SU1726854A1 - Solid fuel gasification steam-gas plant - Google Patents

Description

через дожимающий компрессор, паротурбинную установку, сообщенную по пару с высоконапорным парогенератором, выход которого по продуктам сгорани  сообщен с входом газовой турбины газотурбинного агрегата . Введение в установку рекуператора позвол ет исключить тепловые потери, обусловленные испарением воды в смесительном охладителе газа, и тем самым несколько повысить ее экономичность.through booster compressor, steam turbine installation, communicated in pairs with a high-pressure steam generator, the output of which by combustion products is connected to the inlet of the gas turbine of the gas turbine unit. The introduction of a heat exchanger into the unit eliminates the heat losses due to the evaporation of water in the gas mixing cooler, and thereby slightly increase its efficiency.

Однако, проблема повышени  экономичности парогазовых установок с газификацией твердого топлива полностью не решена. В скруббере при очистке продуктов газификации происходит поглощение диоксида углерода промывочным раствором. За счет этого происходит уменьшение расхода газа через газовую турбину и, следовательно , электрической мощности газотурбинного агрегата. Также не решена проблема снижени  выбросов оксидов азота в таких установках.However, the problem of increasing the profitability of combined-cycle gasification plants with solid fuel gasification has not been completely solved. In the scrubber during the purification of gasification products, carbon dioxide is absorbed by the washing solution. Due to this, there is a reduction in gas consumption through the gas turbine and, consequently, the electric power of the gas turbine unit. The problem of reducing emissions of nitrogen oxides in such installations is also not solved.

Цель изобретени  - повышение экономичности парогазовых установок с газификацией твердого топлива и снижение в них выбросов оксидов азота в атмосферу.The purpose of the invention is to increase the efficiency of combined-cycle gasification plants with solid fuel gasification and reduction of nitrogen oxide emissions into the atmosphere.

Дл  этого парогазова  установка с газификацией твердого топлива дополнительно снабжена мембранной установкой, размещенной на газопроводе между рекуператором и скруббером, а выход мембранной установки по диоксиду углерода подключен к входу высоконапорного парогенератора.For this gas-vapor plant with gasification of solid fuel, it is additionally equipped with a membrane unit located on the gas pipeline between the recuperator and the scrubber, and the outlet of the membrane unit using carbon dioxide is connected to the inlet of the high-pressure steam generator.

На чертеже изображена схема парогазовой установки с газификацией твердого топлива.The drawing shows a diagram of the combined-cycle plant with gasification of solid fuel.

Парогазова  установка с газификацией твердого топлива содержит газификатор 1, соединенный пбследовательно расположенными рекуператором 3 и скруббером 4, с подключенным к его выходу высоконапорным парогенератором 5, газотурбинный агрегат 6, воздушный компрессор 7 которого сообщен с высоконапорным парогенератором 5 и газификатором 1 через дожимающий компрессор 8, паровую турбину 9, сообщенную по пару с высоконапорным парогенератором 5, выход которого по продуктам сгорани  сообщен с входом газовой турбины 10 газотурбинного агрегата 6. Парова  турбина 9 снабжена отбором 11 пара на газификатор 1. На одном валу с газовой турбиной 10 и воздушным компрессором 7 расположен электрогенератор 12. На одном валу с паровой турбиной 9 расположен электрогенератор 13. К входу газификатора 1 подсоединена лини  14 подачи твердого топлива. Лини  питательной воды высоконапорного парогенератора 5 включает конденсатор 15, насос 16, систему 17 регенеративных подогревателей, газовод ной подогреватель 18 и экономайзер 19. При этом газовод ной подогреватель 18 и система 17 регенеративных подогревателейThe gas-steam unit with gasification of solid fuel contains a gasifier 1 connected by a successively located recuperator 3 and a scrubber 4, with a high-pressure steam generator 5 connected to its output, a gas turbine unit 6, the air compressor 7 of which is connected to the high-pressure steam generator 5 and the gasifier 1 through a compressor compressor. a turbine 9 communicated in pairs with a high-pressure steam generator 5, the output of which by combustion products is connected to the inlet of the gas turbine 10 of the gas turbine unit 6. Steam va turbine 9 is provided with 11 selection steam gasifier 1. On the same shaft with the gas turbine air compressor 10 and power generator 7 is arranged on the same shaft 12 with the steam turbine 9 is disposed an electric 13. Valid gasifier 1 connected line 14 feeding solid fuel. The feedwater lines of the high-pressure steam generator 5 include a condenser 15, a pump 16, a system 17 of regenerative heaters, a gas-fired heater 18 and an economizer 19. At the same time, a gazovod heater of 18 and a system 17 of regenerative heaters

включены параллельно. В тракте газовой турбины 10 последовательно расположены экономайзер 19, газовод ной подогреватель 18 и дымова  труба 20. Привод дожимающего компрессора 8 св зан сincluded in parallel. In the path of the gas turbine 10 there are successively arranged an economizer 19, a gas-water heater 18 and a stack pipe 20. The booster compressor 8 is connected to

0 электродвигателем 21. Парогазова  установка дополнительно снабжена мембранной установкой 22, размещенной на газопроводе 2 между рекуператором 3 и скруббером 4. При этом выход 23 установки0 by an electric motor 21. The steam and gas installation is additionally equipped with a membrane installation 22 placed on a gas pipeline 2 between the heat exchanger 3 and the scrubber 4. In this case, the output 23 of the installation

5 22 по диоксиду углерода подключен к входу высоконапорного парогенератора 5.5 22 carbon dioxide is connected to the inlet of the high-pressure steam generator 5.

Парогазова  установка работает следующим образом.Steam and gas installation works as follows.

В газификатор 1 подают твердое топли0 во по линии 14. Газификаци  топлива происходит под давлением на паровоздушном дутье. Воздух дл  газификации подают при помощи воздушного компрессора 7 и дожимающего компрессора 8. Пар дл  газифика5 ции топлива поступает из отбора 11 паровой турбины 9. Полученные продукты газификации состо т из азота, диоксида углерода, водорода, оксида углерода, метана, кислорода и сероводорода. Их охлаждают в ре0 куператоре 3 и подают в мембранную установку 22, где происходит сепараци  диоксида углерода. После мембранной установки 22 сбросной поток газа подают в скруббер 4 дл  очистки его от твердых час5 тиц и сероводорода. Очищенный газ направл ют на сжигание в высоконапорный парогенератор 5. Отсепарированный в мембранной установке 22 поток диоксида углерода направл ют в обход скруббера 4 вGasifier 1 is fed with solid fuel through line 14. The gasification of the fuel takes place under pressure on the vapor-air blast. Air for gasification is supplied by an air compressor 7 and a booster compressor 8. Steam for gasification of fuel comes from a selection 11 of a steam turbine 9. The resulting gasification products consist of nitrogen, carbon dioxide, hydrogen, carbon monoxide, methane, oxygen and hydrogen sulfide. They are cooled in the recovery chamber 3 and fed to the membrane unit 22, where carbon dioxide is separated. After the membrane unit 22, the waste gas stream is fed to the scrubber 4 to clean it from solid particles and hydrogen sulfide. The purified gas is sent for combustion to a high-pressure steam generator 5. The carbon dioxide stream separated in the membrane unit 22 is bypassed around the scrubber 4.

0 высоконапорный парогенератор 5. В высоконапорном парогенераторе 5 происходит сжигание очищенного газа в среде воздуха и диоксида углерода. Воздух дл  сжигани  газа подают воздушным компрессором 7 га5 зотурбинного агрегата 6. Высоконапорный парогенератор 5 вырабатывает вод ной пар, который направл ют в паровую турбину 9 дл  расширени  и производства электрической энергии в электрогенераторе 13.0 high-pressure steam generator 5. In the high-pressure steam generator 5, the purified gas is burned in an atmosphere of air and carbon dioxide. Air for combustion of gas is supplied by an air compressor of 7 hectares 5 of the turbine unit 6. The high-pressure steam generator 5 generates water vapor, which is sent to the steam turbine 9 for expansion and production of electrical energy in the electric generator 13.

0 Пар после турбины 9 конденсируют в конденсаторе 15. Полученную воду подают насосом 16 через систему 17 регенеративных подогревателей, газовод ной подогреватель 18 и экономайзер 19 в высоконапорный0 Steam after turbine 9 is condensed in condenser 15. The resulting water is supplied by pump 16 through system 17 regenerative heaters, gas heaters 18 and economizer 19 to a high-pressure

5 парогенератор 5. Продукты сгорани  из высоконапорного парогенератора 5 направл ют в газовую турбину 10, где происходит их расширение с выработкой электроэнергии в электрогенераторе 12. Отработанные про- дукты сгорани  охлаждают в экономайзере5 a steam generator 5. Combustion products from a high-pressure steam generator 5 are sent to a gas turbine 10, where they are expanded with the generation of electricity in an electric generator 12. Waste combustion products are cooled in an economizer

19, газовод ном подогревателе 18 и выбрасывают через дымовую трубу 20 в атмосфе- РУФормула изобретени  Парогазова  установка с газификацией твердого топлива, содержаща  газификатор , соединенный с последовательно расположенными рекуператором и скруббером, выход которого соединен с высоконапорным парогенератором, подключенным по пару к паровой турбине, а выходом по про019, the gas-fired heater 18 and discharged through the chimney 20 into the atmosphere. Formula of the invention The steam and gas plant with gasification of solid fuel, containing a gasifier connected to a series heat exchanger and a scrubber, the output of which is connected to a high-pressure steam generator coupled to a steam turbine, exit pro0

дуктам сгорани  - к газовой ; турбине газотурбинного агрегата, воздушный компрессор которого подключен к высоконапорному парогенератору и газификатору , отличающа с  тем, что, с целью повышени  экономичности и снижени  выбросов оксидов азота в атмосферу, она дополнительно снабжена мембранной установкой , размещенной между рекуператором и скруббером и подключенной своим выходом по диоксиду углерода к высоконапорному парогенератору.ductam of combustion - to gas; a turbine of a gas turbine unit, the air compressor of which is connected to a high-pressure steam generator and gasifier, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce nitrogen oxide emissions into the atmosphere, it is additionally equipped with a membrane unit located between the recuperator and the scrubber and connected to carbon dioxide with its output to the high-pressure steam generator.

Редактор Н. ФедороваEditor N. Fedorov

Техред М.МоргенталTehred M. Morgenthal

Заказ 1266ТиражПодписноеOrder 1266 Circulation: Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk nab.

пP

U,c)U, c)

i -Корректор М. Шарошиi-Corrector M. Sharoshi

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Парогазовая установка с газификацией твердого топлива, содержащая газификатор, соединенный с последовательно расположенными рекуператором и скруббером, выход которого соединен с высоконапорным парогенератором, подключенным по пару к паровой турбине, а выходом по про10 дуктам сгорания - к газовой ; турбине газотурбинного агрегата, воздушный компрессор которого подключен к высоконапорному парогенератору и газификато5 ру, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что. с целью повышения экономичности и снижения выбросов оксидов азота в атмосферу, она дополнительно снабжена мембранной установкой, размещенной между рекуператором и скруббером и подключенной своим выходом по диоксиду углерода к высоконапорному парогенератору.A combined cycle gasification plant with gasification of solid fuel, comprising a gasifier connected to a sequentially located recuperator and a scrubber, the outlet of which is connected to a high-pressure steam generator connected in pairs to a steam turbine, and the outlet through a combustion product to a gas turbine; a turbine of a gas-turbine unit, the air compressor of which is connected to a high-pressure steam generator and gasifier, this is due to the fact that. In order to increase efficiency and reduce emissions of nitrogen oxides into the atmosphere, it is additionally equipped with a membrane unit located between the recuperator and the scrubber and connected to the high-pressure steam generator via its carbon dioxide output.