SU1368455A1

SU1368455A1 - Комплексна парогазова установка

Info

Publication number: SU1368455A1
Application number: SU864031103A
Authority: SU
Inventors: Евгений Яковлевич Борочин; Михаил Вениаминович Вяткин; Виталий Иванович Гриценко; Сергей Викторович Растворов
Original assignee: Омский политехнический институт
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1988-01-23

Abstract

Изобретение м.б. использовано в энергетической, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Сосйз Цель изобретени - повышение эффективности путем расширени функциональных возможностей. Установка снабжена газотурбинным блоком, генератором 10 ацетилена и генератором 12 водорода, трубными пучками 18 и 19, размещенными в камерах сгорани 2 и 13, и аппаратами дл получени диоксида углерода и карбида кальци . Такое выполнение установки .позвол ет получать,кроме газообразного диоксида углерода,газообразный водород, вл ющийс ценным энергетическим продуктом , который м.б. использован как самое экологически чистое топливо. 1 ил. «г г (Л 00 as 00 ел СЛ

Description

; Изобретение относитс к теплотехнике , а именно к комбинированным ус- |тановкам, позвол ющим получать теп- |лоту, энергию и чистый диоксид угле- |рода и может быть использовано в энергетической, химической и нефтепе- рерабатываю1цей промышленности. I Цель изобретени - повьшение эффективности установки путем расшире- ни функ;1 ;иональных возможностей за счет производства водорода.

На чертеже изображена схема комплексной парогазовой установки.

Установка содержит основной газо- турбинный блок с компрессором 1, камерой 2 сгорани и турбиной 3, размещенной на одном валу с компрессором 1. В тракт выхлопных газов турбины 3 последовательно включены экономайзер 4, аппараты 5 очистки (на чертеже изображен только один, остальные включены ему параллельно) и гидроциклон .6 . Гидроциклон 6 по воде соедине через трехходовой вентиль 7 и насос 8 с экономайзером 4. Установка снабжена также соединенным с гидроциклоном 6 через насос 9 генератором Ю, ацетилена, к выходному патрубку ко- торого подключен компрессор 11, и I дополнительным газотурбинным блоком с компрессором 12, камерой 13 сгорани и турбиной 14, к выхлопу которой подсоединен генератор 15 водорода.

Электрогенератор 16 установлен на одном валу с компрессором 1 и турбиной 3, а электрогенератор 17 - с ком I прессором 12 и турбиной 14. Установк I имеет также размещенные в камерах 2 и 13 сгорани трубные пучки 18 и 19 и аппараты дл получени диоксида углерода и карбида кальци , первый из которых помещен в межтрубное пространство 20 камеры 2 сгорани , а второй - в межтрубное пространство 21 камеры 13 сгорани . Межтрубные пространства 20 и 21 соединены между собой По оксиду кальци . Генератор 10 ацетилена подключен на входе к межтрубному пространству 21, а на выходе через компрессор 11 - к труб- ньм пучкам 18 и 19 камер 2 и;13 сгорани . Генератор 15 водорода выполнен в виде поверхностного теплообменника , который может иметь несколько параллельно включенных секций (показана одна). Трубное пространство генератора 15 водорода включено между выхлопом турбины 14 и аппаратами 5

очистки, а межтрубное на входе соединено с экономайзером 4 и межтрубным пространством 21.

Установка работает следующим обг разом.

Воздух, сжатый в компрессоре 1, подают в трубный пучок 12 камеры 2 сгорани , куда поступает также ацетилен , полученный в генераторе 10 ацетилена . При сгорании ацетилена в воздухе получают диоксид углерода (СО) и пары воды. Полученна смесь поступает в турбину 3. Выхлопные газы турбины 3 охлаждают в экономайзере 4 и подают в аппараты 5 очистки, заполненные водным раствором гидрооксида кальци . Очищенные вьпслопные газы выбрасывают в атмосферу, а карбонат кальци , образовавшийс в результате взаимодействи гидроокиси, кальци с COj, отвод т в гидроциклон 6. Воду, отделенную в гидроциклоне 6, направл ют через вентиль 7 на подогрев в экономайзер 4 и далее полученный пар - в генератор 15 водорода, а также в генератор 10 ацетилена. Карбонат кальци СаСОд, отделенный в гидроциклоне , транспортируют в твердом виде в межтрубное пространство 20 камеры 2 сгорани .

Под возд ействием теплоты, вьщел ю- щейс при сго&ании ацетилена в воздухе, в межтрубном пространстве

.20 происходит разложение карбоната

i

кальци : СаСО CaO+COi.

Образовавшийс диоксид углерода CO.jj отвод т потребителю в газообразном виде или на охлаждение с целью получени твердого СО,, , а оксид кальци СаО подают в межтрубное пространство 21 камеры 13 сгорани дополнительного газотурбинного блока.

В трубном пространстве 19 камеры 13 сгорани сжигают ацетилен , подаваемый из генератора 10 ацетилена в потоке воздуха, сжатого компрессором 12. Под воздействием вьщеленной от сжигани теплоты в межтрубном пространстве 21, которое представл ет собой аппарат дл получени карбида кальци и заполнено углеродом С, происходит взаимодействие углерода С с оксидом кальци СаО с образованием карбида кальци СаС2 и окиси углерода . СО: CaO+3C CaCj+CO.

В межтрубное пространство генератора 15 водорода подают образовавшийс в межтрубном пространстве 20 каме

ры 2 сгорани оксид кальци СаО, образовавшуюс в межтрубном пространстве 21 камеры 13 сгорани окись углерода СО и полученный в экономайзере 4 пар. В генераторе 15 водорода, в его межтрубном пространстве, в.присутствии железа в качестве катализатора протекает следующа реакци : CaO+CO+Hj 0 СаСОз+Н J,.

Реакци идет при Поглощении теплоты ,, отдаваемой газами, проход щими через трубное пространство генератор 15 водорода и поступающими затем в аппараты 5 очистки.

Образовавшийс в межтрубном, пространстве генератора 15 водород и в блоке очистки дымовых газов СаСОз подают в межтрубное пространство 19 камеры 2 сгорани . Газообразный Н отвод т из отключенной от магистрали секции теплообменника после полного реагировани СО и вод ного пара, после подтверждени этого с помощью соответствующего газоанализатора, кото- рыми снабжена кажда секци генератора 15 водорода. .

Карбид кальци СаСд., . образованный в межтрубном пространстве 21 камеры 13 сгорани , подают в генератор 10

ацетилена, где происходит его реакци с водой с образованием ацетилена и гидроксида кальци Ca(OH)j : (OH),j+C4Hj.

Ацетилен подают на.сжигание, а Са(ОН), отвод т в аппараты 5 очистки. : Таким образом, предлагаема схема комплексной установки позвол ет, получать , кроме газообразного диоксида углерода , газообразный водород, вл ющийс ценным энергетическим продук- .том, который может быть использован различных отрасл х науки и техни0

5

0

5

0

ки, в частности как самое экологически чистое топливо.

Claims

Формула изобретени

Комплексна парогазова установка, содержаща основной газотурбинный блок с компрессором, камерой сгорани и турбиной, аппарат получени диоксида углерода и включенные в тракт выхлопных газов турбины экономайзер , аппараты очистки и гидроцик- лон, сообщенный по отделенному в нем карбонату кальци с аппаратом производства диоксида углерода, отличающа с тем, что, с целью повьппени эффективности путем расширени функциональных возможностей за счет производства водорода, установка снабжена дополнительным газотурбинным блоком, генераторами ацетилена и водорода, аппаратом дл получени карбида кальци и размещенными в камерах сгорани трубными пучками , аппараты дл получени диоксида углерода и карбида кальци соединены между собой по оксиду кальци и размещены в межтрубных пространствах камер сгорани соответственно основного и дополнительного блоков, генератор ацетилена подключен на входе к межтрубному пространству камеры сгорани дополнительного блока, а на выходе - к трубным пучкам обеих камер , генератор водорода выполнен в виде поверхностного теплообменника, трубное пространство которого включено между выхлопом турбины дополнительного блока и аппаратами очистки, а межтрубное соединено на входе с. экономайзером и межтрубным пространством камеры сгорани дополнительного блока.