Patent RU-2691869-C2 (RU)
Title: Способ комбинированной выработки механической, тепловой энергии и получения твердого диоксида углерода
Inventor: BEZYUKOV OLEG KONSTANTINOVICH
IPC: F25B29/00
Filed: 2016-08-09
Granted: 2019-06-18
Abstract: Изобретение относится к области стационарной и транспортной теплоэнергетики, а именно к поршневым, газо- и паротурбинным установкам, работающим на криогенных углеводородных топливах, и может быть использовано при получении диоксида углерода в стационарных и транспортных энергетических установках с двигателями внутреннего сгорания, газовыми или паровыми турбинами. Цель изобретения - повышение эффективности комбинированной выработки механической, тепловой энергии и получения твердого диоксида углерода путем совершенствования технологии охлаждения продуктов сгорания криогенным углеводородным топливом при работе теплоэнергетической установки со значительным коэффициентом избытка воздуха. Техническим результатом от использования заявляемого технического решения является повышение эффективности стационарной и транспортной теплоэнергетики, а именно поршневых, газотурбинных двигателей, паротурбинных установок, путем использования холода криогенных углеводородных топлив при их регазификации для комбинированной выработки механической, тепловой энергии и получения твердого диоксида углерода, что исключает загрязнение атмосферы парниковыми газами и, как следствие, приводит к улучшению экологической обстановки Земли. Технический результат достигается следующим образом: способ комбинированной выработки механической, тепловой энергии и получения твердого диоксида углерода, заключающийся в отборе сжиженного углеводородного топлива из изотермической цистерны, последующей регазификации топлива за счет теплоты отработавших газов этой же теплоэнергетической установки, для чего отработавшие газы отводят из выпускной/выпускных системы установки, направляют в испаритель-регазификатор, в котором снижают температуру отработавших газов до получения твердого диоксида углерода за счет хладопотенциала криогенного углеводородного топлива, направляемого для регазификации в тот же теплообменник/теплообменники, образовавшийся твердый диоксид углерода направляют в теплоизолированную накопительную цистерну, а несконденсированные отработавшие газы сбрасывают в атмосферу. Весь поток отработавших газов из теплового двигателя/двигателей предварительно направляют для получения теплоты в утилизационный котел и/или контактный теплообменник, затем отработавшие газы делят на две части, одна из которых сбрасывается в атмосферу, а вторую направляют в устройство, в котором из него выделяют сконденсированные продукты сгорания, далее направляют в устройство, в котором происходит отделение газообразного диоксида углерода от не участвовавших в процессе горения газов, затем выделенный газообразный диоксид углерода направляют в испаритель-регазификатор, в котором происходит испарение сжиженного природного газа и переход газообразного диоксида углерода в твердую фазу, направляемую в теплоизолированную накопительную цистерну. В качестве устройства, в котором выделяют сконденсированную часть отработавших газов, используют циклонный аппарат. В качестве устройства, в котором происходит отделение газообразного диоксида углерода от не участвовавших в процессе горения газов, используют газовую центрифугу. В теплоэнергетических установках, эксплуатируемых в условиях низких температур атмосферного воздуха, вторую часть отработавших газов после утилизационного котла и/или контактного теплообменника и циклонного аппарата направляют в аппарат воздушного охлаждения. Вторую часть отработавших газов после утилизационного котла и/или контактного теплообменника и циклонного аппарата перед испаритель-регазификатором направляют в вихревую трубу (трубы), после которой периферийную часть потока сбрасывают в атмосферу, а центральный охлажденный поток направляют в испаритель-регазификатор, где получают твердый диоксид углерода, который направляют в теплоизолированную накопительную цистерну. 4 з.п. ф-лы.