[go: up one dir, main page]

RU2774553C1 - System for the production of environmentally friendly fuel at tpp with a steam boiler - Google Patents

System for the production of environmentally friendly fuel at tpp with a steam boiler Download PDF

Info

Publication number
RU2774553C1
RU2774553C1 RU2021129493A RU2021129493A RU2774553C1 RU 2774553 C1 RU2774553 C1 RU 2774553C1 RU 2021129493 A RU2021129493 A RU 2021129493A RU 2021129493 A RU2021129493 A RU 2021129493A RU 2774553 C1 RU2774553 C1 RU 2774553C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
expander
fuel
production unit
steam boiler
Prior art date
Application number
RU2021129493A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Белоусов
Original Assignee
Юрий Васильевич Белоусов
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Васильевич Белоусов filed Critical Юрий Васильевич Белоусов
Application granted granted Critical
Publication of RU2774553C1 publication Critical patent/RU2774553C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: thermal power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of thermal power engineering and can be used in thermal power plants (TPPs) with a steam boiler during their new construction or technical re-equipment with more energy efficient equipment. The system for the production of environmentally friendly fuel is connected to a TPP plant equipped with a steam boiler and using fuel gas coming from a gas distribution station as fuel. The system contains a liquefied natural gas production unit, a hydrogen production unit by electrolysis, one, but not limited to, a gas-oil heat exchanger, one, but not limited to, an expander with an electric generator and a water treatment unit for filtering and cleaning the condensate flow from the cooling tower water traps. The gas-oil heat exchanger and the expander are interconnected in series and connected to the fuel gas supply line. The electric generator of the expander is electrically connected to the liquefied natural gas production unit and to the hydrogen production unit, and the water treatment unit is connected to the outlet of the water traps of the cooling tower and is connected by pipelines for supplying and draining the condensate flow to the electrolyzer of the hydrogen production unit. The gas-oil heat exchanger is connected to the oil supply system of the heating steam turbine, as well as to the flue gas removal system of the boiler of the combined heat and power plant.
EFFECT: organizing the production of environmentally friendly fuel: liquefied natural gas and hydrogen during the operation of a TPP with a steam boiler, increasing energy efficiency and, in general, the efficiency of such a TPP.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может найти применение на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) при их новом строительстве или техническом перевооружении на более энергетически эффективное оборудование.The invention relates to the field of thermal power engineering and can be used in combined heat and power plants (CHP) during their new construction or technical re-equipment with more energy efficient equipment.

ТЭЦ является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения: в виде пара и горячей воды, в том числе для обеспечения горячего водоснабжения, отопления жилых и промышленных объектов. В качестве органического топлива для ТЭЦ используют газообразное (природный газ), жидкое и твердое топливо. ТЭЦ является также источником электроэнергии и, являясь источником комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, имеет достаточно высокий коэффициент полезного действия - до 75%.CHP is a source of thermal energy in centralized heat supply systems: in the form of steam and hot water, including for providing hot water, heating residential and industrial facilities. Gaseous (natural gas), liquid and solid fuels are used as fossil fuels for CHPPs. CHP is also a source of electricity and, being a source of combined generation of electricity and heat, has a fairly high efficiency - up to 75%.

Широко известны принципы работы ТЭЦ, оборудованных паровыми котлами (https://altenergiya.ru/poleznye-stati/princip-raboty-i-tipy-tec-ustrojstvo-tes.html#h2_3). ТЭЦ, как и тепловые электростанции преобразуют тепловую энергию сжигаемого топлива. Но помимо электроэнергии теплоэлектроцентрали поставляют потребителям тепло. ТЭЦ особенно актуальны в холодных климатических зонах, где нужно обеспечить жилые дома и производственные здания теплом. На ТЭЦ часть выработанной тепловой энергии идет на производство электричества, а другая часть - на нагрев теплоносителя, который и поступает к потребителю.The operating principles of CHPs equipped with steam boilers are widely known (https://altenergiya.ru/poleznye-stati/princip-raboty-i-tipy-tec-ustrojstvo-tes.html#h2_3). Thermal power plants, like thermal power plants, convert the thermal energy of the burned fuel. But in addition to electricity, combined heat and power plants supply heat to consumers. CHP plants are especially relevant in cold climatic zones, where it is necessary to provide residential buildings and industrial buildings with heat. At the CHPP, part of the generated thermal energy is used to produce electricity, and the other part is used to heat the coolant, which is supplied to the consumer.

Известны электростанции «Мосэнерго», на которых вырабатываются электроэнергия и тепло для Москвы и области (https://mosenergo.gazprom.ru/about/plantwork/). В качестве топлива на ТЭЦ «Мосэнерго» используется самое экологически чистое топливо - природный газ. Газ поступает по газопроводу в камеру сгорания парового котла и сгорает, нагревая воду. Также в камеру сгорания парового котла подается воздух, который служит окислителем в процессе сгорания газа. Образовавшиеся при горении топлива дымовые газы отводятся в дымовую трубу и рассеиваются в атмосфере. Раскаленный газ проходит по газоходу и нагревает воду, проходящую по специальным трубкам котла. При нагревании вода превращается в перегретый пар, который подается в теплофикационную паровую турбину, вырабатывая электрическую энергию для направления потребителю. Отработавший в теплофикационной паровой турбине пар направляется в конденсатор, где превращается в воду и возвращается в котел. Для охлаждения воды атмосферным воздухом на ТЭЦ используются градирни с водоуловителями.Mosenergo power plants are known, which generate electricity and heat for Moscow and the region (https://mosenergo.gazprom.ru/about/plantwork/). Mosenergo's CHPP uses the most environmentally friendly fuel, natural gas, as fuel. The gas enters the combustion chamber of the steam boiler through a gas pipeline and burns, heating the water. Also, air is supplied to the combustion chamber of the steam boiler, which serves as an oxidizer in the process of gas combustion. Flue gases formed during the combustion of fuel are discharged into the chimney and dispersed in the atmosphere. The hot gas passes through the flue and heats the water passing through the special tubes of the boiler. When heated, the water turns into superheated steam, which is fed into the cogeneration steam turbine, generating electrical energy for distribution to the consumer. The steam exhausted in the cogeneration steam turbine is sent to the condenser, where it turns into water and returns to the boiler. Cooling towers with water traps are used to cool water with atmospheric air at CHPPs.

Однако, основным недостатком известных ТЭЦ является недостаточная эффективность их работы из-за отсутствия утилизации теплоты дымовых газов, тепла масла газовой и паровой турбин, кроме этого, в процессе эксплуатации известных ТЭЦ не обеспечивается условий для выработки дополнительной электроэнергии, и, тем более, не обеспечивается возможность расширения области использования электроэнергии, вырабатываемой на известных ТЭЦ.However, the main disadvantage of known CHPPs is the lack of efficiency of their operation due to the lack of utilization of the heat of flue gases, the heat of oil from gas and steam turbines, in addition, during the operation of known CHPPs, conditions for generating additional electricity are not provided, and, moreover, it is not provided the possibility of expanding the scope of use of electricity generated at well-known thermal power plants.

Решение задачи увеличения производства выработки электроэнергии на ТЭЦ, а также расширение области использования такой электроэнергии, позволит повысить эффективность работы ТЭЦ в целом.Solving the problem of increasing the production of electricity generation at CHPPs, as well as expanding the area of use of such electricity, will improve the efficiency of the CHP as a whole.

Как вариант, дополнительно выработанную на ТЭЦ электроэнергию целесообразно направлять на производство экологически чистого топлива: в системы производства сжиженного природного газа (СПГ) и в системы производства водорода, устанавливаемые на территории ТЭЦ. СПГ признан ведущими странами мира одним из самых перспективных видов энергоносителей на обозримое будущее, а водород - самое энергоемкое и легкое вещество из всех видов топлива. В настоящее время перспектива перехода на водородную энергетику стала реальностью, поскольку решена одна из основных проблем с его хранением для дальнейшего использования в качестве автомобильного топлива. По расчетам специалистов, к 2050 году потребность в водороде увеличится в десятки раз и займет от 15 до 20% всего мирового рынка энергоресурсов.As an option, it is expedient to direct the additionally generated electricity at the CHPP to the production of environmentally friendly fuel: to the systems for the production of liquefied natural gas (LNG) and to the hydrogen production systems installed on the territory of the CHP. LNG is recognized by the leading countries of the world as one of the most promising types of energy carriers for the foreseeable future, and hydrogen is the most energy-intensive and light substance of all fuels. At present, the prospect of switching to hydrogen energy has become a reality, since one of the main problems with its storage for further use as automotive fuel has been solved. According to experts, by 2050 the demand for hydrogen will increase tenfold and will take from 15 to 20% of the entire world energy market.

Однако, и производство СПГ и производство водорода, например, методом электролиза, требуют больших энергозатрат, поэтому расположение таких производств экономически целесообразно у источников, где постоянно возникают достаточно большие излишки электроэнергии, как вариант, на ТЭЦ, топливом для которых служит природный газ, перепады давления которого возможно использовать для выработки дополнительной электроэнергии.However, both the production of LNG and the production of hydrogen, for example, by electrolysis, require large energy consumption, therefore, the location of such production facilities is economically feasible near sources where there are constantly large surpluses of electricity, as an option, at CHPPs fueled by natural gas, pressure drops which can be used to generate additional electricity.

Целью изобретения является производство экологически чистого топлива: сжиженного природного газа и водорода при эксплуатации ТЭЦ, оборудованных паровыми котлами, повышение энергетической эффективности работы ТЭЦ, повышение эффективности работы ТЭЦ в целом путем обеспечения максимально полной утилизации тепла масла теплофикационной паровой турбины и остаточного тепла дымовых газов парового котла, а также конденсата от водоуловителей градирни.The aim of the invention is the production of environmentally friendly fuel: liquefied natural gas and hydrogen during the operation of thermal power plants equipped with steam boilers, increasing the energy efficiency of the thermal power plant, increasing the efficiency of the thermal power plant as a whole by ensuring the most complete utilization of heat from the oil of the heating steam turbine and the residual heat of the flue gases of the steam boiler , as well as condensate from the water traps of the cooling tower.

Техническим результатом изобретения является разработка системы производства экологически чистого топлива: сжиженного природного газа и водорода при эксплуатации ТЭЦ, оборудованной паровым котлом, обеспечение выработки дополнительной электроэнергии, а также повышение эффективности работы ТЭЦ за счет обеспечения максимальной утилизации тепла масла теплофикационной паровой турбины, остаточного тепла дымовых газов парового котла, конденсата от водоуловителей градирни.The technical result of the invention is the development of a system for the production of environmentally friendly fuel: liquefied natural gas and hydrogen during the operation of a thermal power plant equipped with a steam boiler, ensuring the generation of additional electricity, as well as increasing the efficiency of the thermal power plant by ensuring maximum utilization of heat from the oil of the heating steam turbine, the residual heat of flue gases steam boiler, condensate from water traps of the cooling tower.

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются за счет того, что система производства экологически чистого топлива подключена к теплоэлектроцентрали, оборудованной паровым котлом, теплофикационной паровой турбиной и градирней в системе оборотного водоснабжения, и использующей в качестве топлива топливный газ, поступающий от газораспределительной станции. Система имеет в своем составе блок производства сжиженного природного газа, блок производства водорода методом электролиза, один, но не ограничиваясь этим, газомасляный теплообменник, один, но не ограничиваясь этим, детандер с электрогенератором и блок подготовки воды для фильтрации и очистки потока конденсата от водоуловителей градирни, направляемого в электролизер блока производства водорода. Газомасляный теплообменник и детандер соединены между собой последовательно и подсоединены на линии поступления топливного газа. Вход детандера подключен к выходу газомасляного теплообменника, на вход которого подается топливный газ от газораспределительной станции, а выход детандера соединен трубопроводами подвода, отвода топливного газа со входом камеры сгорания парового котла теплоэлектроцентрали. Электрогенератор детандера связан электрической связью с блоком производства сжиженного природного газа и с блоком производства водорода, а блок подготовки воды подключен к выходу водоуловителей градирни и соединен трубопроводами подвода, отвода потока конденсата с электролизером блока производства водорода. Газомасляный теплообменник подсоединен к системе маслообеспечения теплофикационной паровой турбины, а также к системе отвода дымовых газов парового котла. Поток топливного газа, поступающий от газораспределительной станции, перед поступлением в камеру сгорания парового котла, подается для нагрева на вход газомасляного теплообменника и далее направляется в детандер, а электроэнергия, вырабатываемая электрогенератором детандера, подается на вход блока производства сжиженного природного газа и на вход блока производства водорода. Поток конденсата от водоуловителей градирни системы оборотного водоснабжения после фильтрации и очистки в блоке подготовки воды направляется в электролизер системы производства водорода. В качестве греющего теплоносителя для нагрева топливного газа в газомасляном теплообменнике используется тепло масла теплофикационной паровой турбины и остаточное тепло дымовых газов парового котла.The set goal and the required technical result are achieved due to the fact that the system for the production of environmentally friendly fuel is connected to a combined heat and power plant equipped with a steam boiler, a combined heat and power steam turbine and a cooling tower in the circulating water supply system, and using fuel gas coming from the gas distribution station as fuel. The system includes a liquefied natural gas production unit, a hydrogen production unit by electrolysis, one, but not limited to, a gas-oil heat exchanger, one, but not limited to, an expander with an electric generator and a water treatment unit for filtering and cleaning the condensate stream from the water traps of the cooling tower sent to the electrolyzer of the hydrogen production unit. The gas-oil heat exchanger and the expander are interconnected in series and connected to the fuel gas supply line. The inlet of the expander is connected to the outlet of the gas-oil heat exchanger, the inlet of which is supplied with fuel gas from the gas distribution station, and the outlet of the expander is connected by pipelines for supplying and removing fuel gas to the inlet of the combustion chamber of the steam boiler of the combined heat and power plant. The electric generator of the expander is electrically connected to the liquefied natural gas production unit and to the hydrogen production unit, and the water treatment unit is connected to the outlet of the water traps of the cooling tower and is connected by pipelines for supplying and draining the condensate flow to the electrolyzer of the hydrogen production unit. The gas-oil heat exchanger is connected to the oil supply system of the heating steam turbine, as well as to the flue gas exhaust system of the steam boiler. The flow of fuel gas coming from the gas distribution station, before entering the combustion chamber of the steam boiler, is supplied for heating to the inlet of the gas-oil heat exchanger and then sent to the expander, and the electric power generated by the electric generator of the expander is supplied to the inlet of the liquefied natural gas production unit and to the inlet of the production unit hydrogen. The condensate flow from the water traps of the cooling tower of the circulating water supply system after filtration and purification in the water treatment unit is sent to the electrolyzer of the hydrogen production system. As a heating medium for heating the fuel gas in the gas-oil heat exchanger, the heat of the oil of the cogeneration steam turbine and the residual heat of the flue gases of the steam boiler are used.

При осуществлении изобретения, подключение и эксплуатация системы производства экологически чистого топлива: сжиженного природного газа и водорода на территории действующей ТЭЦ, оборудованной паровым котлом, позволяет, помимо получения экологически чистого топлива, повысить энергетическую эффективность работы ТЭЦ. Помимо этого, выработка дополнительной электроэнергии на ТЭЦ и обеспечение максимально полной утилизации тепла масла теплофикационной паровой турбины, остаточного тепла дымовых газов парового котла, конденсата от водоуловителей градирни способствуют повышению эффективности работы ТЭЦ в целом.When implementing the invention, connecting and operating a system for the production of environmentally friendly fuel: liquefied natural gas and hydrogen on the territory of an existing CHPP equipped with a steam boiler allows, in addition to obtaining environmentally friendly fuel, to increase the energy efficiency of the CHP. In addition, the generation of additional electricity at the CHPP and the provision of the most complete utilization of heat from the oil of the cogeneration steam turbine, the residual heat of the flue gases of the steam boiler, and condensate from the water traps of the cooling tower contribute to an increase in the efficiency of the CHP as a whole.

Настоящее изобретение и его преимущества будут более понятны путем ссылки на последующее описание и прилагаемый чертеж. На чертеже показана конструктивная схема системы производства экологически чистого топлива на ТЭЦ, оборудованной паровым котлом. Различные требуемые вспомогательные системы, такие как клапаны, сетевые подогреватели, системы регулирования, датчики исключены из чертежей в целях упрощения и ясности представления.The present invention and its advantages will be better understood by reference to the following description and the accompanying drawing. The drawing shows a structural diagram of a system for the production of environmentally friendly fuel at a CHP plant equipped with a steam boiler. Various required auxiliary systems such as valves, network heaters, control systems, sensors are excluded from the drawings for the sake of simplicity and clarity of presentation.

Система производства экологически чистого топлива на ТЭЦ с паровым котлом смонтирована и подключена на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), оборудованной паровым котлом 3, теплофикационной паровой турбиной 6 и градирней 11 в системе оборотного водоснабжения. В качестве топлива на ТЭЦ используется топливный газ, поступающий от газораспределительной станции. Система имеет в своем составе блок производства сжиженного природного газа 12, блок производства водорода методом электролиза 13, один, но не ограничиваясь этим, газомасляный теплообменник 16, один, но не ограничиваясь этим, детандер 1 с электрогенератором 2 и блок подготовки воды 15 для фильтрации и очистки потока конденсата от водоуловителей градирни, направляемого в электролизер блока производства водорода 13.The system for the production of environmentally friendly fuel at a CHP with a steam boiler is installed and connected to a combined heat and power plant (CHP) equipped with a steam boiler 3, a heating steam turbine 6 and a cooling tower 11 in the circulating water supply system. The CHP plant uses fuel gas coming from the gas distribution station as fuel. The system includes a liquefied natural gas production unit 12, a hydrogen production unit 13 by electrolysis, one, but not limited to, a gas-oil heat exchanger 16, one, but not limited to, an expander 1 with an electric generator 2 and a water preparation unit 15 for filtering and purification of the condensate flow from the water traps of the cooling tower, directed to the electrolyzer of the hydrogen production unit 13.

В одном конкретном исполнении, в соответствии с прилагаемым чертежом, система производства экологически чистого топлива на ТЭЦ с паровым котлом работает следующим образом.In one particular embodiment, in accordance with the accompanying drawing, the system for the production of environmentally friendly fuel at a CHP with a steam boiler operates as follows.

Поток топливного газа с давлением 1,2 МПа подается на ТЭЦ от газораспределительной станции. На линии подачи потока топливного газа установлены соединенные между собой последовательно газомасляный теплообменник 16 и детандер 1 с электрогенератором 2. Топливный газ нагревается до температуры плюс 60°С в газомасляном теплообменнике 16 и подается для расширения в детандер 1. Повышение входной температуры топливного газа перед детандером 1 обеспечивает надежную и эффективную работу детандера 1, а также исключает возможность переохлаждения топливного газа после детандера. Электрогенератор 2 детандера 1 вырабатывает электроэнергию, которая направляется в установленные на ТЭЦ и подключенные к оборудованию ТЭЦ систему производства сжиженного природного газа 12 и в систему производства водорода методом электролиза 13, для производства экологически чистого топлива.The flow of fuel gas with a pressure of 1.2 MPa is supplied to the CHPP from the gas distribution station. A gas-oil heat exchanger 16 and an expander 1 connected in series with an electric generator 2 are installed on the fuel gas flow supply line. The fuel gas is heated to a temperature of plus 60 ° C in the gas-oil heat exchanger 16 and is fed to expander 1 for expansion. ensures reliable and efficient operation of the expander 1, and also eliminates the possibility of supercooling of the fuel gas after the expander. The electric generator 2 of the expander 1 generates electricity, which is sent to the liquefied natural gas production system 12 installed at the CHPP and connected to the CHP equipment and to the hydrogen production system by electrolysis 13, for the production of environmentally friendly fuel.

Газомасляный теплообменник 16 подсоединен к системе маслообеспечения теплофикационной паровой турбины 6, а также к системе отвода дымовых газов парового котла 3 ТЭЦ, и в качестве греющего теплоносителя для нагрева топливного газа в газомасляном теплообменнике 16 используется тепло масла теплофикационной паровой турбины 6 и остаточное тепло дымовых газов парового котла 3. При необходимости, в системе могут быть дополнительно подключены детандеры с электрогенераторами и газомасляные теплообменники для нагрева топливного газа.The gas-oil heat exchanger 16 is connected to the oil supply system of the cogeneration steam turbine 6, as well as to the flue gas exhaust system of the steam boiler 3 of the CHPP, and the heat of the oil of the cogeneration steam turbine 6 and the residual heat of the flue gases of the steam boiler 3. If necessary, expanders with electric generators and gas-oil heat exchangers for heating fuel gas can be additionally connected to the system.

На выходе из детандера 1 поток топливного газа с температурой до плюс 40°С и давлением до 0,9 МПа подается в камеру сгорания 4 парового котла 3, туда же посредством компрессора 14 подается воздух. В паровом котле 3 установлен теплообменник (змеевик) 5, в котором вода испаряется за счет нагрева теплом выхлопных газов камеры сгорания 4. Выработанный паровым котлом 3 пар подается для расширения и совершения работы в теплофикационную паровую турбину 6, после чего конденсируется в конденсаторе 9. Генератор 7 теплофикационной паровой турбины 6 вырабатывает электроэнергию для нужд ТЭЦ. Из конденсатора 9 конденсат откачивается конденсационным насосом 8, пропускается через подогреватели и деаэратор (на чертеже не показаны). Здесь конденсат нагревается паром до температуры насыщения, при этом из него выделяется и удаляется в атмосферу кислород и углекислота для предотвращения коррозии оборудования. Деаэрированная вода насосом подается в паровой котел 3. Нагнетательный насос 10 обеспечивает циркуляцию оборотной воды в системе оборотного водоснабжения. Также, в системе оборотного водоснабжения используется градирня 11. Одной из ключевых проблем эксплуатации градирен является капельный унос. Поскольку в градирне потоки воздуха и струи воды двигаются навстречу друг другу, то потоки воздуха захватывают капли воды, создавая проблему уноса воды из градирни. Для решения этой проблемы используются водоуловители (на чертеже не показаны). От водоуловителей градирни 11 отводится поток конденсата, фильтруется и очищается в блоке подготовки воды 15, затем направляется в электролизер (на чертеже не показан) системы производства водорода 13.At the outlet of the expander 1, a fuel gas flow with a temperature of up to plus 40°C and a pressure of up to 0.9 MPa is fed into the combustion chamber 4 of the steam boiler 3, where air is supplied through the compressor 14. A heat exchanger (coil) 5 is installed in the steam boiler 3, in which water evaporates due to the heating of the combustion chamber 4 with the heat of the exhaust gases. 7 heating steam turbine 6 generates electricity for the needs of CHP. From the condenser 9, the condensate is pumped out by the condensate pump 8, passed through the heaters and the deaerator (not shown in the drawing). Here, the condensate is heated by steam to saturation temperature, while oxygen and carbon dioxide are released from it and removed into the atmosphere to prevent equipment corrosion. The deaerated water is pumped to the steam boiler 3. The pressure pump 10 circulates the circulating water in the circulating water supply system. Also, cooling tower 11 is used in the circulating water supply system. One of the key problems in the operation of cooling towers is drop entrainment. Since air flows and water jets move towards each other in the cooling tower, the air flows capture water droplets, creating the problem of water carryover from the cooling tower. To solve this problem, water traps are used (not shown in the drawing). A condensate stream is removed from the water traps of the cooling tower 11, filtered and cleaned in the water treatment unit 15, then sent to the electrolyzer (not shown in the drawing) of the hydrogen production system 13.

Такая компоновка системы производства экологически чистого топлива, ее установка и подсоединение к теплоэлектроцентали, оборудованной паровым котлом, позволяет получить экологически чистое топливо: сжиженный природный газ и водород методом электролиза, позволяет организовать выработку дополнительной электроэнергии, повысив тем самым энергетическую эффективность работы ТЭЦ, позволяет существенно повысить эффективность работы ТЭЦ в целом за счет обеспечения максимально полной утилизации тепла, получаемого на ТЭЦ при производственных процессах, с одновременным направлением этого тепла для функционирования системы производства экологически чистого топлива.Such an arrangement of the system for the production of environmentally friendly fuel, its installation and connection to a thermal power plant equipped with a steam boiler, makes it possible to obtain environmentally friendly fuel: liquefied natural gas and hydrogen by electrolysis, allows you to organize the generation of additional electricity, thereby increasing the energy efficiency of the CHPP, allows you to significantly increase efficiency of the CHP as a whole by ensuring the most complete utilization of the heat received at the CHP during production processes, with the simultaneous direction of this heat for the operation of the system for the production of environmentally friendly fuel.

Claims (1)

Система производства экологически чистого топлива, подключенная к теплоэлектроцентрали, оборудованной паровым котлом, теплофикационной паровой турбиной и градирней в системе оборотного водоснабжения и использующей в качестве топлива топливный газ, поступающий от газораспределительной станции, имеющая в своем составе блок производства сжиженного природного газа, блок производства водорода методом электролиза, один, но не ограничиваясь этим, газомасляный теплообменник, один, но не ограничиваясь этим, детандер с электрогенератором и блок подготовки воды для фильтрации и очистки потока конденсата от водоуловителей градирни, направляемого в электролизер блока производства водорода, при этом газомасляный теплообменник и детандер соединены между собой последовательно и подсоединены на линии поступления топливного газа, помимо этого, вход детандера подключен к выходу газомасляного теплообменника, на вход которого подается топливный газ от газораспределительной станции, а выход детандера соединен трубопроводами подвода, отвода топливного газа со входом камеры сгорания парового котла теплоэлектроцентрали, кроме этого, электрогенератор детандера связан электрической связью с блоком производства сжиженного природного газа и с блоком производства водорода, а блок подготовки воды подключен к выходу водоуловителей градирни и соединен трубопроводами подвода, отвода потока конденсата с электролизером блока производства водорода, при этом газомасляный теплообменник подсоединен к системе маслообеспечения теплофикационной паровой турбины, а также к системе отвода дымовых газов парового котла, при этом поток топливного газа, поступающий от газораспределительной станции, перед поступлением в камеру сгорания парового котла подается для нагрева на вход газомасляного теплообменника и далее направляется в детандер, а электроэнергия, вырабатываемая электрогенератором детандера, подается на вход блока производства сжиженного природного газа и на вход блока производства водорода, помимо этого, поток конденсата от водоуловителей градирни системы оборотного водоснабжения после фильтрации и очистки в блоке подготовки воды направляется в электролизер системы производства водорода, при этом в качестве греющего теплоносителя для нагрева топливного газа в газомасляном теплообменнике используется тепло масла теплофикационной паровой турбины и остаточное тепло дымовых газов парового котла.An environmentally friendly fuel production system connected to a combined heat and power plant equipped with a steam boiler, a combined heat and power steam turbine and a cooling tower in the circulating water supply system and using fuel gas from the gas distribution station as fuel, which includes a liquefied natural gas production unit, a hydrogen production unit using the electrolysis, one, but not limited to, a gas-oil heat exchanger, one, but not limited to, an expander with an electric generator and a water treatment unit for filtering and cleaning the condensate stream from the water traps of the cooling tower, directed to the electrolyzer of the hydrogen production unit, while the gas-oil heat exchanger and the expander are connected are connected to each other in series and connected to the fuel gas supply line, in addition, the expander inlet is connected to the outlet of the gas-oil heat exchanger, the inlet of which is supplied with fuel gas from the gas distribution station, and the expander outlet is connected It is connected by pipelines for supplying and discharging fuel gas to the inlet of the combustion chamber of the steam boiler of the combined heat and power plant, in addition, the electric generator of the expander is electrically connected to the liquefied natural gas production unit and to the hydrogen production unit, and the water treatment unit is connected to the outlet of the water traps of the cooling tower and is connected by inlet and outlet pipelines condensate flow with the electrolyzer of the hydrogen production unit, while the gas-oil heat exchanger is connected to the oil supply system of the heating steam turbine, as well as to the flue gas exhaust system of the steam boiler, while the fuel gas flow coming from the gas distribution station, before entering the combustion chamber of the steam boiler, is supplied to heating to the inlet of the gas-oil heat exchanger and then sent to the expander, and the electricity generated by the electric generator of the expander is supplied to the inlet of the liquefied natural gas production unit and to the inlet of the hydrogen production unit, in addition, the condensate flow from the water traps of the cooling tower of the circulating water supply system, after filtration and purification in the water treatment unit, is sent to the electrolyser of the hydrogen production system, while the heat of the oil of the heating steam turbine and the residual heat of the flue gases of the steam boiler are used as a heating coolant for heating the fuel gas in the gas-oil heat exchanger.
RU2021129493A 2021-10-11 System for the production of environmentally friendly fuel at tpp with a steam boiler RU2774553C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2774553C1 true RU2774553C1 (en) 2022-06-21

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2817103C1 (en) * 2023-08-29 2024-04-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский арктический университет" (ФГАОУ ВО "МАУ") Boiler house gas control plant

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2003125167A (en) * 2003-08-11 2005-02-27 ЗАО "Крионорд" (RU) ЗАО "Крионорд" (RU) ENERGY-SAVING COMPLEX FOR PRODUCTION OF HEAT, ELECTRIC POWER AND LIQUEFIED NATURAL GAS
RU92934U1 (en) * 2009-12-18 2010-04-10 Леонид Григорьевич Кузнецов UNIT OF FUEL GAS PREPARATION UNIT
RU2665764C1 (en) * 2016-04-01 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" Aggregate gas-oil unit with pressure reducer valve and generator (options)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2003125167A (en) * 2003-08-11 2005-02-27 ЗАО "Крионорд" (RU) ЗАО "Крионорд" (RU) ENERGY-SAVING COMPLEX FOR PRODUCTION OF HEAT, ELECTRIC POWER AND LIQUEFIED NATURAL GAS
RU92934U1 (en) * 2009-12-18 2010-04-10 Леонид Григорьевич Кузнецов UNIT OF FUEL GAS PREPARATION UNIT
RU2665764C1 (en) * 2016-04-01 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" Aggregate gas-oil unit with pressure reducer valve and generator (options)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2817103C1 (en) * 2023-08-29 2024-04-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский арктический университет" (ФГАОУ ВО "МАУ") Boiler house gas control plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2532635C2 (en) Electric energy accumulation by thermal accumulator and reverse electric energy production by thermodynamic cyclic process
US20180223699A1 (en) Gas-steam combined cycle centralized heat supply device and heat supply method
CN104963776B (en) A kind of solar heat complementation association circulating power generation system
Kosoi et al. The conceptual process arrangement of a steam–gas power plant with fully capturing carbon dioxide from combustion products
KR20140085001A (en) Energy saving system for using waste heat of ship
RU2335642C1 (en) Electric power generator with high-temperature steam turbine
KR101613201B1 (en) Desalination System For Power Plant Using Combined Cycle
KR101247772B1 (en) generator of ship using the organic rankine cycle
CN105840312B (en) A liquid fuel liquid oxygen high pressure direct combustion steam power system
RU2774553C1 (en) System for the production of environmentally friendly fuel at tpp with a steam boiler
RU2463460C1 (en) Condensation steam power plant
RU2774551C1 (en) System for production of environmentally friendly fuel at tpp with combined cycle gas turbine unit
KR20100103771A (en) The generating system using the waste heat of condenser
RU2547828C1 (en) Steam-gas unit of two-circuit nuclear power plant
RU2326246C1 (en) Ccpp plant for combined heat and power production
RU121300U1 (en) ENVIRONMENTALLY CLEAN ELECTRIC GENERATING DEVICE WITH HIGH-TEMPERATURE STEAM TURBINE AND AIR CONDENSER
RU2343368C1 (en) Geothermal power plant
KR101353368B1 (en) LNG Vaporization System with LNG Demand Using Condensation Heat of Cogeneration
RU2631961C1 (en) Method for operation of binary combined cycle power plant
RU165520U1 (en) DEVICE FOR INCREASING EFFICIENCY AND MANEUVERABILITY OF STEAM-GAS PLANT
RU126373U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
Ahmadı et al. Examining performance and optimization of a cogeneration system comprised with allam cycle and MED-TVC for generating power and drinking water: Case study: Kish island
RU2420664C2 (en) Multi-mode heat extraction plant
RU121863U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
RU167924U1 (en) Binary Combined Cycle Plant