, utilization of industrial and household waste by burning.

Использование топливных добавок в предлагаемом энергоблоке может осуществляться двумя способами:
- путем предварительного измельчения, разделения смеси частиц по размерам и использования отсортированных мелких частиц для сжигания под давлением непосредственно в двигателе-парогенераторе или внешней камере сгорания;
- путем предварительной подготовки и сжигания топливных добавок в известных топках, печах, котлах, агрегатах с отбором горячих продуктов сгорания и подачей их с небольшим начальным давлением в двигатель-парогенератор энергоблока с избытком воздуха одновременно с основным газообразным или жидким топливом.The use of fuel additives in the proposed unit can be carried out in two ways:
- by preliminary grinding, dividing the mixture of particles by size and using sorted small particles for burning under pressure directly in a steam engine or an external combustion chamber;
- by preliminary preparation and burning of fuel additives in known furnaces, stoves, boilers, units with the selection of hot combustion products and supplying them with a small initial pressure to the steam engine of the power unit with excess air simultaneously with the main gaseous or liquid fuel.

Оба способа требуют доукомплектования предлагаемого энергоблока дополнительным оборудованием. Создание более сложных энергоблоков, предназначенных для использования местных дешевых топливных добавок, особенно целесообразно в отдаленных и труднодоступных регионах при ограниченности привозного жидкого или газообразного топлива. Оно экономически выгодно для ТЭС, размещенных вблизи мест добычи топлива, переработки и образования больших количеств производственных и бытовых отходов. Может найти применение для рационального использования грязных дымов - продуктов сгорания металлургических, химических и утилизационных предприятий. Both methods require the completion of the proposed power unit with additional equipment. The creation of more complex power units designed to use local cheap fuel additives is especially advisable in remote and inaccessible regions with limited imported liquid or gaseous fuels. It is economically profitable for thermal power plants located near the places of fuel production, processing and generation of large quantities of industrial and household waste. It may find application for the rational use of dirty fumes - combustion products of metallurgical, chemical and utilization enterprises.

С целью рационального использования имеющихся местных ресурсов твердого топлива предлагаемый энергоблок дополняют топливоприготовительным агрегатом для непрерывного измельчения и разделения смеси частиц и внешней камерой сгорания с центробежным газовым сепаратором. Для измельчения и подачи в горелки пылевидного угля на ТЭС применяют топливоприготовительные агрегаты, содержащие дозаторы, вентиляторы, соединенные между собой единой пневмосистемой бункера, барабанно-шаровую мельницу, пневмогравитационный сепаратор и циклон со шнековым двигателем. In order to rationally use the available local solid fuel resources, the proposed power unit is supplemented with a fuel preparation unit for continuous grinding and separation of a mixture of particles and an external combustion chamber with a centrifugal gas separator. For grinding pulverized coal and feeding it to the TPP burners, fuel preparation units are used, containing dispensers, fans, interconnected by a single hopper pneumatic system, a drum-ball mill, a pneumogravity separator and a cyclone with a screw motor.

Недостатки известного агрегата:
- повышенная материалоемкость, громоздкость, потребность в больших производственных зданиях;
- многократное измельчение измельченного материала, которое увеличивает непроизводительные затраты энергии. Сокращение затрат на измельчение угля достигается выполнением топливоприготовительного агрегата, содержащего дозатор, вентилятор, измельчитель, бункер в виде корпуса с лопастным ротором и коническим ситом, размещенным внутри транспортного колеса, оснащенного лопатками, при этом колесо и сито закреплены на валах, вращающихся в противоположных направлениях.The disadvantages of the known unit:
- increased material consumption, bulkiness, the need for large industrial buildings;
- repeated grinding of crushed material, which increases unproductive energy costs. Reducing the cost of grinding coal is achieved by the implementation of a fuel preparation unit containing a dispenser, fan, chopper, hopper in the form of a housing with a blade rotor and a conical strainer placed inside a transport wheel equipped with vanes, while the wheel and sieve are mounted on shafts rotating in opposite directions.

С целью использования твердого топлива и удаления из продуктов сгорания твердых частиц, которые приведут к быстрому износу двигателя, между камерой внешнего сгорания и двигателем установлен газовый центробежный сепаратор. В качестве сепаратора может быть применен циклон, состоящий из цилиндрического корпуса и примыкающего к нему по касательной направляющего аппарата. Однако известные циклоны имеют очень малую поверхность осаждения твердых частиц и по этой причине обладают низкой разделяющей способностью. Для повышения эффективности разделения в предлагаемом двигателе применен газовый центробежный сепаратор, выполненный в виде корпуса с пакетом тонкостенных плоских криволинейных лопастей, каждая из которых оснащена по периферии желобом, при этом расстояние между лопастями по нормали к кривой не превышает 1,3-2 максимального размера наибольших твердых частиц в потоке газа, а угол наклона желобов лопастей к вертикальной оси не превышает 45^o.In order to use solid fuel and remove solid particles from the combustion products, which will lead to rapid engine wear, a gas centrifugal separator is installed between the external combustion chamber and the engine. As a separator, a cyclone can be used, consisting of a cylindrical body and adjacent to it along a tangent guide apparatus. However, the known cyclones have a very small surface deposition of solid particles and for this reason have a low separation ability. To increase the separation efficiency, the proposed engine uses a gas centrifugal separator made in the form of a housing with a package of thin-walled flat curved blades, each of which is equipped with a groove around the periphery, while the distance between the blades along the normal to the curve does not exceed 1.3-2 of the maximum size solid particles in the gas stream, and the angle of inclination of the troughs of the blades to the vertical axis does not exceed 45 ^o .

Для отделения газообразных продуктов сгорания от водяного пара и вывода их в атмосферу в предлагаемом энергоблоке предусматривается использование центробежного парогазового сепаратора. Это можно осуществить на центробежных сепараторах, состоящих из корпусов и размещенного внутри него ротора с пакетом конических тарелок. Однако указанные сепараторы имеют относительно небольшую поверхность осаждения и поэтому менее производительны. Для комплектации энергоблока понадобится несколько сепараторов. С целью увеличения поверхности осаждения, эффективности разделения и производительности в энергоблоке предусмотрено применить центробежный парогазовый сепаратор, выполненный в виде корпуса с установленным на крышке торцевым электродвигателем, на валу которого закреплен ротор, состоящий из корзины в форме усеченного конуса с множеством плоских тонкостенных криволинейных лопастей, при этом между смежными основными лопастями размещены короткие вспомогательные, минимальное расстояние между лопастями по нормали к кривой не превышает 5 толщин лопасти, внутри ротора размещен диск, а в днище корзины имеется отверстие с изогнутыми по винтовой линии ребрами. For the separation of gaseous products of combustion from water vapor and their output into the atmosphere in the proposed power unit, the use of a centrifugal vapor-gas separator is provided. This can be done on centrifugal separators, consisting of housings and a rotor placed inside it with a package of conical plates. However, these separators have a relatively small deposition surface and are therefore less productive. To complete the power unit will need several separators. In order to increase the deposition surface, separation efficiency and productivity in the power unit, it is envisaged to use a centrifugal steam-gas separator made in the form of a housing with an end electric motor mounted on the lid, on the shaft of which a rotor is mounted, consisting of a basket in the form of a truncated cone with many flat thin-walled curved blades, with this between short adjacent main blades placed short auxiliary, the minimum distance between the blades along the normal to the curve does not exceed 5 the thickness of the blade, a disk is placed inside the rotor, and there is a hole in the bottom of the basket with ribs curved along the helix.

В предлагаемом энергоблоке предусмотрено использование трубчатых теплообменников для передачи тепла через стенки труб от одних теплоносителей в виде пара, проходящего внутри труб, к другим. Каждый теплообменник имеет корпус, трубные решетки и закрепленные в них трубки. Коэффициенты теплопередач от пара к стенкам труб относительно низкие, что предопределяет необходимость иметь большие поверхности теплообмена и соответственно большие размеры и массу теплообменников. С целью уменьшения габаритов и массы теплообменников в предлагаемом энергоблоке применены теплообменники, имеющие внутри трубок металлические упругие цветкообразные тонкостенные вставки, которые позволяют в 1,25-2 раза увеличить площадь контакта пара с поверхностью нагрева и существенно сократить массу и габариты трубчатых теплообменников. The proposed power unit provides for the use of tubular heat exchangers for transferring heat through the pipe walls from one heat carrier in the form of steam passing inside the pipes to others. Each heat exchanger has a housing, tube sheets and tubes fixed in them. The heat transfer coefficients from steam to the pipe walls are relatively low, which makes it necessary to have large heat transfer surfaces and, accordingly, large sizes and masses of heat exchangers. In order to reduce the dimensions and mass of the heat exchangers in the proposed power unit, heat exchangers are used that have metallic elastic, flower-like thin-walled inserts inside the tubes, which allow a 1.25-2 times increase in the contact area of steam with the heating surface and significantly reduce the weight and dimensions of tubular heat exchangers.

Схематично показаны на фиг. 1 - продольный разрез двигателя-парогенератора; на фиг. 2 - поперечное сечение двигателя-парогенератора; на фиг. 3 - принципиальная схема энергоблока с двигателями-парогенераторами, расширительными машинами; на фиг. 4 - поперечный разрез центробежного парогазового сепаратора; на фиг. 5 - фрагмент сечения по I-I парогазового сепаратора; на фиг. 6 - структурная схема энергоблока из группы унифицированных двигателей-парогенераторов, расширительных и других машин и аппаратов (на фиг. 6 показаны только основные группы двигателей, машин и аппаратов и их связи); на фиг. 7 - сечение по I-I камеры внешнего сгорания с газовым центробежным сепаратором; на фиг. 8 - поперечный разрез камеры внешнего сгорания и газового центробежного сепаратора в развернутом по средней плоскости виде; на фиг. 9 - поперечное сечение топливоприготовительного агрегата; на фиг. 10 - сечение топливоприготовительного агрегата по I-I; на фиг. 11 - сечение топливоприготовительного агрегата по II-II; на фиг. 12 - поперечное сечение цветкообразных вставок в трубчатые теплообменники. Shown schematically in FIG. 1 is a longitudinal section of a steam engine; in FIG. 2 is a cross section of a steam engine; in FIG. 3 is a schematic diagram of a power unit with steam generator engines, expansion machines; in FIG. 4 is a cross-sectional view of a centrifugal vapor-gas separator; in FIG. 5 is a fragment of a section along I-I of a gas-vapor separator; in FIG. 6 is a structural diagram of a power unit from the group of unified steam engine generators, expansion and other machines and devices (in Fig. 6 only the main groups of engines, machines and devices and their communication are shown); in FIG. 7 is a section along the I-I of the external combustion chamber with a gas centrifugal separator; in FIG. 8 is a cross-sectional view of an external combustion chamber and a gas centrifugal separator in an expanded form along a mid-plane; in FIG. 9 is a cross section of a fuel preparation unit; in FIG. 10 is a cross section of a fuel preparation unit according to I-I; in FIG. 11 is a section of a fuel preparation unit according to II-II; in FIG. 12 is a cross-sectional view of flower-shaped inserts in tubular heat exchangers.

Двигатель с парогенератором (ДП) в области сжатия (фиг. 1, 2) состоит из соединенных между собой полого цилиндрического корпуса 1, торцeвых крышек 2 и 3 с опорными подшипниками 4, эксцентрично расположенного в корпусе цилиндрического оребренного ротора 5 с подвижными уплотнителями 6 в виде цилиндров, опирающихся на ребра и внутреннюю поверхность корпуса 1. Корпус 1 имеет на торцах выступающие венцы 1.9, которые при изготовлении двигателя притираются с торцeвыми крышками 2 и 3, проверяются на герметичность соединения и совместно маркируются. Сборка корпуса и торцовых крышек предусматривается с использованием калиброванных металлических прокладок или осуществляется без прокладок, которые могут увеличить щели между корпусом и торцeвыми крышками и существенно снизить эффективность работы двигателя. Подвижные уплотнители 6 в виде цилиндрических тел вращения выполняются сплошными или полыми, закрытыми с торцов. Они уплотняют щели между корпусом, ротором и торцeвыми крышками только во время вращения ротора. Торцeвые уплотнения между ротором, уплотнителями в виде цилиндров и торцeвыми крышками достигаются за счет очень малых зазоров при изготовлении корпуса 1 и ротора 5 с применением специальной оснастки, обеспечивающей точную параллельность и перпендикулярность поверхностей неподвижных и вращающихся деталей при сборке и во время работы двигателя. Перемещение уплотнителей 6 осуществляется ребрами вращающегося ротора 5. При вращении ротора 5, что показано стрелкой А, они за счет центробежных сил плотно прилегают к внутренней поверхности корпуса 1 и создают уплотнение между ребрами ротора 5 и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1. За счет сил трения, возникающих при перемещении, цилиндрические уплотнители также приобретают вращательное движение, что показано стрелкой Б. При этом имеет место трение качения и скольжения о внутреннюю поверхность корпуса 1 и поверхность ребер ротора 5. Силы трения в обоих случаях весьма незначительны. Износ поверхностей трения будет также весьма незначительным. The engine with a steam generator (DP) in the compression area (Fig. 1, 2) consists of interconnected hollow cylindrical body 1, end caps 2 and 3 with thrust bearings 4, eccentrically located in the body of a cylindrical finned rotor 5 with movable seals 6 in the form cylinders resting on the ribs and the inner surface of the housing 1. The housing 1 has protruding crowns 1.9 at the ends, which during the manufacture of the engine are ground with end caps 2 and 3, checked for leaks and jointly marked. The assembly of the housing and end caps is provided using calibrated metal gaskets or is carried out without gaskets that can increase the gaps between the housing and the end caps and significantly reduce the efficiency of the engine. Movable seals 6 in the form of cylindrical bodies of revolution are solid or hollow, closed from the ends. They seal the gaps between the housing, the rotor and the end caps only during rotation of the rotor. Face seals between the rotor, cylindrical seals and end caps are achieved due to very small gaps in the manufacture of the housing 1 and rotor 5 using special equipment that ensures precise parallelism and perpendicularity of the surfaces of stationary and rotating parts during assembly and during engine operation. The movement of the seals 6 is carried out by the ribs of the rotating rotor 5. During the rotation of the rotor 5, as shown by arrow A, they due to centrifugal forces are tightly attached to the inner surface of the housing 1 and create a seal between the ribs of the rotor 5 and the inner surface of the cylindrical housing 1. Due to the friction forces, arising during the movement, cylindrical seals also acquire a rotational movement, as shown by arrow B. In this case, there is rolling and sliding friction against the inner surface of the housing 1 and the surface of the ribs rotor 5. The friction forces in both cases are very small. Wear of friction surfaces will also be very slight.

Торцeвые крышки 2 и 3, помимо опорных подшипников 4, имеют сальниковые уплотнения 2.1 и 3.1, впускные патрубки 2.2 и 3.2, выпускные патрубки 2.3 и 3.3, кольцевые камеры для охлаждающей жидкости 2.4 и 3.4. Двигатель-парогенератор выполнен с полым валом 7, снабженным упорными подшипниками 7.1 и 7.2, каждый из которых установлен между наружной стороной торцeвой крышки и гайкой 7.3 с контргайкой 7.4. Условной нейтральной плоскостью, проведенной через центры ротора 0₁ и цилиндрического корпуса 0₂, корпус цилиндра делится на область сжатия, где объем по ходу вращения ротора 5 уменьшается, и область расширения, где объем увеличивается. В области сжатия корпус 1 оснащен патрубками для ввода охлажденного 1.1 и вывода сжатого нагретого теплоносителя 1.2. В области расширения корпус имеет многоканальный патрубок 1.3 для раздельного ввода компонентов топливовоздушной смеси или продуктов сгорания из внешней камеры сгорания или от смежного двигателя, или от промышленной огневой печи, котла, другой установки. В корпусе или торцeвых крышках в области сжатия могут быть предусмотрены дополнительные патрубки для ввода топлива или топливовоздушной смеси, например патрубок 1.8. Количество, место размещения определяется температурным режимом, наличием топливных добавок или использованием горячих продуктов сгорания от посторонних источников, например огневых печей, установок, котлов-утилизаторов.The end caps 2 and 3, in addition to the thrust bearings 4, have stuffing boxes 2.1 and 3.1, inlet pipes 2.2 and 3.2, exhaust pipes 2.3 and 3.3, annular chambers for coolant 2.4 and 3.4. The steam engine is made with a hollow shaft 7, equipped with thrust bearings 7.1 and 7.2, each of which is installed between the outer side of the end cap and nut 7.3 with lock nut 7.4. The conditional neutral plane drawn through the centers of the rotor 0 ₁ and the cylindrical body 0 ₂ , the cylinder body is divided into a compression region, where the volume decreases along the rotor 5, and an expansion region, where the volume increases. In the field of compression, housing 1 is equipped with nozzles for entering cooled 1.1 and output of compressed heated coolant 1.2. In the expansion area, the casing has a multi-channel nozzle 1.3 for separate input of the components of the air-fuel mixture or combustion products from an external combustion chamber or from an adjacent engine, or from an industrial fire furnace, boiler, or other installation. In the housing or end caps in the compression area, additional nozzles may be provided for introducing fuel or air-fuel mixture, for example, nozzle 1.8. The quantity, location is determined by the temperature regime, the presence of fuel additives or the use of hot combustion products from extraneous sources, such as fire stoves, plants, and waste heat boilers.

Ближе к границе областей расширения и сжатия размещается патрубок 1.4 для вывода расширившихся отработавших газов. Указанные патрубки могут быть размещены в торцевых крышках 2 и 3. Корпус 1 оснащен рубашкой охлаждения 1.5 с патрубком 1.6 для ввода промежуточного теплоносителя и патрубком 1.7 для его вывода. Оребренный ротор 5 дополнен рубашкой охлаждения 5.1, соединенной радиальными каналами 5.2 с полым валом 7. Полый вал 7 имеет внутри перегородку. Ввод и вывод охлаждающей жидкости в полый вал 7 осуществляется через дополнительные устройства (не показаны). Внутри корпуса может быть установлена сменная цилиндрическая вставка 1.9 (фиг. 8). В отдельных случаях для зажигания топливовоздушной смеси с низкой температурой и давлением в корпусе 1 могут предусматриваться каналы 1.10 для размещения запальных свечей. Двигатель-парогенератор может применяться как двигатель внутреннего сгорания, а также в качестве расширительной машины-парогенератора. При дополнении его камерой внешнего сгорания, центробежным газовым сепаратором (фиг. 7, 8) он может использоваться в качестве расширительной машины, расширительной машины-парогенератора, двигателя-парогенератора с одновременным внешним и внутренним или только внешним сжиганием топливовоздушной смеси. Многофункциональность двигателя открывает новые возможности особенно при использовании его в энергоблоках разного назначения, мощности, с разными промежуточными теплоносителями, рабочими телами. Closer to the boundary of the regions of expansion and contraction, a branch pipe 1.4 is arranged to discharge expanded exhaust gases. These pipes can be placed in the end caps 2 and 3. The housing 1 is equipped with a cooling jacket 1.5 with a pipe 1.6 for introducing an intermediate coolant and a pipe 1.7 for its output. The finned rotor 5 is supplemented with a cooling jacket 5.1 connected by radial channels 5.2 to the hollow shaft 7. The hollow shaft 7 has a partition inside. The input and output of coolant in the hollow shaft 7 is carried out through additional devices (not shown). A replaceable cylindrical insert 1.9 can be installed inside the housing (FIG. 8). In some cases, to ignite the air-fuel mixture with a low temperature and pressure in the housing 1, channels 1.10 may be provided for the placement of glow plugs. The engine-steam generator can be used as an internal combustion engine, as well as as an expansion machine-steam generator. When supplemented with an external combustion chamber, a centrifugal gas separator (Fig. 7, 8), it can be used as an expansion machine, an expansion machine, a steam generator, a steam engine with simultaneous external and internal or only external combustion of the air-fuel mixture. The versatility of the engine opens up new possibilities, especially when used in power units for various purposes, power, with different intermediate coolants, working fluids.

Энергоблок теплоэлектростанции (фиг. 3, 6) состоит из воздухонагревательной установки 8, оборудования для подготовки и подачи топлива 9, воды 10, одного или нескольких последовательно или последовательно и параллельно установленных двигателей-парогенераторов (ДП) 11 и 12, расширительной газовой машины (РГ) 13, смесительного парогенератора-гравитационного грязеуловителя (СПГ) 14, теплообменника (ТО) второй ступени 15, центробежного парогазового сепаратора (ПГС) 16 и расширительной паровой машины (РФ) 22 для второго рабочего тела. Двигатель-парогенератор 11 соединен общим валом с расширительной парогазовой машиной (РПГ) 11.1 и электрогенератором (ЭГ) 11.2, а также парогазопроводом с расширительной парогазовой машиной (РПГ) 11.1. Двигатель-парогенератор (ДП) 12 соединен общим валом с расширительной парогазовой машиной (РПГ) 12.1 и электрогенератором (ЭГ) 12.2, а также парогазопроводом с расширительной парогазовой машиной (РПГ) 12.1. Двигатель-парогенератор (ДП) 11 выпускным газовым патрубком 1.4 соединен с входным газовым патрубком двигателя-парогенератора (ДП) 12. Двигатель-парогенератор (ДП) 12 выходным газовым патрубком 1.4 соединен с входным газовым патрубком 1.3 расширительной газовой машины (РГ) 13, имеющей общий вал с электрогенератором (ЭГ) 13. Выходной газовый патрубок 1.4 расширительной газовой машины (РГ) 13 соединен газопроводом с входным патрубком 14.1 смесительного парогенератора-грязеуловителя (СПГ) 14. Выходной патрубок 14.2 смесительного парогенератора (СПГ) 14 соединен трубопроводом с выходными патрубками 1.4 расширительных парогазовых машин (РПГ) 11.1 и 12.1, а также входным патрубком 15.1 теплообменника (ТО) 15 второй ступени нагрева второго рабочего тела. Нижний выходной патрубок 15.3 теплообменника (ТО) 15 соединен конденсатопроводом с входным патрубком 27.1 сборника воды теплофикационного контура. Рубашки охлаждения двигателей-парогенераторов 11, 12 и расширительной газовой машины 13 соединены через патрубки 1.6 и 1.7 трубопроводами с теплообменником (ТО) 17 третьей ступени нагрева второго рабочего тела. Охлаждающая жидкость, например высокотемпературный металлический или органический теплоноситель, циркулирует под давлением насоса 17.2 через указанные рубашки в теплообменник (ТО) 17 и через сборник 17.1 обратно в насос. При этом ввод жидкости с более высокой температурой осуществляется в верхнюю часть теплообменника (ТО) 17. Второе рабочее тело, например аммиак, вода, фреон, циркулирует под давлением насоса 22.4 через теплообменник первой ступени (ТО) 18, теплообменник (ТО) второй ступени 15, теплообменник (ТО) третьей ступени 17, расширительную газовую машину (РГ) 22, конденсатор 22.2, сборник 22.3 обратно в насос 22.4. Расширительная газовая машина (РГ) 22 соединена общим валом с электрогенератором (ЭГ) 22.1. Парогазовый сепаратор (ПГС) 16 имеет входной парогазовый патрубок 16.1, выходной газовый патрубок 16.2 и выходной паровой патрубок 16.3. Входной парогазовый патрубок 16.1 парогазового сепаратора соединен трубопроводом с верхним выходным парогазовым патрубком 15.2 теплообменника (ТО) 15. Газовый патрубок 16.2 соединен с атмосферой непосредственно или через дымосос, дымовую трубу. Паровой патрубок 16.3 парогазового сепаратора (ПГС) соединен паропроводом с входным патрубком 18.1 теплообменника (ТО) первой ступени нагрева второго рабочего тела и паровым патрубком 19.1 струйного компрессора (СК) 19 для нагрева и подачи воды в теплофикационный циркуляционный контур. Рубашки охлаждения корпусов, роторов, торцeвых крышек, валов и подшипниковых узлов двигателей-парогенераторов, расширительных и остальных машин соединены с патрубками подачи воды 19.2 в струйный компрессор (СК) (последние не показаны). Между смесительным парогенератором-грязеуловителем (СПГ) 14 и центробежным жидкостным сепаратором (ЦЖС) 20 установлена расширительная жидкостная машина (РЖ) 21, имеющая общий вал с электрогенератором (ЭГ) 21.1. Вода из смесительного парогенератора-грязеуловителя (СПГ) 14 циркулирует под давлением газов из патрубка 14.2 через центробежный жидкостный сепаратор (ЦЖС) 20, где ее давление напорным диском сепаратора увеличивается, расширительную жидкостную машину (РЖ) 21 обратно в парогенератор (СПГ) 14. Расширительная машина (РЖ) 21 имеет общий вал с электрогенератором (ЭГ) 21.1. The power unit of a thermal power plant (Fig. 3, 6) consists of an air-heating installation 8, equipment for the preparation and supply of fuel 9, water 10, one or more sequentially or sequentially and parallelly installed steam generator engines (DP) 11 and 12, an expansion gas machine (RG ) 13, a mixing steam generator-gravity dirt trap (LNG) 14, a heat exchanger (TO) of the second stage 15, a centrifugal steam-gas separator (ASG) 16 and an expansion steam machine (RF) 22 for the second working fluid. The steam engine 11 is connected by a common shaft with an expansion steam-gas machine (RPG) 11.1 and an electric generator (EG) 11.2, as well as a steam and gas pipeline with an expansion steam-gas machine (RPG) 11.1. The engine-steam generator (DP) 12 is connected by a common shaft with an expansion steam-gas machine (RPG) 12.1 and an electric generator (EG) 12.2, as well as a steam-gas pipeline with an expansion steam-gas machine (RPG) 12.1. The engine-steam generator (DP) 11 with the exhaust gas pipe 1.4 is connected to the inlet gas pipe of the engine-steam generator (DP) 12. The engine-steam generator (DP) 12 with the output gas pipe 1.4 is connected to the inlet gas pipe 1.3 of the expansion gas machine (WG) 13 having a common shaft with an electric generator (EG) 13. The outlet gas pipe 1.4 of the expansion gas machine (RG) 13 is connected by a gas pipeline to the inlet pipe 14.1 of the mixing steam generator-dirt trap (LNG) 14. The output pipe 14.2 of the mixing steam generator (LNG) 14 is connected n pipeline with outlet pipes 1.4 of expansion steam-gas machines (RPG) 11.1 and 12.1, as well as the inlet pipe 15.1 of the heat exchanger (TO) 15 of the second stage of heating the second working fluid. The lower outlet pipe 15.3 of the heat exchanger (TO) 15 is connected by a condensate line to the inlet pipe 27.1 of the water collector of the heating circuit. The cooling shirts of the steam engines 11, 12 and the expansion gas machine 13 are connected through pipes 1.6 and 1.7 by pipelines to a heat exchanger (TO) 17 of the third stage of heating the second working fluid. Coolant, for example a high-temperature metal or organic coolant, circulates under the pressure of the pump 17.2 through these shirts to the heat exchanger (TO) 17 and through the collector 17.1 back to the pump. In this case, a liquid with a higher temperature is introduced into the upper part of the heat exchanger (TO) 17. The second working fluid, for example ammonia, water, freon, circulates under the pressure of the pump 22.4 through the heat exchanger of the first stage (TO) 18, the heat exchanger (TO) of the second stage 15 , heat exchanger (TO) of the third stage 17, expansion gas machine (RG) 22, condenser 22.2, collector 22.3 back to the pump 22.4. The expansion gas machine (RG) 22 is connected by a common shaft with an electric generator (EG) 22.1. The gas-vapor separator (ASG) 16 has an inlet gas-vapor pipe 16.1, an output gas pipe 16.2 and an output steam pipe 16.3. The inlet steam-gas pipe 16.1 of the gas-vapor separator is connected by a pipeline to the upper outlet gas-vapor pipe 15.2 of the heat exchanger (TO) 15. The gas pipe 16.2 is connected to the atmosphere directly or through a smoke exhauster, a chimney. The steam pipe 16.3 of the steam-gas separator (PGS) is connected by a steam pipe to the inlet pipe 18.1 of the heat exchanger (TO) of the first stage of heating the second working fluid and the steam pipe 19.1 of the jet compressor (SC) 19 for heating and supplying water to the heating circulation circuit. The cooling shirts of the housings, rotors, end caps, shafts and bearing assemblies of steam generator engines, expansion and other machines are connected to the water supply nozzles 19.2 to the jet compressor (SK) (the latter are not shown). Between the mixing steam generator-dirt trap (LNG) 14 and the centrifugal liquid separator (TsZhS) 20, an expansion liquid machine (RZH) 21 is installed, which has a common shaft with an electric generator (EG) 21.1. Water from the mixing steam generator-dirt trap (LNG) 14 is circulated under gas pressure from the nozzle 14.2 through a centrifugal liquid separator (TsZhS) 20, where its pressure increases with the pressure disk of the separator, the expansion liquid machine (RZh) 21 is returned to the steam generator (LNG) 14. Expansion the machine (RJ) 21 has a common shaft with an electric generator (EG) 21.1.

Вода для охлаждения отработанных паров второго рабочего тела циркулирует под давлением насоса 23 через теплообменник-конденсатор (ТО) 22.2, центробежный смесительный тепломассообменный аппарат (СТА) 24 с электродвигателем 24.2, сборник 24.1 обратно в насос 23. При этом часть воды, охлажденной в смесительном аппарате 24, циркулирует через теплообменники-воздухоохладители 8.1 воздухонагнетательной установки 8, оборудованные для подготовки воды 10, обратный коллектор 25.2 теплофикационного контура во входной патрубок 19.2 струйного компрессора (СК) 19. Другая часть воды возвращается обратно в смесительный центробежный аппарат (СТА) 24, который оснащен напорной трубкой 24.3 для отвода охлажденной в аппарате воды в сборник 24.1. Теплофикационный контур состоит из напорного 25.1 и обратного 25.2 трубопроводов-коллекторов, соединенных с потребителями горячей воды 26. Часть воды из этого контура расходуется безвозвратно на бытовые и технические нужды. В верхних точках напорного трубопровода 25.1 имеются воздухоотводчики 25.3 для вывода в атмосферу неконденсирующихся газов, частично приносимых паром из центробежного парогазового сепаратора (ПГС) 16. Вода в теплофикационном контуре циркулирует под давлением насоса 25 по трубам через потребителей горячей воды 26 во входной патрубок 19.2 струйного компрессора (СК) 19, сборник 27, обратно в насос 25. При необходимости, нагретая в теплообменниках-воздухоохладителях 8.1 вода, минуя оборудование для подготовки воды 10, может поступать в напорный коллектор 25.1 теплофикационного контура через автоматический регулятор температуры 25.4. Часть охлажденной воды из теплофикационного контура может направляться в открытый тепломассообменный аппарат 24, например смесительный тепломассообменный центробежный лопастный аппарат. При этом некоторая часть более горячей воды из конденсатора 22.2 автоматическим регулятором температуры 22.5 может направляться непосредственно в циркуляционный теплофикационный контур через входной патрубок 19.2 струйного компрессора 19. Расход воды на испарение в аппарате 24 компенсируется холодной водой, подаваемой отдельным насосом от комплекта оборудования для подготовки воды 10. При этом с целью экономии тепла и подготовленной холодной воды подачей воды в смесительный тепломассообменный аппарат 24 управляет автоматический регулятор 22,6 с датчиками температуры и уровня воды в сборнике 24.1. Он открывает подачу воды только в случае превышения заданного значения температуры воды, используемой для охлаждения паров второго рабочего тела в теплообменнике-конденсаторе (ТО) 22.2. Отпуск воды, нагретой в теплообменнике 22.2, в теплофикационный контур производится автоматическим регулятором температуры 22.5 с дополнительным датчиком уровня воды в сборнике 27 только при избытке воды в сборнике 24.1. Water for cooling the exhaust vapors of the second working fluid is circulated under the pressure of the pump 23 through a heat exchanger-condenser (TO) 22.2, a centrifugal mixing heat and mass transfer apparatus (CTA) 24 with an electric motor 24.2, a collector 24.1 back to the pump 23. In this case, part of the water cooled in the mixing apparatus 24, circulates through heat exchangers-air coolers 8.1 of the air blower 8, equipped for water treatment 10, the return manifold 25.2 of the heating circuit in the inlet pipe 19.2 of the jet compressor (SK) 19. Other A small part of the water is returned back to the mixing centrifugal apparatus (CTA) 24, which is equipped with a pressure tube 24.3 for discharging the cooled water in the apparatus to the collector 24.1. The heating circuit consists of pressure 25.1 and return 25.2 manifolds connected to consumers of hot water 26. Part of the water from this circuit is irrevocably consumed for domestic and technical needs. At the upper points of the pressure pipe 25.1, there are air vents 25.3 for venting to the atmosphere of non-condensable gases, partially brought in by steam from a centrifugal gas-vapor separator (ASG) 16. Water in the heating circuit is circulated under pressure from pump 25 through pipes through hot water consumers 26 to the inlet pipe 19.2 of the jet compressor (SK) 19, collector 27, back to pump 25. If necessary, water heated in heat exchanger-air coolers 8.1, bypassing the equipment for preparing water 10, can enter the pressure header 25.1 heating circuit through an automatic temperature controller 25.4. Part of the chilled water from the heating circuit can be sent to an open heat and mass transfer apparatus 24, for example, a mixing heat and mass transfer centrifugal vane apparatus. In this case, some of the hotter water from the condenser 22.2 by the automatic temperature controller 22.5 can be sent directly to the circulation heating circuit through the inlet pipe 19.2 of the jet compressor 19. The water consumption for evaporation in the apparatus 24 is compensated by cold water supplied by a separate pump from the set of water treatment equipment 10 . In this case, in order to save heat and prepared cold water, the automatic controller 22 controls the water supply to the mixing heat and mass transfer apparatus 24, 6 with temperature and water level sensors in the collection 24.1. It opens the water supply only if the set temperature of the water used to cool the vapor of the second working fluid in the heat exchanger-condenser (TO) 22.2 is exceeded. The water heated in the heat exchanger 22.2 is released to the heating circuit by an automatic temperature controller 22.5 with an additional water level sensor in the collector 27 only with an excess of water in the collector 24.1.

Все машины и аппараты энергоблока соединены между собой трубопроводами, показанными на фиг. 3. Вовнутрь трубок всех теплообменников вставлены вставки (фиг. 12). All machines and devices of the power unit are interconnected by pipelines shown in FIG. 3. Inserts are inserted into the tubes of all heat exchangers (Fig. 12).

Направления, указанные стрелками, означают:
А - вращения роторов двигателей, машин, аппаратов;
Б - вращения цилиндрических уплотнителей;
В - циркуляции и подачи, в том числе расхода воды;
Г - движения газов, продуктов сгорания;
Д - дренаж, слив грязи, шлама;
И - циркуляции воды через центробежный жидкостный сепаратор;
К - слив конденсата водяного пара;
Л - движения воздуха сжатого;
М - движения мазута или другого жидкого топлива;
Н - движения продуктов сгорания от посторонних огневых печей, топок, котлов-утилизаторов;
П - движения пара водяного;
ПГ - движения парогазовой смеси водяного пара и продуктов сгорания;
Т - циркуляции промежуточного теплоносителя, например ВОТ;
У - движения угля измельченного;
Ф - циркуляции второго рабочего тела, например аммиака, воды, фреона;
Ц - движения воздуха циркулирующего, в том числе очищенного;
Ш - движения угля, штыба, несгораемых частиц.Directions indicated by arrows mean:
A - rotation of the rotors of engines, machines, apparatuses;
B - rotation of cylindrical seals;
In - circulation and supply, including water flow;
G - the movement of gases, products of combustion;
D - drainage, drainage of mud, sludge;
And - water circulation through a centrifugal liquid separator;
To - drain condensate water vapor;
L - the movement of compressed air;
M - the movement of fuel oil or other liquid fuel;
N - the movement of combustion products from extraneous fire furnaces, furnaces, waste heat boilers;
P - movement of water vapor;
GHG - the movement of a gas-vapor mixture of water vapor and combustion products;
T - circulation of the intermediate coolant, such as BOT;
Y - the movement of crushed coal;
Ф - circulation of the second working fluid, for example ammonia, water, freon;
C - the movement of air circulating, including purified;
Ш - the movement of coal, bayonet, fireproof particles.

На структурной схеме (фиг. 6) сокращенные названия соответствуют сокращениям в описании. Количество двигателей-парогенераторов, расширительных машин, смесительных парогенераторов, сепараторов, сборников, насосов, теплообменников, ступеней нагрева второго рабочего тела и других элементов уточняется в соответствии с расчетами при проектировании каждого конкретного энергоблока. In the block diagram (Fig. 6), the abbreviated names correspond to the abbreviations in the description. The number of steam generator engines, expansion machines, mixing steam generators, separators, collectors, pumps, heat exchangers, heating stages of the second working fluid and other elements is specified in accordance with the calculations for the design of each specific power unit.

Электрогенераторы двигателей, расширительных машин электрическими цепями соединены в общую сеть, связанную через соответствующие устройства с потребителями. Electric generators of engines, expansion machines, electric circuits are connected to a common network, connected through corresponding devices with consumers.

Каждая из расширительных машин 11.1. 12.1, 13, 21, 22 аналогична двигателю (фиг. 1, 2), но без патрубков 1.1 и 1.2. Каждая выполнена в виде цилиндрического корпуса 1, торцeвых крышек 2 и 3 с уплотнителями 2.1 и 3.1, опорными подшипниками 4, эксцентрично размещенного в корпусе оребренного ротора 5 с уплотнителями 6 в виде цилиндрических тел вращения. Полый вал 7 машины дополнен упорными подшипниками 7.1 и 7.2, каждый из которых установлен между наружной стороной торцeвой крышки и гайки 7.3 с контргайкой 7.4. Корпус, торцeвые крышки и ротор машины имеют рубашки охлаждения 1.5, 2.4 и 3.4, 5.1. В энергоблоке могут применяться и другие расширительные машины, в частности паровые и газовые турбины. Однако их применение, с точки зрения унификации оборудования, менее предпочтительно, а в отдельных случаях из-за высокой температуры неприемлемо. При необходимости двигатели-парогенераторы, расширительные машины могут быть выполнены многоступенчатыми, то есть иметь на общем валу несколько унифицированных роторов и корпусов. Each of the expansion machines 11.1. 12.1, 13, 21, 22 is similar to the engine (Fig. 1, 2), but without pipes 1.1 and 1.2. Each is made in the form of a cylindrical body 1, end caps 2 and 3 with seals 2.1 and 3.1, pillow blocks 4, eccentrically placed in the body of a finned rotor 5 with seals 6 in the form of cylindrical bodies of revolution. The hollow shaft 7 of the machine is supplemented with thrust bearings 7.1 and 7.2, each of which is installed between the outer side of the end cap and nut 7.3 with lock nut 7.4. The body, end caps and rotor of the machine have cooling shirts 1.5, 2.4 and 3.4, 5.1. Other expansion machines, in particular steam and gas turbines, can be used in the power unit. However, their use, from the point of view of equipment unification, is less preferable, and in some cases due to high temperature is unacceptable. If necessary, steam generator engines, expansion machines can be multistage, that is, have several unified rotors and housings on a common shaft.

С целью снижения стоимости энергетического оборудования структурную схему энергоблока (фиг. 6) предпочтительнее составлять из однородных групп унифицированных по типоразмерам, мощности и назначению двигателей-парогенераторов (ДП), расширительных паровых (РФ), газовых (РГ) и парогазовых (РПГ) машин, теплообменников (ТО), электрогенераторов (ЭГ), смесительных парогенераторов (СПГ), парогазовых центробежных сепараторов (ПГС), центробежных жидкостных сепараторов (ЦЖС), струйных компрессоров (СК), воздухонагревателей, дымонагнетателей, дымососов, насосов. Необходимую мощность, производительность, вместимость машин и аппаратов можно набирать из кратного их количества. При серийном производстве унифицированные машины и аппараты всегда значительно дешевле уникального оборудования. Их дешевле обеспечивать типовыми запасными частями, ремонтировать и эксплуатировать. In order to reduce the cost of power equipment, the block diagram of a power unit (Fig. 6) is preferable to be composed of homogeneous groups of steam engine generators (DP), expansion steam (RF), gas (RG) and combined-cycle (RPG) machines unified by size, power and purpose, heat exchangers (TO), electric generators (EG), mixing steam generators (LNG), gas-vapor centrifugal separators (CGS), centrifugal liquid separators (TsZhS), jet compressors (SK), air heaters, smoke exhausters, smoke exhausters in, pumps. The necessary power, performance, capacity of machines and apparatuses can be selected from a multiple of their number. In mass production, unified machines and devices are always much cheaper than unique equipment. It is cheaper to provide them with typical spare parts, to repair and operate.

Это позволяет создавать ТЭС из типовых энергоблоков разной мощности. Представляется возможным и экономически целесообразным создать парометрический ряд унифицированных двигателей парогенераторов, воздушных и дымовых нагнетателей, парогазовых, газовых и паровых расширительных машин, смесительных парогенераторов-грязеуловителей, центробежных газовых и парогазовых сепараторов, центробежных лопастных смесительных тепломассообменных аппаратов, теплообменников с цветкообразными вставками в трубки, воздушно-газовых, воздушно-угольных и пароводяных струйных компрессоров, сборников, электрогенераторов и из них комплектовать энергоблоки разной мощности, например 1, 2,5, 4, 10, 25, 40, 100, 250, 400, 1000 МBт. Это позволит существенно снизить затраты на техническое перевооружение, расширение действующих и строительство новых ТЭС. Структурные схемы каждой ТЭС будут индивидуальными, но могут базироваться на унифицированных машинах и аппаратах. This allows you to create TPPs from typical power units of different capacities. It seems possible and economically feasible to create a steam meter series of unified engines for steam generators, air and smoke blowers, steam and gas, gas and steam expansion machines, mixing steam generators, dirt traps, centrifugal gas and steam and gas separators, centrifugal vane mixing heat and mass transfer apparatuses, heat exchangers with flow tube -gas, air-coal and steam-water jet compressors, collectors, electric generators and from them to complete power units of different capacities, for example 1, 2.5, 4, 10, 25, 40, 100, 250, 400, 1000 MBt. This will significantly reduce the cost of technical re-equipment, expansion of existing and construction of new TPPs. Structural schemes of each TPP will be individual, but can be based on standardized machines and apparatuses.

На структурной схеме (фиг. 6) показан пример использования в предлагаемом энергоблоке энергии горячих отходящих газов, например от промышленных котлов, плавильных или других огневых печей 37 с помощью дымососа 36 и струйного компрессора 33. Между дымососом 36 и струйным компрессором 33 в отдельных случаях может устанавливаться дымонагнетательная установка, устройство которой аналогично воздухонагнетательной установке 8, состоящей из нескольких корпусов и роторов на общем валу. Каждая секция дымонагнетательной установки выполнена в виде цилиндрического корпуса 1 (фиг. 1, 2), торцевых крышек 2 и 3 с уплотнителями 2.1 и 3.1, опорными подшипниками 4, эксцентрично размещенного в корпусе оребренного ротора 5 с уплотнителями 6 в виде цилиндрических тел вращения. Полый вал 7 машины дополнен упорными подшипниками 7.1 и 7.2, каждый из которых установлен между наружной стороной торцeвой крышки и гайкой 7.3 с контргайкой 7.4. Корпус, торцeвые крышки и ротор машины имеют рубашки охлаждения 1.5, 2.4 и 3.4, 5.1. Патрубок 1.1 для всасывания дыма и патрубок 1.2 для выпуска сжатого дыма предусматривают расширенными в соответствии с расчетами. В патрубок 1.8 вводят воду, которая отбирает тепло от корпуса 1, ротора 5, уплотнителей 6, превращается в пар и, расширяясь, выходит из патрубка 1.4. Сжатые дымовые газы из патрубка 1.2 дымонагнетателя подают в струйный компрессор 33 или непосредственно в патрубок 1.3 двигателя-парогенератора 11. В этом случае в двигатель-парогенератор 11 предусматривается подача основного жидкого или газообразного топлива или топливовоздушной смеси через патрубок 1.8. Внесение в двигатель дополнительного топлива в область расширения горячих газов от постороннего огневого источника 37 позволяет увеличить температуру, давление общих газов и рационально использовать общий энергетический потенциал газов и топлива, а также уменьшить теплопотери и загрязнение окружающей среды. В отличие от применяемых энергоблоков предлагаемый не требует громоздких материалоемких водо- и воздухоподогревателей, обеспечивает более эффективную мокрую очистку продуктов сгорания и выпуск их в атмосферу с низкими теплопотерями. Это позволяет добиться высокого уровня компактности, использовать более дешевые термоизоляционные материалы, сократить потери тепла в окружающую среду и материалоемкость энергоблока в 1,5-2 раза. В сумме это дает возможность увеличить КПД энергоблока до 80-83%, полезное использование топлива на выработку электроэнергии, или расход эксергии - технической работоспособности топлива - до 55-85%, что на 10-40% больше, чем у работающих энергоблоков, состоящих из котлоагрегата с парогазотурбинными двигателями. The structural diagram (Fig. 6) shows an example of the use of hot exhaust gas energy in the proposed power unit, for example, from industrial boilers, smelters or other fire furnaces 37 using a smoke exhaust 36 and a jet compressor 33. In some cases, between a smoke exhaust 36 and a jet compressor 33 a smoke suppression installation is installed, the device of which is similar to an air discharge installation 8, consisting of several bodies and rotors on a common shaft. Each section of the smoke exhaust installation is made in the form of a cylindrical body 1 (Fig. 1, 2), end caps 2 and 3 with seals 2.1 and 3.1, pillow blocks 4, eccentrically placed in the body of the fin rotor 5 with seals 6 in the form of cylindrical bodies of revolution. The hollow shaft 7 of the machine is supplemented by thrust bearings 7.1 and 7.2, each of which is installed between the outer side of the end cap and nut 7.3 with lock nut 7.4. The body, end caps and rotor of the machine have cooling shirts 1.5, 2.4 and 3.4, 5.1. The pipe 1.1 for suction of smoke and the pipe 1.2 for the release of compressed smoke provide expanded in accordance with the calculations. Water is introduced into the pipe 1.8, which draws heat from the housing 1, the rotor 5, the seals 6, turns into steam and, expanding, leaves the pipe 1.4. Compressed flue gases from the nozzle 1.2 of the smoke pump are supplied to the jet compressor 33 or directly to the nozzle 1.3 of the steam engine 11. In this case, the main steam or gas fuel 11 is supplied with the main liquid or gaseous fuel or air-fuel mixture through the pipe 1.8. The introduction of additional fuel into the engine in the area of expansion of hot gases from an external fire source 37 allows to increase the temperature, pressure of the common gases and to rationally use the total energy potential of gases and fuel, as well as reduce heat loss and environmental pollution. Unlike the used power units, the proposed one does not require bulky material-intensive water and air heaters, provides more efficient wet cleaning of the combustion products and their release into the atmosphere with low heat losses. This allows you to achieve a high level of compactness, use cheaper thermal insulation materials, reduce heat loss to the environment and the power consumption of the power unit by 1.5-2 times. In total, this makes it possible to increase the efficiency of the power unit to 80-83%, the useful use of fuel for electricity generation, or the consumption of exergy - the technical operability of the fuel - up to 55-85%, which is 10-40% more than that of operating power units, consisting of boiler unit with steam and gas turbine engines.

Энергоблок в полном или частично сокращенном виде может применяться в транспортных средствах. The power unit in full or partially abbreviated form can be used in vehicles.

В качестве воздухонагнетательной установки 8 может применяться любая известная установка, но по соображениям унификации и экономичности рекомендуется отдать предпочтение многосекционной воздухонагнетательной установке с электродвигателем 8.4 или двигателем внутреннего сгорания 8.3. Каждая секция содержит цилиндрический корпус 1 (фиг. 1, 2), торцевые крышки 2 и 3 с опорными подшипниками 4. эксцентрично размещенный в корпусе оребренный ротор 5 с уплотнителями 6 в виде цилиндрических тел вращения, полый вал 7, дополненный упорными подшипниками 7.1 и 7.2, каждый из которых установлен между наружной стороной торцевой крышки и гайкой 7.3 с контргайкой 7.4, ротором 6 с рубашкой охлаждения 5.1, соединенной с полым валом 7. Воздух всасывается в патрубок 1.1, выходит под давлением из патрубка 1.2. На общем валу воздухонагнетательной установки 8 может быть установлено несколько последовательно соединенных нагнетателей 8.2. Между нагнетателями, при необходимости устанавливаются теплообменники-воздухоохладители 8.1. Вместо применения воздухоохладителей 8.1 в отдельных случаях возможно введение в горячий сжатый воздух воды под давлением. Отбирая тепло, вода испарится, частично охладит сжатый воздух. Воздушно-паровая смесь может использоваться в двигателе-парогенераторе 11. Аналогичная дымонагнетательная установка с использованием воды для частичного охлаждения дыма при сжатии может применяться для отбора горячего дыма, продуктов сгорания от промышленных огневых печей, котлов-утилизаторов, других установок, сжатия их и подачи в двигатель-парогенератор или смесительный парогенератор-гравитационный грязеуловитель энергоблока. Any known installation can be used as an air-blowing unit 8, but for reasons of unification and economy it is recommended to give preference to a multi-section air-blowing unit with an electric motor 8.4 or an internal combustion engine 8.3. Each section contains a cylindrical housing 1 (Fig. 1, 2), end caps 2 and 3 with thrust bearings 4. a finned eccentric 5 mounted in the housing with seals 6 in the form of cylindrical bodies of revolution, a hollow shaft 7, supplemented with thrust bearings 7.1 and 7.2 , each of which is installed between the outer side of the end cap and nut 7.3 with lock nut 7.4, rotor 6 with a cooling jacket 5.1 connected to the hollow shaft 7. Air is sucked into the pipe 1.1, exits pressure from the pipe 1.2. On the common shaft of the air-blowing installation 8, several series-connected blowers 8.2 can be installed. Between superchargers, if necessary, heat exchangers-air coolers 8.1 are installed. Instead of using air coolers 8.1 in some cases, it is possible to introduce pressurized water into hot compressed air. Taking away heat, the water will evaporate, partially cool the compressed air. An air-steam mixture can be used in a steam engine 11. A similar smoke-injection plant using water for partial cooling of smoke during compression can be used to extract hot smoke, combustion products from industrial fire furnaces, waste heat boilers, other plants, compress them and feed them into engine-steam generator or mixing steam generator-gravity dirt trap of the power unit.

Смесительный парогенератор-гравитационный грязеуловитель (СПГ) 14 (фиг. 3) состоит из цилиндрического корпуса с люком 14.6, верхнего и нижнего днищ. Внутри корпуса размещены перфорированные сменные диски. Он имеет патрубки 14.1 для ввода горячих газов после расширительной машины 13, 14.2 для выпуска парогазовой смеси в теплообменник 15, 14.3 для вывода загрязненной воды в центробежный жидкостный сепаратор 20, 14.5 для продувки шлама, 14.7 для ввода конденсата из теплообменника 15 и 14.8 для ввода воды от оборудования для подготовки воды 10. Комплект оборудования для подготовки воды 10 состоит из серийного оборудования, в том числе регуляторов уровня и температуры воды, и автоматически поддерживает заданный уровень воды в смесительном парогенераторе-гравитационном грязеуловителе 14. The mixing steam generator-gravity dirt trap (LNG) 14 (Fig. 3) consists of a cylindrical body with a hatch 14.6, upper and lower bottoms. Inside the case are perforated interchangeable disks. It has nozzles 14.1 for introducing hot gases after the expansion machine 13, 14.2 for discharging the gas mixture into the heat exchanger 15, 14.3 for discharging contaminated water into the centrifugal liquid separator 20, 14.5 for purging the sludge, 14.7 for introducing condensate from the heat exchanger 15 and 14.8 for introducing water from equipment for water treatment 10. A set of equipment for water treatment 10 consists of serial equipment, including regulators of water level and temperature, and automatically maintains a given water level in a mixing gravity steam generator sludge trap 14.

Центробежный парогазовый сепаратор (ПГС) 16 (фиг. 4, 5) предназначен для разделения парогазовой смеси на водяной пар и неконденсирующиеся газы. Сепаратор состоит из корпуса 16.4 с закрепленным на крышке 16.5 торцевым электродвигателем 16.6, на валу 16.7 которого закреплен ротор в виде корзины в форме усеченного конуса. Ротор имеет днище 16.8, перфорированную коническую обечайку 16.9 и крышку 16.10. Внутри корзины ротора установлено множеством плоских тонкостенных криволинейных лопастей 16.11. Между смежными основными лопастями 16.11 размещены короткие вспомогательные 16.12. Лопасти снабжены шипами 16.13, которые расположены в шахматном порядке и обеспечивают расчетную толщину криволинейных каналов. Толщина листов лопастей, высота и размещение шипов определяется конструктивными соображениями и расчетами. Рекомендуется использовать листы толщиной 0,08-1 мм. Минимальное расстояние между лопастями по нормали к кривой не превышает 5 толщин лопасти. Чем больше поверхность осаждения и меньше расстояние между соседними лопастями, то есть путь осаждения частицы, обладающей большей плотностью, тем выше эффективность разделения при прочих равных условиях. Внутри ротора на валу 16,7 размещен диск 16.14. В днище корзины 16.8 имеется центральное отверстие с изогнутыми по винтовой линии ребрами 16.15. Изогнутые ребра являются силовыми элементами и одновременно выполняют функцию лопастей осевого вентилятора. В крышке 16.16 электродвигателя между сальниковыми уплотнителями имеется кольцевая полость 16.17, соединенная каналами с входным 16.18 и выходным 16.19 патрубками для подвода и отвода охлаждающей жидкости. Для ввода парогазовой смеси в днище 16.20 установлен входной патрубок 16.1. Выпуск продуктов сгорания осуществляется через патрубок 16.2, выпуск пара - через патрубок 16.3. Направление вращения указано стрелкой А, вход парогазовой смеси стрелкой ПГ, выход продуктов сгорания стрелкой Г, выход водяного пара стрелкой П, слив конденсата от охлаждения через стенки сепаратора стрелкой К. A centrifugal vapor-gas separator (ASG) 16 (Fig. 4, 5) is designed to separate the vapor-gas mixture into water vapor and non-condensable gases. The separator consists of a housing 16.4 with an electric motor 16.6 fixed to the cover 16.5, on the shaft 16.7 of which a rotor is fixed in the form of a basket in the shape of a truncated cone. The rotor has a bottom 16.8, a perforated conical shell 16.9 and a cover 16.10. Inside the rotor basket, a plurality of flat thin-walled curvilinear blades 16.11 is installed. Between adjacent main blades 16.11 placed short auxiliary 16.12. The blades are equipped with spikes 16.13, which are staggered and provide the estimated thickness of the curved channels. The thickness of the sheets of the blades, the height and placement of the spikes is determined by design considerations and calculations. It is recommended to use sheets with a thickness of 0.08-1 mm. The minimum distance between the blades along the normal to the curve does not exceed 5 blade thicknesses. The larger the deposition surface and the smaller the distance between adjacent blades, that is, the path of deposition of a particle having a higher density, the higher the separation efficiency, all other things being equal. Inside the rotor on the shaft 16.7 posted disk 16.14. At the bottom of the basket 16.8 there is a central hole with ribs 16.15 curved along the helix. Curved ribs are power elements and at the same time serve as axial fan blades. In the cover 16.16 of the electric motor between the stuffing box seals there is an annular cavity 16.17 connected by channels to the inlet 16.18 and the outlet 16.19 nozzles for supplying and discharging coolant. To enter the vapor-gas mixture in the bottom 16.20 installed inlet pipe 16.1. The release of combustion products is carried out through the pipe 16.2, the release of steam through the pipe 16.3. The direction of rotation is indicated by arrow A, the input of the gas mixture by the arrow PG, the output of combustion products by arrow G, the output of water vapor by arrow P, the condensate drain from cooling through the separator walls by arrow K.

Комплект оборудования для использования в энергоблоке топливных добавок (фиг. 3) состоит из бункера 28 для угольной пыли, дозатора 29, нескольких последовательно установленных струйных компрессоров 30, 31, 32, камеры внешнего сгорания 33, центробежного газового сепаратора 34 (фиг. 7, 8) и топливоприготовительного агрегата 35 (фиг. 9, 10, 11). The set of equipment for use in the power unit of fuel additives (Fig. 3) consists of a coal dust bin 28, a dispenser 29, several sequentially installed jet compressors 30, 31, 32, an external combustion chamber 33, a centrifugal gas separator 34 (Fig. 7, 8 ) and fuel preparation unit 35 (Fig. 9, 10, 11).

Камера внешнего сгорания 33 выполнена в виде цилиндра, плавно переходящего в прямоугольный короб. Она имеет входной патрубок 33.1, к которому герметично присоединен выходной патрубок струйного компрессора 32 для подачи в нее под давлением топливовоздушной смеси. При сжигании абразивного топлива струйные компрессоры 30, 31, 32 оснащаются сменными вставками, защищающими корпус от износа. Камера 33 и центробежный газовый сепаратор 34 могут работать с избыточным давлением, например от 0,5 до 100 кгс/см². Патрубком 33.2 камера герметично соединяется с входным прямоугольным патрубком 34.1 центробежного газового сепаратора 34. Камера имеет патрубки 33.3 и 33.4 для ввода и выпуска охлаждающей жидкости, например ВОТ, в рубашку охлаждения и размещенный по касательной к внутренней поверхности сужающийся канал 33.5 для ввода топливовоздушной смеси под давлением, а также электрозапальник 33.6.The external combustion chamber 33 is made in the form of a cylinder, smoothly turning into a rectangular box. It has an inlet pipe 33.1, to which the outlet pipe of the jet compressor 32 is hermetically connected for supplying a fuel-air mixture to it under pressure. When burning abrasive fuel, jet compressors 30, 31, 32 are equipped with replaceable inserts that protect the housing from wear. The chamber 33 and the centrifugal gas separator 34 can operate with overpressure, for example from 0.5 to 100 kgf / cm ² . By means of pipe 33.2, the chamber is hermetically connected to the inlet rectangular pipe 34.1 of the centrifugal gas separator 34. The camera has pipes 33.3 and 33.4 for introducing and discharging coolant, for example, BOT, into the cooling jacket and a narrowing channel 33.5 arranged tangentially to the inner surface for pressurizing the air-fuel mixture as well as the electric igniter 33.6.

Центробежный газовый сепаратор 34 предназначен для разделения продуктов сгорания на твердую и газовую фракции при сжигании тонкоизмельченных угля, торфа, древесных отходов, мазута с посторонними включениями и удаления последних из газа, направляемого в двигатель. В качестве центробежного газового сепаратора может применяться и центробежный парогазовый лопастный сепаратор, показанный на фиг. 4 и 5, при условии оснащения желобами 34.3 на концах криволинейных лопастей 16.12 и 16.13. Однако его предельно допустимая температура значительно ниже, чем у предлагаемого сепаратора с неподвижным пакетом лопастей. Выбор конструкции и типоразмера, количества сепараторов зависит от соотношения твердой и газовой фракций, размера частиц, температуры, давления, расхода, скорости движения продуктов сгорания и других факторов. The centrifugal gas separator 34 is designed to separate the combustion products into solid and gas fractions during the combustion of finely ground coal, peat, wood waste, fuel oil with impurities and remove the latter from the gas sent to the engine. As a centrifugal gas separator, the centrifugal vapor-gas vane separator shown in FIG. 4 and 5, provided that the gutters 34.3 are equipped at the ends of the curved blades 16.12 and 16.13. However, its maximum permissible temperature is much lower than that of the proposed separator with a fixed package of blades. The choice of design and size, the number of separators depends on the ratio of solid and gas fractions, particle size, temperature, pressure, flow rate, speed of combustion products and other factors.

Предлагаемый газовый центробежный сепаратор 34 имеет корпус, состоящий из герметично соединенных двух или более частей, с рубашкой охлаждения 34.1. Внутри корпуса размещен пакет тонкостенных криволинейных лопастей 34.2 из жаропрочного материала. Каждая лопасть образована цилиндрической поверхностью, описанной логарифмической спиралью или близкими к ней кривыми. На лопастях имеются размещенные в шахматном порядке шипы, высота которых определяет расчетную толщину тонкослойных каналов для прохода продуктов сгорания. Каждая лопасть имеет на конце желоб 34.3. Угол наклона желобов равен углу трения твердых частиц о материал желоба. Расстояние между лопастями по нормали к кривой не превышает 1,3-2 максимального размера наибольших твердых частиц, а угол наклона желобов лопастей к вертикальной оси не превышает 45^o. Например, рекомендуется толщину лопастей выбирать в интервале от 0,35 до 1 мм, расстояние по нормали между ними не более 1 мм. В газовых центробежных сепараторах, предназначенных для работы при температуре выше предельно допустимой температуры по прочности материала, лопасти могут выполняться полыми, снабженными патрубками для ввода и отвода охлаждающей жидкости. Важно, чтобы живое сечение в газовом центробежном сепараторе и переходном патрубке 34.6 было равным или несколько меньшим, чем живое сечение на выходе из камеры внешнего сгорания 33. Это необходимо для предотвращения уменьшения скорости газового потока по пути следования через пакет криволинейных лопастей и снижения эффективности разделения. В области размещения концов желобов 34.3 лопастей корпус имеет бункер с затвором, например шаровым краном 34.4, для сбора и периодического вывода несгораемых твердых частиц. К выходному патрубку 34.5 сепаратора герметично присоединен переходной патрубок 34.6, соединяющий сепаратор с входным патрубком 1.3 двигателя-парогенератора 11. При этом в случае использования топливных добавок или горячих продуктов сгорания от посторонних котлов, печей, других тепловых аппаратов в двигателе предусматривается дополнительный патрубок 1.8 для ввода жидкого или газообразного топлива, или топливовоздушной смеси, и внутри корпуса 1 устанавливается сменный цилиндр 1.9. Чем больше давление и температура горения в камере сгорания, тем выше может быть уровень полезного использования технической работоспособности (эксергии) топлива в двигателе с камерой внешнего сгорания. Ввод дополнительного топлива при избытке воздуха в горячих продуктах сгорания дает возможность использовать их энергию. Использование сменной вставки 1.9 в виде цилиндра позволяет увеличить срок службы корпуса двигателя-парогенератора путем периодической замены вставок из жаропрочного материала. Сменные вставки 1.9 могут применяться также в расширительных машинах.The proposed gas centrifugal separator 34 has a housing consisting of two or more parts hermetically connected with a cooling jacket 34.1. A package of thin-walled curved blades 34.2 of heat-resistant material is placed inside the case. Each blade is formed by a cylindrical surface described by a logarithmic spiral or curves close to it. On the blades there are staggered spikes, the height of which determines the estimated thickness of the thin-layer channels for the passage of combustion products. Each blade has a groove 34.3 at the end. The angle of inclination of the gutters is equal to the angle of friction of solid particles on the material of the gutter. The distance between the blades along the normal to the curve does not exceed 1.3-2 of the maximum size of the largest solid particles, and the angle of inclination of the troughs of the blades to the vertical axis does not exceed 45 ^o . For example, it is recommended to choose the thickness of the blades in the range from 0.35 to 1 mm, the normal distance between them is not more than 1 mm. In gas centrifugal separators designed to operate at temperatures above the maximum allowable temperature for material strength, the blades can be hollow, equipped with nozzles for introducing and discharging coolant. It is important that the living cross section in the gas centrifugal separator and the transition pipe 34.6 is equal to or slightly smaller than the living cross section at the outlet of the external combustion chamber 33. This is necessary to prevent a decrease in the gas flow rate along the path through the package of curved blades and reduce separation efficiency. In the area of placement of the ends of the grooves 34.3 of the blades, the housing has a hopper with a shutter, for example a ball valve 34.4, for collecting and periodically withdrawing fireproof solid particles. An adapter pipe 34.6 is hermetically connected to the outlet pipe 34.5 of the separator, connecting the separator to the inlet pipe 1.3 of the steam engine 11. In this case, in the case of using fuel additives or hot products of combustion from foreign boilers, stoves, and other thermal devices, an additional pipe 1.8 is provided in the engine for input liquid or gaseous fuel, or air-fuel mixture, and a replaceable cylinder 1.9 is installed inside the housing 1. The higher the pressure and temperature of combustion in the combustion chamber, the higher the level of useful use of technical operability (exergy) of fuel in an engine with an external combustion chamber can be. The introduction of additional fuel with an excess of air in the hot combustion products makes it possible to use their energy. The use of a removable insert 1.9 in the form of a cylinder allows to increase the service life of the engine-steam generator housing by periodically replacing the inserts of heat-resistant material. Replaceable inserts 1.9 can also be used in expansion machines.

Топливоприготовительный агрегат для приготовления топливных добавок из каменного угля и предварительно измельченных производственных и бытовых отходов состоит из транспортера 35.1, составного корпуса с лопастным ротором, коническим ротором и транспортным колесом. Колесо, лопастный и конический роторы закреплены на отдельных валах, вращающихся в противоположных направлениях. Каждый вал имеет собственный привод, корпус состоит из кожуха 35.2 для транспортного колеса 35.3, неподвижно закрепленной оси 35.4 с опорными катками 35.5, люка 35,6, кожуха 35.7 для конического ротора, промежуточной вставки 35.8, кожуха лопастного ротора 35.9. К корпусу присоединен воздуховод 35.10 с дополнительным патрубком для отвода части воздуха в топку или воздухонагнетательную установку 8, или в атмосферу. На кожухе 35.7 снаружи установлена опора 35.11, на которой укреплен желоб 35.12 для подачи угля от транспортера 35.1 вовнутрь конического ротора. Нижняя часть кожуха 35.7 выполнена в виде бункера с дозатором 35.13. Транспортное колесо 35.3 внутри снабжено лопатками 35.14. Конический ротор 35.16 соединен с валом 35.15 так, что широким основанием входит вовнутрь транспортного колеса 35.3. На этом же валу закреплен лопастный ротор, выполненный как указано на фиг. 4, 5, но с желобами 34.3 на концах лопастей 16.12 и 16.13. Конический ротор снабжен сменным ситом из проката треугольного или трапециевидного сечения (узел Р на фиг. 9). Направление вращения ротора и транспортного колеса указаны стрелкой А, движения угля или другого твердого топлива стрелкой Ш, угля измельченного стрелкой У, циркулирующего воздуха стрелкой Ц. В отдельных случаях перед подачей топливных добавок на транспортер 35.1 они должны проходить специальную проверку на отсутствие опасных посторонних предметов и предварительно измельчаться в специальном оборудовании. The fuel preparation unit for the preparation of fuel additives from coal and pre-crushed industrial and household waste consists of a conveyor 35.1, a composite housing with a rotor rotor, a conical rotor and a transport wheel. The wheel, blade and conical rotors are mounted on separate shafts rotating in opposite directions. Each shaft has its own drive, the housing consists of a casing 35.2 for a transport wheel 35.3, a fixed axle 35.4 with track rollers 35.5, a hatch 35.6, a casing 35.7 for a conical rotor, an intermediate insert 35.8, a casing of a rotor rotor 35.9. An air duct 35.10 is connected to the casing with an additional nozzle for removing part of the air into the furnace or air blower 8, or into the atmosphere. A support 35.11 is mounted on the outside of the casing 35.7, on which a gutter 35.12 is mounted for supplying coal from the conveyor 35.1 to the inside of the conical rotor. The lower part of the casing 35.7 is made in the form of a hopper with a dispenser 35.13. The transport wheel 35.3 is internally provided with vanes 35.14. The conical rotor 35.16 is connected to the shaft 35.15 so that a wide base enters the inside of the transport wheel 35.3. A vane rotor is mounted on the same shaft, made as indicated in FIG. 4, 5, but with grooves 34.3 at the ends of the blades 16.12 and 16.13. The conical rotor is equipped with a removable screen of rolled triangular or trapezoidal section (node P in Fig. 9). The direction of rotation of the rotor and the transport wheel is indicated by arrow A, the movement of coal or other solid fuel by arrow Sh, coal crushed by arrow U, circulating air by arrow C. In some cases, before fuel additives are fed to conveyor 35.1, they must undergo a special check for dangerous foreign objects and pre-crushed in special equipment.

Агрегат работает следующим образом. Уголь по транспортеру 35.1 поступает в желоб 35.12 и из него под действием силы тяжести скользит в быстровращающийся конический ротор 35.16. Например, ротор с широким основанием 1000 мм вращается с частотой 1500-2500 об/мин. Под действием центробежных сил куски угля распределяются тонким слоем по ситу конического ротора 35.16 и перемещаются к широкому основанию ротора. При этом мелкие частицы угля под действием центробежных сил проходят через расширяющиеся щели сита и собираются в бункере. Крупные частицы угля под действием центробежных сил с большой скоростью вылетают из ротора 35.16 и многократно ударяются о лопатки 35.14, корпус транспортного колеса 35.3 и друг о друга. В результате куски угля измельчают друг друга и одновременно полками 35.14 вращающегося транспортного колеса поднимаются вверх. Под действием силы тяжести они падают в желоб 35.12 и частично в нижнюю часть колеса 35.3. Уголь циркулирует непрерывно, при этом по мере измельчения большая часть измельченных частиц незамедлительно выводится из самоочищающегося конического сита ротора 35.16 в бункер. Воздух лопастным ротором 35.9 отсасывается через окна в промежуточных стенках и нагнетается повторно в транспортное колесо. При этом под действием центробежных сил обладающие большей плотностью, чем воздух, частицы угольной пыли надежно прижимаются к поверхностям лопастей и скользят по ним (стрелки У) до желобов 34.3 на концах криволинейных лопастей 16.12 и 16.13, по которым соскальзывают внутрь корпуса агрегата, где соединяются с основной массой измельченного угля. Воздух из лопастного ротора 35.9 выходит очищенным и направляется обратно в транспортное колесо 35.3 и частично в воздухонагнетательную установку 8 или на выброс в атмосферу. Периодически останавливают агрегат и через люк 35.6 из транспортного колеса удаляют неизмельчаемые камни, посторонние предметы. The unit operates as follows. Coal is transported through conveyor 35.1 to the chute 35.12 and from it slides under the influence of gravity into the rapidly rotating conical rotor 35.16. For example, a rotor with a wide base of 1000 mm rotates at a frequency of 1500-2500 rpm. Under the action of centrifugal forces, lumps of coal are distributed in a thin layer along the situic rotor 35.16 and are moved to the wide base of the rotor. In this case, small particles of coal under the action of centrifugal forces pass through the expanding slots of the sieve and are collected in a hopper. Large particles of coal under the action of centrifugal forces at high speed fly out of the rotor 35.16 and repeatedly hit the blades 35.14, the housing of the transport wheel 35.3 and against each other. As a result, the pieces of coal are ground to each other and at the same time the shelves of the rotary transport wheel 35.14 rise up. Under the influence of gravity, they fall into the groove 35.12 and partially in the lower part of the wheel 35.3. Coal circulates continuously, while during grinding, most of the crushed particles are immediately removed from the self-cleaning conical sieve of the rotor 35.16 into the hopper. The air is bladed by a rotor 35.9 through the windows in the intermediate walls and is re-injected into the transport wheel. In this case, under the action of centrifugal forces having greater density than air, the particles of coal dust are firmly pressed to the surfaces of the blades and slide along them (arrows Y) to the grooves 34.3 at the ends of the curved blades 16.12 and 16.13, by which they slide inside the unit body, where they are connected to the bulk of the crushed coal. The air from the rotor rotor 35.9 comes out clean and is sent back to the transport wheel 35.3 and partially to the air blower 8 or to the atmosphere. The unit is periodically stopped and, through the hatch 35.6, non-crushed stones and foreign objects are removed from the transport wheel.

Трубчатые теплообменники для нагрева второго рабочего тела 15, 17 и 18, а также 22.2 для конденсации паров имеют внутри трубок упругие цветкообразные тонкостенные металлические вставки (фиг. 12). Вставка может выполняться прокатыванием тонкостенного листа на вальцах с последующим сгибанием под внутренний диаметр трубок теплообменника в виде нескольких секций. Секции вставок плотно прилегают к внутренней поверхности трубок за счет упругих сил материала и точного соответствия прокатного профиля наружной поверхности вставки. В каждую трубку теплообменника вставляется несколько коротких секций вставок, которые многократно меняют направление движения слоев пара, проходящего внутри трубки. Это позволяет в 1,25-2 раза увеличить площадь контакта пара с поверхностью теплообмена, организовать турбулентное движение пара и существенно сократить массу и габариты трубчатых теплообменников. Tubular heat exchangers for heating the second working fluid 15, 17 and 18, as well as 22.2 for vapor condensation, have elastic, flower-like thin-walled metal inserts inside the tubes (Fig. 12). The insert can be performed by rolling a thin-walled sheet on rollers, followed by bending under the inner diameter of the tubes of the heat exchanger in the form of several sections. The sections of the inserts fit snugly to the inner surface of the tubes due to the elastic forces of the material and the exact correspondence of the rolling profile of the outer surface of the insert. Several short sections of inserts are inserted into each tube of the heat exchanger, which repeatedly change the direction of motion of the layers of steam passing inside the tube. This makes it possible to increase the contact area of steam with the heat exchange surface by 1.25–2 times, organize the turbulent movement of steam, and significantly reduce the mass and dimensions of tubular heat exchangers.

Энергоблок (фиг. 3) с двигателем-парогенератором (фиг. 1, 2), запроектированный на сжигание газа или жидкого топлива, например дизельного топлива, мазута, запускается и работает следующим образом. Подготовленной деминерализованной водой под давлением насоса 10.1 заполняют сборник 24.1 и смесительный парогенератор-грязеуловитель 14. В рубашки охлаждения торцевых крышек, роторов, подшипниковых узлов, валы двигателей-парогенераторов, расширительных и остальных машин подается охлажденная проточная вода. Включается насос 23, начинается циркуляция воды через воздухоохладители 8.1, оборудование для подготовки воды 10, насос 10.1, центробежный лопастный смесительный аппарат 24, сборник 24.1 обратно в насос 23. Включается насос 17.2, начинается циркуляция промежуточного высокотемпературного, например органического, теплоносителя через рубашки охлаждения корпусов двигателей-парогенераторов 11, 12, расширительных машин 13 и 22. Включают центробежный жидкостный сепаратор 20, центробежный смесительный тепломассообменный аппарат 24, подают воду в конденсатор 22.2. Вода из напорного патрубка 20.1 центробежного сепаратора 20 под давлением поступает в расширительную жидкостную машину 21. При достижении заданной частоты вращения вала расширительной машины 21 соединенный с ней общим валом электрогенератор 21.1 подключают к потребителям. Проверяется циркуляция и надежность охлаждения всех машин и аппаратов. The power unit (Fig. 3) with a steam engine (Fig. 1, 2), designed to burn gas or liquid fuel, such as diesel fuel, fuel oil, starts up and works as follows. Prepared demineralized water under a pump pressure of 10.1 is filled into a collection tank 24.1 and a mixing steam generator-dirt trap 14. Cooled running water is supplied to the cooling shirts of the end caps, rotors, bearing units, shafts of the steam generator engines, expansion and other machines. The pump 23 is turned on, the water begins to circulate through the air coolers 8.1, the water treatment equipment 10, the pump 10.1, the centrifugal paddle mixer 24, the collector 24.1 are returned to the pump 23. The pump 17.2 is turned on, the circulation of the intermediate high-temperature, for example, organic coolant begins through the cooling jackets of the cases steam engines 11, 12, expansion machines 13 and 22. Turn on a centrifugal liquid separator 20, a centrifugal mixing heat and mass transfer apparatus 24, supply water to the condenser 2 2.2. Water from the pressure pipe 20.1 of the centrifugal separator 20 under pressure enters the expansion liquid machine 21. When the specified rotation speed of the shaft of the expansion machine 21 is reached, the generator 21.1 connected to it by a common shaft is connected to consumers. The circulation and cooling reliability of all machines and devices are checked.

Включается установка 8 и начинается подача сжатого воздуха в воздушный канал сдвоенного патрубка 1.3 двигателя 11 (фиг. 2). Возникает разница давлений на входе и выходе из двигателя-парогенератора 11. При этом за счет разницы площадей ребер ротора 5 с уплотнителями 6 возникает разница сил, действующих на ребра ротора в направлении, указанном стрелкой А. Размещенные на общем валу роторы двигателя 11 расширительной парогазовой машины 11.1, электрогенератора 11.2 начинают вращаться. Электрогенератор 11.2 на время запуска двигателя отключен от потребителей. Выходящий под давлением из патрубка 1.4 воздух поступает во входной патрубок 1.3 двигателя-парогенератора 12. Размещенные на общем валу роторы двигателя-парогенератора 12, расширительной парогазовой машины 12.1, электрогенератора 12.2 также начинают вращаться. Электрогенератор 12.2 на время запуска отключен от потребителей. Выходящий из патрубка 1.4 двигателя-парогенератора 12 сжатый воздух поступает во входной патрубок 1.3 расширительной газовой машины 13. Размещенные на общем валу роторы машины 13 и электрогенератора 13.1 начинают вращаться. Электрогенератор 13.1 отключен от потребителей. The installation 8 is turned on and the supply of compressed air to the air channel of the twin pipe 1.3 of the engine 11 begins (Fig. 2). There is a difference in pressure at the inlet and outlet of the engine-steam generator 11. In this case, due to the difference in the area of the ribs of the rotor 5 with the seals 6, there is a difference in the forces acting on the rotor ribs in the direction indicated by arrow A. The rotors of the engine 11 of the expansion steam-gas machine placed on the common shaft 11.1, the electric generator 11.2 begin to rotate. The generator 11.2 at the time of engine start is disconnected from consumers. The air exiting under pressure from the pipe 1.4 enters the inlet pipe 1.3 of the engine-steam generator 12. The rotors of the engine-steam generator 12, expansion steam-gas machine 12.1, and the electric generator 12.2 located on a common shaft also begin to rotate. The generator 12.2 at the time of start is disconnected from consumers. The compressed air leaving the nozzle 1.4 of the engine-steam generator 12 enters the inlet nozzle 1.3 of the expansion gas machine 13. The rotors of the machine 13 and the generator 13.1 located on the common shaft begin to rotate. The generator 13.1 is disconnected from consumers.

Выходящий из машины 13 сжатый воздух поступает в патрубок 14.1 смесительного парогенератора-грязеуловителя 14, проходит через перфорированные диски и слой воды и поступает в средний патрубок 15.1 теплообменника 15. Включается центробежный парогазовый сепаратор 16 и начинается отсос воздуха из верхнего патрубка 15.2 теплообменника 15 через входной патрубок 16.1. Воздух из сепаратора 16 выводится в атмосферу через патрубок 16.2. Проверяется правильность функционирования работающих двигателей, машин и аппаратов. Включается насос 9.1, после достижения заданного давления подают жидкое топливо или газ в топливный канал сдвоенного патрубка 1.3 двигателя-парогенератора 11. При подаче топлива и воздуха с температурой и давлением выше условий самовоспламенения на входе в межреберное пространство вращающегося ротора происходит самовозгорание смеси, повышение температуры и давления горящих газов. Частота вращения роторов двигателя-парогенератора 11 расширительной парогазовой машины 11.1, электрогенератора 11.2 по мере увеличения подачи топлива увеличивается до заданного уровня. The compressed air leaving the machine 13 enters the nozzle 14.1 of the mixing steam generator-dirt trap 14, passes through the perforated disks and the water layer and enters the middle nozzle 15.1 of the heat exchanger 15. The centrifugal vapor-gas separator 16 is turned on and the air is sucked out of the upper nozzle 15.2 of the heat exchanger 15 through the inlet 16.1. Air from the separator 16 is discharged into the atmosphere through the pipe 16.2. The correct functioning of working engines, machines and apparatuses is checked. The pump 9.1 is turned on, after reaching the specified pressure, liquid fuel or gas is supplied to the fuel channel of the twin pipe 1.3 of the steam engine 11. When fuel and air are supplied with a temperature and pressure higher than the conditions of self-ignition, the mixture spontaneously ignites at the entrance to the intercostal space of the rotating rotor, the temperature rises and pressure of burning gases. The rotational speed of the rotors of the engine-steam generator 11 of the expansion steam-gas machine 11.1, the electric generator 11.2 with increasing fuel supply increases to a predetermined level.

Одновременно увеличивается частота вращения роторов двигателя-парогенератора 12, газовой расширительной машины 13 и соединенных с ними электрогенераторов. При достижении заданной температуры горения топливовоздушной смеси в двигателе -парогенераторе 11 начинают подачу воды под давлением от насоса 10.1 в патрубки 1.1 двигателей-парогенераторов 11 и 12. Вода, соприкасаясь с горячим корпусом 1, ротором 5 и цилиндрическими уплотнителями 6 двигателей-парогенераторов, отбирает у них тепло и превращается в пар, который смешивается с остаточными продуктами сгорания. Смесь газов и водяных паров сжимается, дополнительно нагревается за счет сжатия и под давлением выходит из патрубков 1.2 двигателей-парогенераторов 11 и 12 во входные патрубки расширительных машин 11.1 и 12.1. В них сжатая смесь расширяется. Энергия парогазовой смеси преобразуется в механическую энергию вращающегося вала. В электрогенераторе она преобразуется в электрическую энергию. Отработанная парогазовая смесь из расширительных парогазовых машин 11.1 и 12.1 соединяется вместе и под давлением поступает в средний патрубок 15.1 теплообменника 15, где передает свое тепло второму рабочему телу, циркулирующему под давлением насоса 22.4. Процесс сжигания топливовоздушной смеси в двигателе-парогенераторе 11 осуществляется при избытке воздуха. После достижения заданных температур и частот вращения валов двигателями-парогенераторами 11 и 12, расширительными машинами 11.1, 12.1, 13 соединенные с ними электрогенераторы 11.2, 12.2, 13.1 подключают к потребителям. По мере увеличения температуры в двигателях-парогенераторах 11, 12 и расширительной газовой машине 13 увеличивается температура промежуточного теплоносителя циркулирующего в рубашках охлаждения их корпусов. Это тепло в теплообменнике 17 передается от промежуточного теплоносителя, циркулирующего под давлением насоса 22.4, второму рабочему телу, которое испаряется, дополнительно нагревается и в виде пара под давлением поступает во входной патрубок 1.3 расширительной паровой машины 22. По мере увеличения температуры промежуточного теплоносителя увеличивается температура и давление пара второго рабочего тела, частота вращения ротора расширительной паровой машины 22. При достижении заданной частоты вращения соединенный общим валом электрогенератор 22.1 подключают к потребителям. At the same time, the rotational speed of the rotors of the engine-steam generator 12, the gas expansion machine 13 and the electric generators connected to them increases. When the desired temperature of combustion of the air-fuel mixture in the engine-steam generator 11 is reached, water is supplied under pressure from the pump 10.1 to the nozzles 1.1 of the steam engine 11 and 12. The water, in contact with the hot casing 1, rotor 5 and cylindrical seals 6 of the steam engine, takes away They heat and turns into steam, which is mixed with the residual products of combustion. The mixture of gases and water vapor is compressed, additionally heated by compression, and under pressure leaves the nozzles 1.2 of the steam engine 11 and 12 to the inlet nozzles of the expansion machines 11.1 and 12.1. In them, the compressed mixture expands. The energy of the gas-vapor mixture is converted into the mechanical energy of a rotating shaft. In an electric generator, it is converted into electrical energy. The spent steam-gas mixture from expansion steam-gas engines 11.1 and 12.1 is connected together and under pressure enters the middle pipe 15.1 of the heat exchanger 15, where it transfers its heat to the second working fluid circulating under the pressure of the pump 22.4. The process of burning the air-fuel mixture in the engine-steam generator 11 is carried out with an excess of air. After reaching the set temperatures and rotational speeds of the shafts by steam generators 11 and 12, expansion machines 11.1, 12.1, 13, the electric generators 11.2, 12.2, 13.1 connected to them are connected to consumers. As the temperature rises in the steam generator 11, 12 and the expansion gas machine 13, the temperature of the intermediate coolant circulating in the cooling jackets of their bodies increases. This heat in the heat exchanger 17 is transferred from the intermediate coolant circulating under the pressure of the pump 22.4, the second working fluid, which evaporates, is additionally heated and in the form of steam under pressure enters the inlet 1.3 of the expansion steam machine 22. As the temperature of the intermediate coolant increases, the temperature increases and the steam pressure of the second working fluid, the rotor speed of the expansion steam machine 22. Upon reaching a predetermined speed, the generator is connected by a common shaft Op 22.1 connect to consumers.

Горячие продукты сгорания из расширительной машины 13 под давлением поступают под перфорированные диски в слое воды в смесительном парогенераторе-гравитационном грязеуловителе 14, где отдают свое тепло воде, в результате чего в нем образуется парогазовая смесь низкого давления. Загрязненная вода из смесителя 14 под давлением поступает в центробежный жидкостный сепаратор 20 с пакетом конических тарелок, где непрерывно разделяется на жидкий шлам и очищенную воду, которая через расширительную машину 21 возвращается в смесительный парогенератор-гравитационный грязеуловитель 14. Оседающая часть продуктов сгорания из смесительного парогенератора-гравитационного грязеуловителя 14 периодически удаляется продувкой через патрубок 14.5. Hot combustion products from the expansion machine 13 under pressure enter the perforated disks in the water layer in the mixing steam generator-gravity dirt trap 14, where they give their heat to water, as a result of which a low-pressure gas mixture is formed. Contaminated water from the mixer 14 under pressure enters the centrifugal liquid separator 20 with a package of conical plates, where it is continuously separated into liquid sludge and purified water, which is returned through the expansion machine 21 to the mixing steam generator-gravity dirt trap 14. The settling part of the combustion products from the mixing steam generator gravity dirt trap 14 is periodically removed by blowing through the pipe 14.5.

По мере увеличения подачи топлива в двигатель-парогенератор 11, увеличивается количество, температура и давление газов выходящих из расширительной машины 13. Парообразование в парогенераторе 14 увеличивается. Водяные пары и неконденсирующиеся газы из него под давлением поступают в средний входной патрубок 15.1 теплообменника 15. Здесь основная часть пара отдает свое тепло второму рабочему телу, конденсируется и из нижнего патрубка 15.3 под действием силы тяжести возвращается через патрубок 14.7 в смесительный парогенератор-грязеуловитель 14. As the fuel supply to the engine-steam generator 11 increases, the amount, temperature and pressure of the gases leaving the expansion machine 13 increase. The vaporization in the steam generator 14 increases. Water vapor and non-condensing gases from it under pressure enter the middle inlet pipe 15.1 of the heat exchanger 15. Here the main part of the steam gives its heat to the second working fluid, condenses and returns from the lower pipe 15.3 through the pipe 14.7 to the mixing steam generator-dirt collector 14.

Неконденсирующиеся газы и часть пара из теплообменника 15 под давлением поступают во входной патрубок 16.1 вращающегося ротора центробежного лопастного парогазового сепаратора 16 (фиг. 4, 5). Здесь парогазовый поток огибает направляющую перегородку - диск 16.14, входит в тонкие щели между плоскими тонкостенными лопастями 16.11 и приобретает вращательное движение в криволинейных тонкостенных щелях между лопастями. Под действием центробежных сил обладающие большей плотностью водяные пары вытесняются к периферии ротора, а менее плотные неконденсирующиеся газы - к центру ротора сепаратора и через центральное отверстие в днище корзины ротора с ребрами 16.15 в форме пропеллера выводятся в атмосферу через патрубок 16.2. Non-condensable gases and part of the steam from the heat exchanger 15 under pressure enter the inlet pipe 16.1 of the rotating rotor of the centrifugal vane vapor-gas separator 16 (Fig. 4, 5). Here, the gas-vapor flow bends around the guide wall - the disk 16.14, enters into the thin gaps between the flat thin-walled blades 16.11 and acquires a rotational movement in the curved thin-walled gaps between the blades. Under the action of centrifugal forces, higher-density water vapor is displaced to the periphery of the rotor, and less dense non-condensable gases are displaced to the center of the separator rotor and are discharged into the atmosphere through the nozzle 16.2 through the central hole in the bottom of the rotor basket with ribs 16.15.

Из парогазового сепаратора 16 очищенный водяной пар из патрубка 16.3 под увеличенным лопастным ротором давлением, направляется в верхний патрубок 18.1 теплообменника 18, где отдает свое тепло, конденсируется и под действием силы тяжести сливается в парогенератор 14 или в патрубок 27.1 сборника 27 теплофикационного контура. Другая часть пара при необходимости из центробежного парогазового сепаратора 16 под давлением отводится в паровой патрубок 19.1 струйного компрессора 19, где смешивается с водой, циркулирующей в теплофикационном контуре под действием насоса 25 из напорного трубопровода 25.1 через потребителей 26 в обратный трубопровод 25.2 и далее через струйный компрессор 19 в сборник 27. Вода, отдающая тепло потребителям 26, вновь нагревается за счет тепла пара низкого давления от парогенератора 14 после парогазового сепаратора 16. Остаточные воздух и неконденсирующиеся газы отводятся из напорного трубопровода 25.1 в верхних точках трассы с помощью воздухоотводчика 25.3. From the steam-gas separator 16, the purified water vapor from the pipe 16.3 under the increased blade rotor pressure is sent to the upper pipe 18.1 of the heat exchanger 18, where it gives off its heat, condenses and is drained by gravity into the steam generator 14 or pipe 27.1 of the collector 27 of the heating circuit. The other part of the steam, if necessary, from the centrifugal vapor-gas separator 16 under pressure is diverted to the steam pipe 19.1 of the jet compressor 19, where it is mixed with water circulating in the heating circuit under the action of the pump 25 from the pressure pipe 25.1 through consumers 26 to the return pipe 25.2 and then through the jet compressor 19 to collector 27. Water that transfers heat to consumers 26 is again heated by the heat of low pressure steam from the steam generator 14 after the steam-gas separator 16. Residual air and non-condensing schiesya gases are discharged from the discharge pipe 25.1 to upper points of the route via venting 25.3.

Вода, используемая для охлаждения паров второго рабочего тела, под давлением насоса 23 циркулирует через теплообменник-конденсатор 22.2 в центробежный смесительный тепломассообменный аппарат 24, откуда напорной трубкой 24.3 возвращается в сборник 24.1. The water used to cool the vapor of the second working fluid, under the pressure of the pump 23, circulates through a heat exchanger-condenser 22.2 to a centrifugal mixing heat and mass transfer apparatus 24, from where it returns to the collector 24.1 by a pressure tube 24.3.

Часть охлажденной воды из обратного трубопровода 25.2 теплофикационного контура может направляться в открытый аппарат 24, например, центробежный смесительный тепломассообменный лопастный аппарат или градирню со сборником и насосом. При этом некоторая часть более горячей воды из конденсатора 22.2 автоматическим регулятором температуры 22.5 может направляться непосредственно в теплофикационный контур через входной патрубок 19.2 струйного компрессора 19. Расход воды на испарение в аппарате 24 компенсируется холодной водой, подаваемой отдельным насосом от комплекта оборудования для подготовки воды 10. При этом с целью экономии тепла и подготовленной холодной воды подачей воды в смесительный аппарат 24 управляет автоматический регулятор 22.6 с датчиками температуры и уровня воды в сборнике 24.1. Он открывает подачу воды в смесительный аппарат 24 только в случае превышения заданного значения температуры воды, используемой для охлаждения паров второго рабочего тела в теплообменнике-конденсаторе (ТО) 22.2. Отпуск воды, нагретой в теплообменнике 22.2, в теплофикационный контур производится автоматическим регулятором температуры 22.5 с дополнительным датчиком уровня воды в сборнике 27 только при избытке воды в сборнике 24.1. Part of the chilled water from the return pipe 25.2 of the heating circuit can be sent to an open apparatus 24, for example, a centrifugal mixing heat and mass transfer vane apparatus or cooling tower with a collector and a pump. At the same time, some of the hotter water from the condenser 22.2 by the automatic temperature controller 22.5 can be sent directly to the heating circuit through the inlet pipe 19.2 of the jet compressor 19. The water consumption for evaporation in the apparatus 24 is compensated by cold water supplied by a separate pump from the set of water treatment equipment 10. At the same time, in order to save heat and prepared cold water, the automatic controller 22.6 with temperature and level sensors controls the water supply to the mixing apparatus 24 dy in the collection of 24.1. He opens the water supply to the mixing apparatus 24 only if the specified value of the temperature of the water used to cool the vapor of the second working fluid in the heat exchanger-condenser (TO) 22.2 is exceeded. The water heated in the heat exchanger 22.2 is released to the heating circuit by an automatic temperature controller 22.5 with an additional water level sensor in the collector 27 only with an excess of water in the collector 24.1.

При использовании топливных добавок, например измельченного угля, пуск энергоблока осуществляют на жидком или газообразном топливе описанным способом. После достижения в энергоблоке заданного температурного режима в рубашки охлаждения камеры внешнего сгорания 33 и центробежного газового сепаратора 34 насосом 17.2 под давлением подают охлаждающую жидкость или промежуточный теплоноситель. Затем подают сжатый воздух в установленные последовательно и соединенные струйные компрессоры 30, 31, 32, включают запальную свечу 33.6, дозатор 29 (фиг. 3, 7, 8). Во внешней камере сгорания 33 топливовоздушная смесь воспламеняется и за счет избытка воздуха сгорает полностью. Горячие продукты сгорания под давлением, например 0,5-50 кгс/см², поступают через неподвижный пакет тонкостенных криволинейных лопастей 34.2 и переходный патрубок 34.6 в патрубок 1.3 двигателя-парогенератора 11. В корпусе центробежного газового сепаратора с пакетом из множества плоских криволинейных лопастей 34.2, каждая из которых оснащена по периферии желобом 34.3, поток газов делится на множество тонкослойных криволинейных потоков, например толщиной 1,5-2,5 мм. Несгоревшие твердые частицы топлива, движущиеся с высокой скоростью вместе с потоком газа в тонкослойных криволинейных каналах, центробежными силами прижимаются к поверхностям лопастей, скользят по ним до встречи с желобом 34.3, где меняют направление своего движения и падают вниз в бункер, откуда периодически выводятся под давлением через затвор 34.4, например шаровой кран высокого давления. Очищенные от твердых частиц горячие продукты сгорания с начальным давлением в канале 1.3 двигателя-парогенератора 11 смешиваются с топливовоздушной смесью и перемещаются ротором 5 до патрубка 1.8. Здесь в смесь под давлением непрерывно вводится дополнительное жидкое или газообразное топливо. Происходит воспламенение смеси, увеличиваются температура и давление продуктов сгорания. Далее процесс продолжается, как описано ранее. Регулирование мощности энергоблока осуществляется изменением подачи компонентов топлива и воздуха вручную или автоматически.When using fuel additives, for example, crushed coal, the power unit is launched using liquid or gaseous fuel in the described manner. After reaching the set temperature mode in the power unit, the cooling jacket or intermediate coolant is supplied under pressure to the cooling shirts of the external combustion chamber 33 and the centrifugal gas separator 34 with a pump 17.2. Then compressed air is supplied to the installed in series and connected jet compressors 30, 31, 32, include a glow plug 33.6, dispenser 29 (Fig. 3, 7, 8). In the external combustion chamber 33, the air-fuel mixture ignites and burns completely due to excess air. Hot products of combustion under pressure, for example 0.5-50 kgf / cm ² , enter through a fixed package of thin-walled curved blades 34.2 and a transition pipe 34.6 into the pipe 1.3 of the steam engine 11. In the body of a centrifugal gas separator with a package of many flat curved blades 34.2 , each of which is equipped with a groove 34.3 around the periphery, the gas flow is divided into many thin-layer curved flows, for example, 1.5-2.5 mm thick. Unburned solid fuel particles moving at high speed together with the gas flow in thin-layer curved channels are pressed by centrifugal forces to the surfaces of the blades, slide along them until they meet the groove 34.3, where they change their direction of motion and fall down into the hopper, from where they are periodically removed under pressure through a shutter 34.4, for example a high-pressure ball valve. Purified from solid particles, hot combustion products with an initial pressure in the channel 1.3 of the engine-steam generator 11 are mixed with the air-fuel mixture and moved by the rotor 5 to the pipe 1.8. Here, additional liquid or gaseous fuel is continuously introduced into the mixture under pressure. The mixture ignites, the temperature and pressure of the combustion products increase. Further, the process continues, as described previously. Power unit power control is carried out by changing the supply of fuel and air components manually or automatically.

При использовании горячих газов от посторонних огневых печей, котлов, других установок 37 (фиг. 6) их перед подачей следует сжать, например дымососом 36, нагнетательной установкой 8, струйным компрессором 33 сжать дополнительно и подать в канал 1.3 двигателя-парогенератора 11. Дальнейшее проведение процесса не отличается от описанного. When using hot gases from extraneous fire furnaces, boilers, other installations 37 (Fig. 6), they must be compressed before being fed, for example with a smoke exhaust 36, with a blower 8, compressed additionally with a jet compressor 33 and fed to the channel 1.3 of the steam engine 11. Further carrying out the process does not differ from that described.

При применении известных жаропрочных материалов могут быть рекомендованы следующие примерные параметры работы энергоблока. Температура сжигания топливовоздушной смеси внутри двигателя-парогенератора 11 - до 2500^oС, во внешней камере сгорания - до 1000^oC, на входе в двигатель-парогенератор 12 - до 1500^oC, в газовую расширительную машину 13 - до 700^oC, на выходе из нее и на входе в смесительный парогенератор 14 - до 250^oC, на выходе из смесительного парогенератора 14 - до 125^oC, на входе в центробежный парогазовый сепаратор 16 - до 125^oC, на выходе газов в атмосферу и пара для дальнейшего использования - до 125^oC. Температура воздуха после частичного охлаждения в воздухонагнетательной установке 8 - до 500^oC. Температура паров второго рабочего тела перед входом в расширительную машину 22 - до 600^oC.When using well-known heat-resistant materials, the following exemplary power unit operation parameters can be recommended. The temperature of combustion of the air-fuel mixture inside the engine-steam generator 11 is up to 2500 ^o C, in the external combustion chamber - up to 1000 ^o C, at the entrance to the engine-steam generator 12 - up to 1500 ^o C, in the gas expansion machine 13 - up to 700 ^o C, on exit from it and at the entrance to the mixing steam generator 14 - up to 250 ^o C, at the exit from the mixing steam generator 14 - up to 125 ^o C, at the entrance to the centrifugal steam-gas separator 16 - up to 125 ^o C, at the exit of gases into the atmosphere and steam for further use - up to 125 ^o C. The temperature of the air after partial cooling in the air discharge mustache tanovke 8 - up to 500 ^o C. The vapor temperature of the second working fluid before entering the expansion machine 22 - up to 600 ^o C.

Claims

1. The engine, including a cylindrical housing with nozzles for introducing the air-fuel mixture and the output of combustion products, end caps with thrust bearings and seals and a cylindrical rotor with seals eccentrically placed in the housing on the hollow shaft, characterized in that the shaft is supplemented with thrust bearings, the rotor is made of finned , with a cooling jacket, the housing is equipped with nozzles for entering the cooled and the output of the compressed heated coolant, the seals are made in the form of cylindrical bodies of revolution.

2. Power unit of a thermal power plant, including equipment for the preparation and supply of fuel, air and water, an electric generator with an expansion machine consisting of a cylindrical body, characterized in that it is equipped with a rotor eccentrically placed in the body with seals in the form of cylindrical bodies of revolution and made of several in series or in series and in parallel installed steam engine engines, expansion gas, steam and gas engines, mixing steam generators - gravity dirt traps heaters, heat exchangers for heating the second working fluid, centrifugal steam-gas separators, with each steam engine being connected by a steam-gas pipeline to a steam-gas expansion machine, the cooling jackets of the bodies of the external combustion chamber, a centrifugal gas separator, steam engines, expansion machines are connected by a pipeline to heat exchangers of the last heating stage second working fluid, outlet pipes of expansion steam-gas machines and a mixing steam generator-dirt trap they are connected by a pipeline with a heat exchanger of the second stage of heating the second working fluid, the steam pipe of the steam-gas separator is connected by a steam pipe to the heat exchanger of the first heating of the second working fluid and the steam pipe of the jet compressor for heating and water supply to the heating circulation circuit, cooling coils of the rotors, end caps of the steam generator engines, expansion and other machines are connected to the nozzle for supplying water to the jet compressor, between the mixing steam generator-dirt trap a liquid expansion machine is installed by a centrifugal liquid separator, and steam generators and expansion machines are used as energy converters for gases and vapor-gas mixtures, each of which is made with a shaft supplemented by thrust bearings, a rotor with a cooling jacket, while the steam generators are equipped with nozzles for input cooled and output compressed heated coolant.

3. The power unit according to claim 2, characterized in that it employs standardized steam engine generators, gas, steam and gas-vapor expansion machines, air blowers, combustion products, each of which contains a cylindrical body, end caps with thrust bearings, eccentrically placed in case finned rotor with seals in the form of cylindrical bodies of revolution, a hollow shaft, complemented by thrust bearings, a rotor with a cooling jacket and a housing with nozzles for entering cooled and compressed heated coolant.

4. A fuel preparation unit comprising a dispenser, a fan, a chopper, a hopper, characterized in that it is made in the form of a housing with a blade rotor and a conical strainer placed inside a transport wheel equipped with shelves, while the wheel and the sieve with a blade rotor are mounted on shafts rotating in opposite directions.

5. The gas centrifugal separator, comprising a stationary body and a guide apparatus, characterized in that it is made in the form of a housing with a cooling jacket and a package inside of a plurality of flat curved blades, each of which is equipped with a groove around the periphery, while the distance between the blades is normal to the curve does not exceed 1.3 - 2 of the maximum size of solid particles, and the angle of inclination of the troughs of the blades to the vertical axis does not exceed 45 ^o .

6. A centrifugal gas-vapor separator, consisting of a housing, a cover, a motor with a rotor rotor mounted on it, characterized in that it is made with a rotor consisting of a basket in the form of a truncated cone with many flat thin-walled curved blades, while short adjacent short main blades are placed auxiliary, the minimum distance between the blades along the normal to the curve does not exceed 5 blade thicknesses, a disk is placed inside the rotor, and there is a hole in the bottom of the basket with ribs curved along the helix.

7. A tubular heat exchanger, consisting of a casing, tube sheets and tubes fixed in them, characterized in that it is made with elastic flower-shaped inserts inserted into the tubes.