SU1537842A1 - Комбинированна парогазова установка с газификацией сернистого топлива - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплоэнергетике. Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности установки за счет использовани  в энергетическом цикле теплоты сероводорода, выдел ющегос  в устройстве очистки газа, а также получение пиковой мощности. Дл  этого комбинированна  парогазова  установка снабжена плазмохимическим реактором 27, подключенным трубопроводом 28 сероводорода к устройству 5 очистки газа, водородным компрессором 29, ресиверами 35 водорода, водородным парогенератором-пароперегревателем 30. Выдел ющийс  в устройстве 5 очистки газа сероводород подают в плазмохимический реактор 27, где его разлагают на серу и водород. Серу вывод т по линии 41, а водород сжимают в компрессоре 29 и направл ют в ресиверы 35 и водородный парогенератор-пароперегреватель 30, где сгорают кислород и водород, а образующийс  пар подвод т к цилиндру 12 низкого давлени . Это позвол ет уменьшить потери теплоты в основном в устройстве дл  очистки газов и получать серу в виде побочного продукта

наличие ресиверов 35 позвол ет получить пиковую мощность. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для повышения экономичности работы комбинированных парогазовых установок с газификацией сернистых топлив, а также для получения пиковой мощности в этих установкахо

Цель изобретения - повышение экономичности.

На чертеже изображена комбинированная парогазовая установка с газификацией сернистого топлива.

Установка содержит воздухоразделительное устройство 1, газификатор 2, кислородный компрессор 3, вход которого соединен с воздухоразделительным устройством 1, а выход с газификатором 2, газо-газовый теплообменник 4, устройство 5 очистки газа, турбодетандер 6, расположенный на одном валу с кислородным компрессором 3, высоконапорный парогенератор 7 с промежуточным пароперегревателем 8, газотурбинный агрегат 9, паровую турбину 10, состоящую из цилиндров 11 и 12 высокого и низкого давлений. В тракте дымовых газов высоконапорного парогенератора 7 последовательно ₍ расположены газовая турбина 13, экономайзер 14, газоводяной подогреватель 15, дымовая труба 16. На одном валу с газовой турбиной 13 расположены воздушный компрессор 17 и электрогенератор 18. К газификатору 2 подсоединена линия 19 подачи топлива. Пароводяной тракт высоконапорного парогенератора 7 включает конденсатор 20, конденсатный насос 21, систему регенеративных подогревателей 22 низкого давления, деаэратор 23, питательный насос 24, систему регенеративных подогревателей 25 высокого давления, экономайзер 14. На одном валу с паровой турбиной 10 расположен электрогенератор 26.

Кроме того, установка снабжена плазмохимическим реактором 27, вход которого подключен трубопроводом 28 сероводорода к устройству 5 очистки газа, водородным компрессором 29, подключенным к выходу плазмохимического реактора 27, водородным парогенератором-пароперегревателем 30, вход которого соединен трубопроводом 31 водорода с водородным компрессором 29, трубопроводом 32 кислорода с кислородным компрессором 3, паропроводом 33 с выхлопом цилиндра высокого давления, а выход подсоединен к паропроводу 34 между промежуточным пароперегревателем 8 высоконапорного парогенератора 7 и цилиндром 12 низкого давления. Водородный компрессор 29 расположен на одном валу с турбодетандером 6. Установка также снабжена ресиверами 35 водорода, подсоединенными к трубопроводу 31 между водородным компрессором 29 и водородным парогенератором-пароперегревателем 30. Трубопроводы 31 и 32 водорода и кислорода, паропровод 33 имеют регулирующие клапаны 36-38 соответственно. Ресиверы 35 водорода подсоединены к трубопроводу 31 через регулирующие клапаны 39. Водородный парогенератор-пароперегреватель 30 подсоединен к паропроводу 34 через регулирующий клапан 40. Плазмохимический реактор 27 имеет линию 41 выхода серы.

Комбинированная парогазовая установка с газификацией сернистого топлива работает следующим образом.

В газификатор 2 подают сернистое топливо по линии 19. Газификация топлива происходит под давлением в среде кислорода, который подают от воздухоразделительного устройства 1 при помощи компрессора 3. Полученный газ охлаждают в газо-газовом теплообменнике 4 и подают в устройство 5 очистки газа, где из него удаляют сероводород. Очищенный газ расширяется в турбодетандере 6, нагревается в газо-газовом теплообменнике 4 и поступает на сжигание в высоконапорный парогенератор 7. Воздух для сжигания газа подают компрессором 17 газотурбинного агрегата 9. Выходящие из высоконапорного парогенератора 7 дымовые газы расширяют в газовой турбине 13, охлаждают в экономайзере 14, газоводяном подогревателе 15 и выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу 16. Генерируемый в высоконапорном парогенераторе 7 пар используют в паровой турбине 10 для привода электрогенератора 26.

I

Выделяющийся в устройстве 5 очистки газа сероводород по трубопроводу подают в плазмохимический реактор

27, где происходит его разложение в неравновесной плазме СВЧ-разряда по реакции

H₂S » Н₂ + S с получением водорода и серы. Вывод серы из плазмохимического реактора 27 осуществляют по линии 41. Водород сжимают в компрессоре 29 и по трубопроводу 31 направляют в ресиверы 35 или в водородный парогенератор-пароперегреватель 30. При пониженных нагрузках установки идет процесс заполнения водородом ресиверов 35. При этом открыты регулирующие клапаны 39 и закрыты клапаны 36-38 и 40. При получении пиковой мощности в водородный парогенератор-пароперегреватель 30 поступает водород по трубопроводу 31 при открытых клапанах 36 и 39, кислород по трубопроводу 32 при открытом клапане 37, пар - по паропроводу 33 при открытом клапане 38. В водородном парогенераторе-пароперегревателе 30 происходит сгорание водорода и кислорода при стехиометрическом составе, образующийся пар смешивается при постоянном давлении с паром после цилиндра 11 высокого давления паровой турбины 10 и осуществляет его перегрев. Перегретый пар из водородного парогенераторапароперегревателя 30 при открытом регулирующем клапане 40 поступает в паропровод 34 и далее в цилиндр 12 низкого давления паровой турбины 10 для получения пиковой мощности.

Claims (2)

1. Ф-о рмула изобретения

   1. Комбинированная парогазовая установка с газификацией сернистого топлива, содержащая устройства очистки газа и разделения воздуха, газификатор, воздушный и кислородный компрессоры, вход и выход последнего соединены с воздухоразделительным устройством и газификатором, газогазовый теплообменник, турбодетандер на одном валу с кислородным компрессором, высоконапорный парогенератор с промежуточным пароперегревателем и подключенный к его выходу газотурбинный агрегат, паровую турбину с цилиндрами высокого и низкого давления, сообщенными между собой паропроводами через промежуточный пароперегреватель, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, установка дополнительно снабжена плазмохимическим реактором водородным компрессором, ресиверами водорода и водородным парогенераторомпароперегревателем, при этом вход и выход плаэмохимического реактора подключены соответственно трубопроводом сероводорода к устройству очистки газа и к входу водородного компрессора, выход которого подключен трубопроводом с арматурой к одному входу водородного парогенератора-пароперегревателя, к другому его входу подключен выход кислородного компрессора и ресиверы водорода, а выход водородного парогенераторапароперегревателя соединен с выходом промежуточного пароперегревателя.
2. 2. Установка поп. 1, отличающаяся тем, что водородный компрессор расоложен на одном валу с турбодетандером.

   Установка по п. ^отличающаяся тем, что, с целью получения пиковой мощности, ресиверы водорода установлены между водородным компрессором и водородным парогенератором-пароперегревателем .