RU2380548C2 - Котельная установка и способ эксплуатации и дооборудования котельной установки - Google Patents

Котельная установка и способ эксплуатации и дооборудования котельной установки Download PDF

Info

Publication number
RU2380548C2
RU2380548C2 RU2007149248/06A RU2007149248A RU2380548C2 RU 2380548 C2 RU2380548 C2 RU 2380548C2 RU 2007149248/06 A RU2007149248/06 A RU 2007149248/06A RU 2007149248 A RU2007149248 A RU 2007149248A RU 2380548 C2 RU2380548 C2 RU 2380548C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
compressor
steam
combustion chamber
boiler
Prior art date
Application number
RU2007149248/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007149248A (ru
Inventor
Бернд ГЕРИКЕ (DE)
Бернд ГЕРИКЕ
Original Assignee
Ман Турбо Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ман Турбо Аг filed Critical Ман Турбо Аг
Publication of RU2007149248A publication Critical patent/RU2007149248A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2380548C2 publication Critical patent/RU2380548C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
    • F01K3/20—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by combustion gases of main boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04012—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling
    • F25J3/04018—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling of main feed air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J3/04121—Steam turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J3/04133—Electrical motor as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04139—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • F25J3/04533—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the direct combustion of fuels in a power plant, so-called "oxyfuel combustion"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04593—The air gas consuming unit is also fed by an air stream
    • F25J3/046—Completely integrated air feed compression, i.e. common MAC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04612—Heat exchange integration with process streams, e.g. from the air gas consuming unit
    • F25J3/04618—Heat exchange integration with process streams, e.g. from the air gas consuming unit for cooling an air stream fed to the air fractionation unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04969—Retrofitting or revamping of an existing air fractionation unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/80—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/70—Steam turbine, e.g. used in a Rankine cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2260/00—Coupling of processes or apparatus to other units; Integrated schemes
    • F25J2260/80—Integration in an installation using carbon dioxide, e.g. for EOR, sequestration, refrigeration etc.
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Abstract

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к котельным установкам. Котельная установка дооборудуется следующим образом: от подводящего воздухопровода вниз по потоку от воздухоподогревателя проходит воздухопровод и подводится к установке для разделения воздуха. В воздухопроводе расположены воздухоохладители, через которые протекает конденсат или питательная вода из контура «конденсат-питательная вода» парогенератора. Отверстие для выхода кислорода из установки для разделения воздуха сообщено через кислородопровод с топкой камеры сгорания. Изобретение позволяет дооборудовать котельную установку для использования чистого кислорода (способ "Oxy-Fuel"). 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к котельной установке с признаками, приведенными в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, и к способу эксплуатации и дооборудования котельной установки согласно пункту 17 или пункту 23 этой формулы изобретения.
При сжигании ископаемого топлива в таких котельных установках образуется СО2, оказывающий существенное влияние на разрушение озонного слоя атмосферы. Поэтому промышленность и университеты, занятые в сфере электростанций, проводят совместные разработки по отделению СО2 от дымовых газов.
К таким совместным разработкам относятся преобразование СО с помощью Н2О в СО2 и Н2 с последующим отделением СО2 (способ IGCC) и сжигание ископаемого топлива в среде чистого кислорода с последующим отделением СО2 (способ ««Oxy-Fuel»» (кислород - топливо)). Строительство новых котельных установок с применением способа ««Oxy-Fuel»», по современной оценке, возможно будет позднее, приблизительно через 10-20 лет, и будет сопряжено с значительными капитальными затратами.
В отношении дооборудования существующих обычных тепловых электростанций ситуация выглядит значительно благоприятнее, поскольку объем капиталовложений будет существенно меньше. В связи с мероприятиями, связанными с отделением СО2 при сжигании в среде чистого кислорода, а также принимая во внимание затраты и размер используемых компрессоров, дооборудование с целью применения способа «Оху-Fuel» возможно будет только на тех блоках электростанций, которые имеют мощности от 100 до 300 МВт.
В основу изобретения положена задача дооборудовать аналогичную котельную установку топкой для использования чистого кислорода (способ «Оху-Fuel») таким образом, чтобы котельная установка могла эксплуатироваться как в режиме «Оху-Fuel», так и в обычном режиме.
Эта задача решается применительно к аналогичной котельной установке и способу эксплуатации или дооснащения такой котельной установки согласно изобретению посредством отличительных признаков пунктов 1, 17 и 23 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются объектом зависимых пунктов формулы изобретения.
При дооборудовании согласно изобретению для перехода на способ «Оху-Fuel» в котельной установке согласно изобретению применяется существующий регенеративный подогрев питательной воды и существующий подогрев воздуха на стороне дымовых газов парогенератора, кроме того, требуется промежуточный перегрев. Схема котельной установки на стороне подачи воздуха для горения выбрана такой, чтобы по-прежнему был возможен без ограничения режим работы с использованием воздуха в качестве единственного источника кислорода. Следовательно, дооборудование до установки «Оху-Fuel» происходит без ущерба для традиционной котельной установки при вероятном режиме работы с применением первичного воздуха. Возможно масштабирование до более значительных единиц.
На чертеже представлено несколько примеров осуществления изобретения, которые вместе с преимуществами изобретения подробнее поясняются ниже.
При этом изображено:
фиг.1 - блок-схема котельной установки после дооборудования для режима работы с использованием кислорода (способ «Оху-Fuel»),
фиг.2-4 - дополнительные варианты выполнения котельной установки на фиг.1.
Котельная установка содержит парогенератор 1 с пароводяным контуром, паровой турбоагрегат 2, а также подвод воздуха, отвод дымовых газов и обогреваемый дымовыми газами регенеративный воздухоподогреватель 3 (подогреватель воздуха для горения). Эта часть котельной установки имеет обычную конструкцию. Ниже она поясняется лишь настолько, насколько это необходимо для понимания изобретения.
Паровой турбоагрегат 2 состоит из части 4 высокого давления, части 5 среднего давления и части 6 низкого давления, расположенных на общем валу и приводящих во вращение генератор 7 для выработки электрической энергии.
Изображенный парогенератор 1 выполнен в виде прямоточного парогенератора. Приводимое ниже описание применимо также и к барабанному котлу. Парогенератор 1 содержит камеру 8 сгорания с топкой для сжигания газообразного топлива. В принципе возможна эксплуатация на угле при условии очистки дымовых газов. За нагревательными поверхностями испарителя камеры 8 сгорания расположен перегреватель 9. Подключенный к перегревателю 9 паропровод 10 высокого давления проходит до части 4 высокого давления парового турбоагрегата 2. Выход отработавшего пара части 4 высокого давления сообщен соединительной линией 11 с промежуточным перегревателем 12 парогенератора 1. Через паропровод 13 вторичного пара промежуточный перегреватель 12 сообщен на выходной стороне с частью 5 среднего давления парового турбоагрегата 2. За частью 5 среднего давления расположена на паровой стороне часть 6 низкого давления.
Выходное отверстие для отработавшего пара на стороне части 6 низкого давления сообщено с конденсатором 14. К конденсатору 14 подключен конденсатопровод 15 с расположенным в нем конденсатным насосом 15′. В конденсатопроводе 15 последовательно расположено несколько подогревателей 16 питательной воды низкого давления, термический дегазатор 17 питательной воды, насос 18 питательной воды высокого давления и несколько подогревателей 19, 19′ питательной воды высокого давления. Последний подогреватель 19′ питательной воды высокого давления соединен с дополнительным, обогреваемым дымовыми газами подогревателем питательной воды или с испарителем парогенератора 1. Подогреватели 16, 19 питательной воды обогреваются отобранным паром части 4 высокого давления, части 5 среднего давления и части 6 низкого давления парового турбоагрегата 2.
Воздуходувка 20 расположена в подводящем воздухопроводе 21, подключенном на входной стороне к воздушной части регенеративного воздухоподогревателя 3 и проходящим вниз от воздухоподогревателя 3 к топке камеры 8 сгорания для снабжения этой камеры воздухом для горения. С отверстием парогенератора 1 для выхода дымовых газов сообщен дымоход 22, проходящий к газовой части регенеративного воздухоподогревателя 3 на входной стороне. По графическим причинам дымоход 22 показан на чертеже прерванным на участках "b". От места присоединения к воздухоподогревателю 3 дымоход 22 проходит до дымовой трубы 36.
Приведенные сведения касаются традиционной котельной установки. Далее описывается дооборудование котельной установки для применения способа «Оху-Fuel». Такое дооборудование может производиться дополнительно на существующей котельной установке или в самом начале на новой котельной установке.
От подводящего воздухопровода 21 выполнено ответвление воздухопровода 23 вниз от воздухоподогревателя 3 до воздушного компрессора 24. Выходное отверстие воздушного компрессора 24 сообщено с установкой 25 для разделения воздуха. Отверстие для выхода кислорода из установки 25 для разделения воздуха сообщено через кислородопровод 26 с газовым смесителем 27, расположенным в подводящем воздухопроводе 21 между воздухоподогревателем 3 и топкой камеры 8 сгорания парогенератора 1.
Воздушный компрессор 24 приводится в действие приводной паровой турбиной 28. Приводная паровая турбина 28 на фиг.1 снабжается паром, отбираемым от паропровода 13 вторичного пара между промежуточным перегревателем 12 парогенератора 1 и частью 5 среднего давления парового турбоагрегата 2 через паропровод 29. По графическим причинам на чертеже паропровод 29 показан прерванным на участках «а». Перед входом в приводную паровую турбину 28 на паропроводе 29 установлен регулирующий клапан 30. Выходное отверстие отработавшего пара в приводной паровой турбине 28 сообщено с конденсатором 31, который через конденсатопровод 32 с расположенным в нем насосом 33 сообщен с конденсатопроводом 15 парогенератора 1 в направлении вверх от первого подогревателя питательной воды низкого давления из группы 16 подогревателей питательной воды низкого давления.
При соответствующей конструкции конденсатора 14 отработавший пар приводной паровой турбины 28 может подаваться в главный конденсатор 14 парогенератора 1. В результате отпадает необходимость в конденсаторе 31 приводной паровой турбины 28 и его конденсатном насосе 33.
На фиг.2 показана приводная паровая турбина 28′, в которую вместо вторичного пара подается отобранный пар. Этот пар отбирается в соответствующем месте 47 от парового турбоагрегата 2 и по паропроводу 29′ подается в приводную паровую турбину 28′.
Как показано на фиг.3, может также применяться и приводная паровая турбина 28′′, питаемая по паропроводу 29′′ паром от наружного источника 48 пара. Таким наружным источником пара может служить парогенератор с непосредственным сжиганием.
Вместо приводной паровой турбины 28, 28′, 28′′ может также применяться, как показано на фиг.4, электродвигатель 49 для приведения в действие воздушного компрессора 24.
В воздухопроводе, на участке между воздухоподогревателем 3 и воздушным компрессором 24, расположены два воздухоохладителя 34, 35. Воздухоохладители 34, 35, аналогично паровой турбине 28, приводящей в действие воздушный компрессор 24, соединены с пароводным контуром парогенератора 1. Через расположенный выше воздухоподогревателя 3 воздухоохладитель 34 протекает питательная вода высокого давления, отбираемая из конденсатопровода 15, расположенного ниже подогревателя 19 питательной воды высокого давления, и отводимая назад в конденсатопровод 15, расположенный выше указанного подогревателя 19 питательной воды высокого давления. Если температура пара в промежуточном перегревателе 12 парогенератора 1 регулируется за счет внутренней циркуляции дымовых газов, то в этом случае последний подогреватель 19′ питательной воды высокого давления может быть дополнительно соединен с воздухоохладителем 34. Через расположенный ниже воздухоподогревателя 3 воздухоохладитель 35 протекает питательная вода низкого давления, отбираемая из конденсатопровода 15 ниже группы подогревателей 16 питательной воды низкого давления и отводимая обратно в конденсатопровод 15 выше группы подогревателей 16 питательной воды низкого давления.
В дымоходе 22 расположена ниже регенеративного воздухоподогревателя 37 и ответвления в сторону дымовой трубы 36 рециркуляционная воздуходувка 37. Ниже рециркуляционной воздуходувки 37 дымоход 22 разветвляется на два обводных дымохода 38, 39. Первый обводной дымоход 38 заведен в газовый смеситель 27.
Второй обводной дымоход 39 подведен к компрессору 40 для СО2. Этот компрессор 40 приводится в действие расширителем 42 и двигателем-генератором 41. Компрессор 40 для СО2 и расширитель 42 расположены вместе с двигателем-генератором 41 на общем валу.
Как показано в качестве примера на фиг.3 и 4, двигатель-генератор 41 может и не применяться. Вместо него на одновальном валопроводе 50 расположены воздушный компрессор 24, расширитель 42 и компрессор 40 для CO2 вместе с приводной паровой турбиной 28" или электродвигателем 49 в качестве привода. Следует подчеркнуть, что показанная на фиг.3 и 4 трансмиссия может быть также применена и в котельной установке согласно фиг.1 и 2, равно как и трансмиссия согласно фиг.1 и 2 может применяться в котельной установке согласно фиг.3 и 4.
Во втором обводном дымоходе 39 перед его входом в компрессор 40 для СО2 расположены теплообменники 43 для охлаждения дымовых газов до температуры ниже их точки росы, что обеспечивает отделение воды от дымовых газов. Теплообменники 43 соединены с расширителем 42 с помощью соединительной линии 44′ благодаря циклу Ренкина 44, в котором в качестве рабочей среды применяется хладагент с низкой температурой кипения, например NH3. Насос 45, подключенный к выходу расширителя 42, обеспечивает циркуляцию рабочей среды через теплообменники 43 и расширитель 42.
Как изображено на чертеже и описано выше, воздухопровод 23, проходящий через воздушный компрессор 24 к установке 25 для разделения воздуха и содержащий воздухоохладители 34, 35, и кислородопровод 26, выходящий из установки 25 для разделения воздуха, параллельно подключены к подводящему воздухопроводу 21, ведущему к камере сгорания 8. Запорно-регулирующие клапаны 46 подводящего воздухопровода 21, воздухопровода 23, кислородопровода 26, первого обводного дымохода 38 и второго обводного дымохода 39 обеспечивают запирание соответствующей магистрали или регулирование протекающей через соответствующую магистраль среды.
Описанная выше котельная установка эксплуатируется следующим образом.
Воздух, необходимый для процесса «Оху-Fuel», т.е. для режима с использованием кислорода, охлаждается до максимально низкой температуры за регенеративным воздухоподогревателем 3 с помощью конденсата паровой турбины и сжимается в воздушном компрессоре 24 до величины давления, требуемой для установки разложения воздуха.
Привод воздушного компрессора 24 осуществляется от приводной паровой турбины 28, 28′, питаемой вторичным паром из промежуточного перегревателя 12 или отобранным на ступени 47 отбора паром части 5 среднего давления паровой турбины 2. Недостающая мощность парового турбоагрегата 2 остается при этом незначительной, так как отбор вторичного или отобранного пара количественно частично компенсируется тепловым смещением воздуха для горения в конденсатный контур парогенератора 1, при этом места отбора в паропроводах на стороне среднего и низкого давления закрыты или открыты лишь частично. Образующийся конденсат в приводной паровой турбине 28, 28′ подается в конденсатный контур парогенератора 1. В результате отпадает необходимость в дополнительных дегазаторе и пароконденсатной системе. Благодаря смещению тепла воздуха для горения из воздухоподогревателя 3 в контур для конденсата и питательной воды парогенератора 1 происходит существенная компенсация недостающей мощности отбором вторичного пара или отобранного пара для привода приводной паровой турбины 28, 28′,
Если пропускная способность парового турбоагрегата 2 является достаточной, а генератор 7 обладает дополнительными резервами, то можно отсоединять привод воздушного компрессора 24 от шины вторичного пара, состоящей из паропровода 13 вторичного пара, ступени отбора 47 и часта 5 среднего давления парового турбоагрегата 2. При этом в качестве привода может использоваться либо электродвигатель, либо непосредственно паротурбинный процесс с парогенератором непосредственного сжигания. Преимущество такой концепции с использованием последнего заключается как в свободном выборе параметров пара, так и в улучшенной динамике процесса перехода котельной установки на чисто воздушный режим в случае применения дополнительных турбомашин для процесса «Оху-Fuel». Для повышения эффективности применения привода тепло промежуточного и дополнительного охладителей воздушного компрессора 24 может полезно использоваться в рамках концепции дооборудования установки.
Воздух для установки 25 для его разделения сжимается до требуемого давления воздушным компрессором 24. Для повышения производительности котельной установки может применяться комбинация из осевых и радиальных компрессоров с промежуточными и дополнительными охладителями. В принципе может также применяться чисто моторный привод.
Пуск котельной установки проводится при 100% загруженности воздуходувки, причем около 60% количества воздуха подается на установку 25 для разделения воздуха, т.е. для минимальной загрузки этой установки 25, и около 40% - на парогенератор 1, т.е. для минимальной загрузки прямоточного парогенератора или котла с естественной циркуляцией. Приведенные показатели могут варьироваться в зависимости от процесса. Парогенератор 1 работает в режиме частичной нагрузки свежим воздухом до тех пор, пока не будет достигнуто соответствующее качество СО2 в установке 25 для разделения воздуха. После этого следует переход на режим «Оху-Fuel», т.е. с воздушного режима с частичной нагрузкой на соответствующий кислородный режим с частичной нагрузкой. Последующее увеличение нагрузки происходит с учетом допустимых показателей установки 25 для разделения воздуха. Переход с кислородного режима на воздушный проводится в обратной последовательности.
Благодаря отсутствию азота при сжигании кислорода соответственно снижаются по сравнению с режимом, при котором применяется первичный воздух, массовые потоки дымовых газов в тракте дымовых газов парогенератора 1 и одновременно существенно возрастает температура сжигания. Повышение температуры сжигания может привести к значительным тепловым нагрузкам на трубы в камере 8 сгорания парогенератора 1. Однако в результате обратной подачи заданного большого количества дымовых газов в топочную систему парогенератора 1 через газовый смеситель 27 массовые потоки и температура сжигания доводятся до показателей, аналогичных показателям при режиме с использованием первичного воздуха. В результате объединения кислорода и рециркулированных дымовых газов в газовом смесителе 27 достигаются показатели содержания С2, аналогичные показателям режима с использованием первичного воздуха. По термодинамическим причинам рециркулированные дымовые газы отводятся за воздухоподогревателем 3.
Как уже упоминалось, все элементы установки, относящиеся к процессу «Оху-Fuel», параллельно подключены к котельной установке. Кроме того, в подводящем воздухопроводе 21, воздухопроводе 23, кислородопроводе 26, первом обводном дымоходе 38 и во втором обводном дымоходе 39 установлены запорно-регулирующие клапаны 46. Процесс «Оху-Fuel» применяется в котельной установке 1 таким образом, что в любое время возможна эксплуатация только в режиме с использованием первичного воздуха без подачи кислорода. Для этого перекрываются соответствующие запорно-регулирующие клапаны 46. Работа котельной установки 1 только в режиме первичного воздуха возможна также и в случае выхода из строя или отключения турбомашин, таких как воздушный компрессор 24, расширитель 42 и компрессор 40 для СО2. Байпасирование после завершения монтажа параллельно подключенных элементов установки, относящихся к процессу «Оху-Fuel», проводится во время ревизии котельной установки.
Остаточные дымовые газы, состоящие главным образом из СО2 и Н2О, охлаждаются с целью удаления из них воды с помощью цикла Ренкина 44 на основе
NH3 до температуры значительно ниже точки росы дымовых газов. Благодаря выделяющемуся при этом теплу испарения водяного пара и скрытому теплу дымовых газов можно дополнительно генерировать электроэнергию с помощью расширителя 42.
Расширитель 42 приводит в действие через двигатель-генератор 41 компрессор 40 для СО2, который в зависимости от назначения сжимает СО2 до необходимого заданного конечного значения. При этом сжатие может происходить до 200 бар, которое необходимо для процесса EOR (Enhanced Oil-Recovering-Process: усовершенствованный процесс регенерации топлива). В зависимости от требуемой мощности привода компрессора 40 применяется либо двигатель, либо генератор.

Claims (36)

1. Котельная установка, содержащая парогенератор (1) с камерой сгорания (8), испарителем, перегревателем (9), промежуточным перегревателем (12), конденсатором (14) и регенеративно обогреваемыми паром подогревателями (16, 19, 19′) питательной воды, паровой турбоагрегат (2) с частью (4) высокого давления, частью (5) среднего давления и частью (6) низкого давления, дымоход (22), сообщенный с камерой сгорания (8), подводящий воздухопровод (21) для подачи воздуха для горения в топку камеры (8) сгорания, воздухоподогреватель (3), через который протекают дымовые газы и воздух для горения, отличающаяся тем, что от подводящего воздухопровода (21) вниз по потоку от воздухоподогревателя (3) отводится отсекаемый воздухопровод (23) и подводится к установке (25) для разделения воздуха, в воздухопроводе (23) расположены воздухоохладители (34, 35), через которые протекает конденсат или питательная вода из контура «конденсат-питательная вода» парогенератора (1), и отверстие для выхода кислорода из установки (25) для разделения воздуха сообщено через кислородопровод (26) с топкой камеры (8) сгорания.
2. Котельная установка по п.1, отличающаяся тем, что в воздухопроводе (23) между воздухоохладителями (34, 35) и установкой (25) для разделения воздуха расположен воздушный компрессор (24).
3. Котельная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что воздухопровод (23), проходящий через воздушный компрессор (24) к установке (25) для разделения воздуха и содержащий воздухоохладители (34, 35) и выходящий из установки (25) для разделения воздуха кислородопровод (26) подключены параллельно к подводящему воздухопроводу (21), подведенному к камере сгорания (8).
4. Котельная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в подводящем воздухопроводе (21), воздухопроводе (23) и кислородопроводе (26) расположен соответственно запорно-регулирующий клапан (46).
5. Котельная установка по п.3, отличающаяся тем, что в подводящем воздухопроводе (21), воздухопроводе (23) и кислородопроводе (26) расположен соответственно запорно-регулирующий клапан (46).
6. Котельная установка по п.2, отличающаяся тем, что воздушный компрессор (24) приводится в действие приводной паровой турбиной (28), в которую пар подается из промежуточного перегревателя (12) парогенератора (1).
7. Котельная установка по п.2, отличающаяся тем, что воздушный компрессор (24) приводится в действие приводной паровой турбиной (28′), в которую пар подается из ступени (а′) отбора парового турбоагрегата (2).
8. Котельная установка по п.2, отличающаяся тем, что воздушный компрессор (24) приводится в действие приводной паровой турбиной (28″), в которую пар подается от наружного источника (48) пара.
9. Котельная установка по п.2, отличающаяся тем, что воздушный компрессор (24) приводится в действие электродвигателем (49).
10. Котельная установка по п.6 или 7, отличающаяся тем, что приводная паровая турбина (28, 28′) соединена с конденсатором (31), конденсатный выход которого сообщен с конденсатным контуром парогенератора (1).
11. Котельная установка по любому из пп.1, 2, 5-9, отличающаяся тем, что от дымохода (22) ниже по потоку от воздухоподогревателя (3) отводится первый обводной дымоход (38), первый обводной дымоход (38) подведен к газовому смесителю (27), в газовый смеситель (27) заведены проложенный от установки (25) для разделения воздуха кислородопровод (26) и подводящий воздухопровод (21) и газовый смеситель (27) сообщен с топкой камеры (8) сгорания.
12. Котельная установка по любому из пп.1, 2, 5-9, отличающаяся тем, что от дымохода (22) ниже по потоку от воздухоподогревателя (3) отводится второй обводной дымоход (39) и второй обводной дымоход (39) проходит до компрессора (40) для СО2.
13. Котельная установка по п.12, отличающаяся тем, что во втором обводном дымоходе (39) расположены теплообменники (43) для охлаждения дымовых газов, образующихся при работе камеры (8) сгорания в режиме сжигания кислорода из установки (25) для разделения воздуха, до температуры ниже их точки росы и теплообменники (43) сообщены с расширителем (42) соединительной линией (44′) во время цикла Ренкина (44) с использованием хладагента с низкой температурой кипения.
14. Котельная установка по п.13, отличающаяся тем, что компрессор (40) для CO2 приводится в действие расширителем (42).
15. Котельная установка по п.14, отличающаяся тем, что между компрессором (40) для СО2 и расширителем (40) расположен двигатель-генератор (41).
16. Котельная установка по п.13, отличающаяся тем, что воздушный компрессор (24), расширитель (42), компрессор (40) для СО2 и привод в виде паровой приводной турбины (28, 28′, 28″) или электродвигателя (49) расположены на общей одновальной линии (50).
17. Котельная установка по п.14, отличающаяся тем, что воздушный компрессор (24), расширитель (42), компрессор (40) для СО2 и привод в виде паровой приводной турбины (28, 28′, 28″) или электродвигателя (49) расположены на общей одновальной линии (50).
18. Котельная установка по любому из пп.1, 2, 5-9, 13, 15, отличающаяся тем, что парогенератор (1) имеющейся или вновь создаваемой котельной установки выполнен с возможностью дооборудования воздухоохладителями (34, 35), воздушным компрессором (24), установкой (25) для разделения воздуха, контуром (44) Ренкина и компрессором (40) для СО2.
19. Способ эксплуатации котельной установки, содержащей парогенератор (1) с камерой (8) сгорания, испарителем, перегревателем (9), промежуточным перегревателем (12), конденсатором (14), регенеративно обогреваемыми паром подогревателями питательной воды (16, 19, 19′), паровой турбоагрегат (2) с частью (4) высокого давления, частью (5) среднего давления и частью (6) низкого давления, дымоход (22), сообщенный с камерой сгорания (8), подводящий воздухопровод (21), по которому воздух для горения поступает в топку камеры (8) сгорания, воздухоподогреватель (3), через который протекают дымовые газы и воздух для горения, отличающийся тем, что ниже по потоку воздухоподогревателя (3) отводят по воздухопроводу (23) воздушный поток и подают в установку (25) для разделения воздуха, воздушный поток охлаждают в воздухопроводе (23) конденсатом или питательной водой из контура «конденсат-питательная вода» парогенератора (1), охлажденный воздушный поток разделяют в установке (25) для разделения воздуха на компоненты О2 и N2, компонент О2 по кислородопроводу (26) подают в топку камеры (8) сгорания.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что дымовые газы, образующиеся при работе камеры (8) сгорания в режиме сжигания кислорода из установки (25) для разделения воздуха, отводят ниже по потоку от воздухоподогревателя (3) по второму обводному дымоходу 39, дымовые газы охлаждают до температуры ниже их точки росы в теплообменниках (43) посредством цикла Ренкина, протекающего в теплообменниках (43) и расширителе (42) с применением хладагента с низкой температурой кипения, и затем сжимают в компрессоре (40) для СО2.
21. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что при отключении или выходе из строя турбомашин, состоящих из воздушного компрессора (24), расширителя (42), компрессора (40) для СО2, и после закрытия запорно-регулирующих клапанов (46) парогенератор (1) эксплуатируют с применением первичного воздуха, поступающего по подводящему воздухопроводу (21).
22. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что при ревизии котельной установки устройства, подключенные параллельно к парогенератору (1), байпасируют по завершении монтажа.
23. Способ по п.21, отличающийся тем, что при ревизии котельной установки устройства, подключенные параллельно к парогенератору (1), байпасируют по завершении монтажа.
24. Способ по п.20, отличающийся тем, что дымовые газы, состоящие в основном из СО2 и незначительно из Н2О, сжимают в компрессоре (40) для СО2 до величины давления на выходе, необходимой для последующего применения.
25. Способ по любому из пп.20, 23, 24, отличающийся тем, что тепло от промежуточного и дополнительного охлаждения во время цикла Ренкина в воздушном компрессоре (24) направляют в соединительную линию (44′), теплообменники (43) и расширитель (42), при этом образуется дополнительная энергия для привода компрессора (40) для СО.
26. Способ по п.21, отличающийся тем, что тепло от промежуточного и дополнительного охлаждения во время цикла Ренкина в воздушном компрессоре (24) направляют в соединительную линию (44′), теплообменники (43) и расширитель (42), при этом образуется дополнительная энергия для привода компрессора (40) для СО2.
27. Способ по п.22, отличающийся тем, что тепло от промежуточного и дополнительного охлаждения во время цикла Ренкина в воздушном компрессоре (24) направляют в соединительную линию (44′), теплообменники (43) и расширитель (42), при этом образуется дополнительная энергия для привода компрессора (40) для СО2.
28. Способ дооборудования котельной установки, содержащей парогенератор (1) с камерой сгорания (8), испарителем, перегревателем (9), промежуточным перегревателем (12), конденсатором (14) и обогреваемыми регенеративно паром подогревателями питательной воды (16, 19, 19′), паровой турбоагрегат (2) с частью (4) высокого давления, частью (5) среднего давления и частью (6) низкого давления, дымоход (22), сообщенный с камерой (8) сгорания, подводящий воздухопровод (21), по которому воздух для горения подают в топку камеры (8) сгорания, воздухоподогреватель (3), через который протекают дымовые газы и воздух для горения, отличающийся тем, что вниз по потоку от воздухоподогревателя (3) воздушный поток отводят по воздухопроводу (23) и направляют в установку (25) для разделения воздуха, воздушный поток охлаждают в воздухопроводе (23) конденсатом или питательной водой из контура «конденсат-питательная вода» парогенератора (1), охлажденный воздушный поток разделяют в установке (25) для разделения воздуха на компоненты О2 и N2, компонент О2 подают по кислородопроводу (26) в топку камеры (8) сгорания.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что дымовые газы, образующиеся при работе камеры (8) сгорания в режиме сжигания кислорода из установки (25) для разделения воздуха, отводят вниз по потоку от воздухоподогревателя (3) по второму обводному дымоходу (39), дымовые газы охлаждают до температуры ниже их точки росы в теплообменниках (43) во время протекающего в этих теплообменниках (43) и расширителе (42) цикла Ренкина (44) с применением хладагента с низкой температурой кипения и затем сжимают в компрессоре (40) для СО2.
30. Способ по п.28 или 29, отличающийся тем, что при отключении или выходе из строя турбомашин, состоящих из воздушного компрессора (24), расширителя (42), компрессора (40) для СО2, и после закрытия запорно-регулирующих клапанов (46) парогенератор (1) эксплуатируют с применением первичного воздуха, поступающего по подводящему воздухопроводу (21).
31. Способ по п.28 или 29, отличающийся тем, что во время ревизии котельной установки устройства, параллельно подключенные к парогенератору (1), байпасируют по окончании монтажа.
32. Способ по п.30, отличающийся тем, что во время ревизии котельной установки устройства, параллельно подключенные к парогенератору (1), байпасируют по окончании монтажа.
33. Способ по п.29, отличающийся тем, что дымовые газы, состоящие преимущественно из СО2 и незначительно из Н2О, сжимают в компрессоре (40) для
СО2 до величины выходного давления, необходимой для последующего применения.
34. Способ по любому из пп.29, 32, 33, отличающийся тем, что тепло от промежуточного и дополнительного охлаждения воздушного компрессора (24), поступающее во время цикла Ренкина (44) в соединительную линию (44′), теплообменники (43) и расширитель (42), образует дополнительную энергию привода для компрессора (40) для СО2.
35. Способ по п.30, отличающийся тем, что тепло от промежуточного и дополнительного охлаждения воздушного компрессора (24), поступающее во время цикла Ренкина (44) в соединительную линию (44′), теплообменники (43) и расширитель (42), образует дополнительную энергию привода для компрессора (40) для СО2.
36. Способ по п.31, отличающийся тем, что тепло от промежуточного и дополнительного охлаждения воздушного компрессора (24), поступающее во время цикла Ренкина (44) в соединительную линию (44′), теплообменники (43) и расширитель (42), образует дополнительную энергию привода для компрессора (40) для СО2.
RU2007149248/06A 2005-06-08 2006-06-03 Котельная установка и способ эксплуатации и дооборудования котельной установки RU2380548C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005026534A DE102005026534B4 (de) 2005-06-08 2005-06-08 Dampferzeugungsanlage
DE102005026534.0 2005-06-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007149248A RU2007149248A (ru) 2009-07-20
RU2380548C2 true RU2380548C2 (ru) 2010-01-27

Family

ID=37498798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007149248/06A RU2380548C2 (ru) 2005-06-08 2006-06-03 Котельная установка и способ эксплуатации и дооборудования котельной установки

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7861526B2 (ru)
EP (1) EP1893848A2 (ru)
JP (1) JP2008545945A (ru)
CN (1) CN101203660B (ru)
BR (1) BRPI0611664A2 (ru)
CA (1) CA2611185A1 (ru)
DE (1) DE102005026534B4 (ru)
RU (1) RU2380548C2 (ru)
WO (1) WO2006131283A2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662751C2 (ru) * 2014-05-08 2018-07-30 Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх Работающая на кислородном сжигании угля электростанция с интеграцией тепла
RU2670998C2 (ru) * 2014-05-08 2018-10-29 Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх Энергетическая установка с кислородным бойлером с интегрированным по теплу блоком разделения воздуха
RU2702206C1 (ru) * 2018-06-13 2019-10-04 Михаил Аркадьевич Верткин Котлотурбинная диоксид-углеродная энергоустановка

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7874140B2 (en) * 2007-06-08 2011-01-25 Foster Wheeler North America Corp. Method of and power plant for generating power by oxyfuel combustion
FR2924203B1 (fr) * 2007-11-26 2010-04-02 Air Liquide Adaptation d'une centrale a oxycombustion a la disponibilite de l'energie et a la quantite de co2 a capturer
US20100314888A1 (en) * 2008-02-18 2010-12-16 L'Air Liquide Societe Anonyme Pour L'EDtude Et L'Exloitation Des Procedes Georges Claude Integration Of An Air Separation Apparatus And of A Steam Reheating Cycle
FR2927654A1 (fr) * 2008-02-18 2009-08-21 L'air Liquide Sa Pour L'edtude Et L'exloitation Des Procedes Georges Claude Integration d'un appareil de separation d'air et d'un cycle a rechauffage de vapeur
US8196532B2 (en) * 2008-02-27 2012-06-12 Andrus Jr Herbert E Air-fired CO2 capture ready circulating fluidized bed heat generation with a reactor subsystem
US20090260585A1 (en) * 2008-04-22 2009-10-22 Foster Wheeler Energy Corporation Oxyfuel Combusting Boiler System and a Method of Generating Power By Using the Boiler System
US20090293782A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Foster Wheeler Energia Oy Method of and system for generating power by oxyfuel combustion
AU2009253046A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Foster Wheeler Energia Oy Method of and system for generating power by oxyfuel combustion
US20090297993A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Foster Wheeler Energia Oy Method of and System For Generating Power By Oxyfuel Combustion
FR2938320B1 (fr) * 2008-11-10 2013-03-15 Air Liquide Installation integree de separation d'air et de chauffage d'eau destinee a une chaudiere
US8146363B2 (en) * 2009-02-06 2012-04-03 Siemens Energy, Inc. Condenser system
DE102009014447A1 (de) 2009-03-23 2010-09-30 Man Turbo Ag Kraftwerk für IGSC-Prozess
CN101893165B (zh) * 2009-05-21 2013-03-13 西安同大实业有限公司 中高压工艺流体高位能综合利用***
EP2305964A1 (de) * 2009-09-23 2011-04-06 Siemens Aktiengesellschaft Dampfkraftwerk
FR2957408B1 (fr) * 2010-03-09 2015-07-17 Air Liquide Procede et appareil de chauffage d'un gaz de l'air provenant d'un appareil de separation d'air
CN101893252A (zh) * 2010-07-18 2010-11-24 赵军政 高效节能环保的火力发电机组
JP5832103B2 (ja) * 2011-02-25 2015-12-16 三菱重工業株式会社 ボイラプラント
EP2551477A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und fossilbefeuerte Kraftwerksanlage zur Rückgewinnung eines Kondensats
DE102012206946A1 (de) * 2012-04-26 2013-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Niedertemperatur-Kreislauf für eine Gas- und Dampfturbinenanlage mit Wasserstofffeuerung
RU2572472C2 (ru) * 2012-05-29 2016-01-10 Владимир Петрович Толстоухов Плазменная котельная установка
CN103104303A (zh) * 2012-10-24 2013-05-15 云南丰普科技有限公司 一种汽轮机抽汽量可调的汽轮机抽汽***
JP6109577B2 (ja) * 2013-01-08 2017-04-05 一般財団法人電力中央研究所 水素焚ガスタービンコンバインドサイクル発電プラント
CN103133070B (zh) * 2013-01-27 2015-03-04 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 蒸汽朗肯-低沸点工质朗肯联合循环发电装置
CN103089352B (zh) * 2013-01-27 2015-05-06 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 混合式蒸汽朗肯联合循环发电装置
CN103133069B (zh) * 2013-01-27 2015-06-10 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 蒸汽朗肯-氨蒸汽朗肯联合循环发电装置
DE102013210430B4 (de) * 2013-06-05 2015-07-09 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeichervorrichtung zur Vorwärmung von Speisewasser
CN105874272B (zh) * 2013-11-07 2017-12-15 沙索技术有限公司 用于热电联产的方法和设备
EP2942494B1 (en) * 2014-05-08 2019-08-21 General Electric Technology GmbH Coal fired oxy plant with heat integration
EP2942497B1 (en) * 2014-05-08 2018-10-31 General Electric Technology GmbH Oxy boiler power plant oxygen feed system heat integration
DE102015218502A1 (de) 2015-09-25 2017-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbinenkraftwerk mit Wasserstoffverbrennung unter Einbindung einer Vergasungseinrichtung
CN105649690B (zh) * 2015-12-29 2017-03-15 西安交通大学 一种大热电比热电联产***及其工作方法
WO2017151635A1 (en) * 2016-02-29 2017-09-08 XDI Holdings, LLC Improved dirty water and exhaust constituent free, direct steam generation, convaporator system, apparatus and method
CN106677838B (zh) * 2016-12-29 2018-04-13 江苏河海新能源股份有限公司 一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法
CN106801654B (zh) * 2016-12-29 2019-10-22 江苏河海新能源股份有限公司 一种热力压水堆循环发电装置
IT201700074290A1 (it) * 2017-07-03 2019-01-03 Ivar Spa Macchina termica configurata per realizzare cicli termici e metodo per realizzare cicli termici mediante tale macchina termica
EP3438584B1 (fr) * 2017-08-03 2020-03-11 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de séparation d'air par distillation cryogénique
FR3086694B1 (fr) * 2018-10-02 2023-12-22 Entent Machine de conversion de chaleur fatale en energie mecanique
US11396789B2 (en) 2020-07-28 2022-07-26 Saudi Arabian Oil Company Isolating a wellbore with a wellbore isolation system
US11136868B1 (en) 2020-09-03 2021-10-05 Saudi Arabian Oil Company Aqueous flash treatment in well applications
US11624265B1 (en) 2021-11-12 2023-04-11 Saudi Arabian Oil Company Cutting pipes in wellbores using downhole autonomous jet cutting tools

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4545787A (en) * 1984-07-30 1985-10-08 Air Products And Chemicals, Inc. Process for producing by-product oxygen from turbine power generation
DE3926964A1 (de) * 1989-08-16 1991-02-21 Siemens Ag Verfahren zur minderung des kohlendioxidgehalts des abgases eines gas- und dampfturbinenkraftwerks und danach arbeitendes kraftwerk
DE4117192C2 (de) * 1991-05-25 1994-06-23 Saarbergwerke Ag Verfahren zur Erzeugung von Energie in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
JP3007200B2 (ja) * 1991-09-09 2000-02-07 川崎重工業株式会社 燃焼ガスの処理方法及び装置
US5623822A (en) * 1995-05-23 1997-04-29 Montenay International Corp. Method of operating a waste-to-energy plant having a waste boiler and gas turbine cycle
JP3771606B2 (ja) * 1995-07-21 2006-04-26 三菱重工業株式会社 ガスタービン排気再燃複合プラント
EP0918151B1 (de) * 1997-11-19 2004-01-07 ALSTOM (Switzerland) Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Brennstoffvorwärmung einer Feuerungsanlage
US5979183A (en) * 1998-05-22 1999-11-09 Air Products And Chemicals, Inc. High availability gas turbine drive for an air separation unit
DE19832293A1 (de) * 1998-07-17 1999-10-21 Siemens Ag Gas- und Dampfturbinenanlage
JP4725985B2 (ja) * 2000-03-03 2011-07-13 バブコック日立株式会社 排煙処理装置の運転方法
CA2409700C (en) * 2000-05-12 2010-02-09 Clean Energy Systems, Inc. Semi-closed brayton cycle gas turbine power systems
US6868677B2 (en) * 2001-05-24 2005-03-22 Clean Energy Systems, Inc. Combined fuel cell and fuel combustion power generation systems
AU2002354393B2 (en) * 2001-11-09 2005-06-23 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Gas turbine system comprising closed system between fuel and combustion gas using underground coal layer
US20030131582A1 (en) * 2001-12-03 2003-07-17 Anderson Roger E. Coal and syngas fueled power generation systems featuring zero atmospheric emissions
US7284362B2 (en) * 2002-02-11 2007-10-23 L'Air Liquide, Société Anonyme à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Étude et l'Exploitation des Procedes Georges Claude Integrated air separation and oxygen fired power generation system
US6709573B2 (en) * 2002-07-12 2004-03-23 Anthon L. Smith Process for the recovery of hydrocarbon fractions from hydrocarbonaceous solids
WO2004046523A2 (en) * 2002-11-15 2004-06-03 Clean Energy Systems, Inc. Low pollution power generation system with ion transfer membrane air separation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662751C2 (ru) * 2014-05-08 2018-07-30 Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх Работающая на кислородном сжигании угля электростанция с интеграцией тепла
RU2670998C2 (ru) * 2014-05-08 2018-10-29 Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх Энергетическая установка с кислородным бойлером с интегрированным по теплу блоком разделения воздуха
RU2702206C1 (ru) * 2018-06-13 2019-10-04 Михаил Аркадьевич Верткин Котлотурбинная диоксид-углеродная энергоустановка

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0611664A2 (pt) 2012-12-04
WO2006131283A2 (de) 2006-12-14
WO2006131283A3 (de) 2007-04-26
CN101203660B (zh) 2013-07-24
US20100132360A1 (en) 2010-06-03
CA2611185A1 (en) 2006-12-14
JP2008545945A (ja) 2008-12-18
CN101203660A (zh) 2008-06-18
DE102005026534A1 (de) 2006-12-28
US7861526B2 (en) 2011-01-04
EP1893848A2 (de) 2008-03-05
DE102005026534B4 (de) 2012-04-19
RU2007149248A (ru) 2009-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2380548C2 (ru) Котельная установка и способ эксплуатации и дооборудования котельной установки
RU2416729C2 (ru) Устройство для утилизации отходящего тепла компрессоров
KR100341646B1 (ko) 가스터어빈그룹의열적부하를받는구성품의냉각방법
EP2625405B1 (en) Combined cycle power plant with co2 capture and method to operate it
JP4540472B2 (ja) 廃熱式蒸気発生装置
EP2383522A1 (en) Thermal integration of a carbon dioxide capture and compression unit with a steam or combined cycle plant
US8833080B2 (en) Arrangement with a steam turbine and a condenser
NO322002B1 (no) Fremgangsmåte og anordning for starting av utslippsfrie gassturbin-kraftstasjoner
RU2688078C2 (ru) Работающая на угле электростанция с оксисжиганием с интеграцией тепла
US6889506B2 (en) Gas and steam turbine installation
WO2011082949A2 (en) Combined cycle power plant and method of operating such power plant
RU2062332C1 (ru) Комбинированная газопаротурбинная устанвока
JP2002526706A (ja) ガス・蒸気タービン複合設備
US6301873B2 (en) Gas turbine and steam turbine installation
CA2337524C (en) Gas- and steam-turbine plant
US20160033128A1 (en) Power generation system and method to operate
JP2002520541A (ja) ガス・蒸気複合タービン設備
US7033420B2 (en) Process and apparatus for the thermal degassing of the working medium of a two-phase process
JP4694888B2 (ja) タービンシステムの構築方法
AU2021201477B2 (en) Liquefied natural gas compression system
RU2031213C1 (ru) Парогазовая установка
JPH06330709A (ja) 発電プラント
KR101826441B1 (ko) 석탄 가스화 복합화력 발전플랜트
RU2160369C2 (ru) Энергетический блок повышенной эффективности
JPS59101513A (ja) コンバインドサイクル発電プラント

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150604