ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Теплоэнергетическая установка
Предлагаемая полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в энергетических установках для выработки электрической энергии.
Известна теплоэнергетическая установка [Степанов Л.В. / Патент №2455499] включает газотурбинную установку, паровую турбину с оборудованием регенеративного тракта, теплообменники для охлаждения газов, выходящих из газотурбинной установки, а также золы, уходящей из котла, газоочистительную установку, вихревую камеру с устройством для удаления шлака в жидком виде, охладитель газов. Параллельно с котлом по подаче воздуха, угля и сорбентов в установке размещен газификатор с кипящим слоем.
Однако, указанная установка, имеет невысокие технико-экономические показатели.
Кроме того, известна теплоэнергетическая установка [Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: Учебное пособие для вузов / Под ред. С.В. Цанева. - М: Изд-во МЭИ, 2002. - с. 19, Рис. В.9.] являющаяся прототипом предлагаемой полезной модели, и содержащая газотурбинную и паротурбинную установки с электрическими генераторами и системой отпуска электроэнергии. При этом газотурбинная установка работает на синтез-газе, получаемом в газификаторе, интергрированом в парогазовый цикл производства электроэнергии, причем, газотурбинная установка гидравлически соединена с газификатором и котлом-утилизатором, а паротурбинная установка гидравлически соединена с конденсатором, насосом и котлом-утилизатором.
Недостатком известной установки является относительно низкий КПД термодинамического цикла выработки электроэнергии паротурбинной
установкой и отсутствие отпуска незабалластированного синтез-газа потребителю.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание теплоэнергетической установки с высоким коэффициентом полезного действия и с выработкой незабалластированного синтез-газа, направляемого потребителю.
Поставленная задача достигается тем, что теплоэнергетическая установка, содержащая газификатор, с системой очистки синтез-газа, включающей в себя сепаратор влаги и рукавный фильтр, газотурбинную установку, расположенную с генератором на одном валу, паротурбинную установку с системой отпуска электроэнергии, гидравлически связанную с конденсатором, насосной группой, котлом-утилизатором двух давлений первой ступени и котлом-утилизатором, выполненном в виде котла-утилизатора двух давлений второй ступени, компрессорную группу для перекачки синтез-газа, установленную на одном валу с паровой турбиной и электрическим генератором, а также котел-утилизатор двух давлений первой ступени, гидравлически соединенный с газификатором и камерой сгорания газотурбинной установки, при этом давление и температура генерируемого пара, синхронизированы с давлением и температурой пара, получаемом в котле-утилизаторе двух давлений второй ступени, причем газотурбинная и паротурбинная установки, газификатор, два котла-утилизатора двух давлений первой и второй ступени образует парогазовый цикл комбинированной выработки электроэнергии и синтез-газа с интегрированным в него газификатором.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемой установки.
Предлагаемая теплоэнергетическая установка содержит газификатор (1), котел-утилизатор двух давлений первой ступени (2), котел-утилизатор двух давлений второй ступени (3), газотурбинную установку (4), паровую турбину (5), конденсатор (6), сепаратор влаги (7), рукавный фильтр (8), систему отпуска синтез-газа потребителю (9), электрогенератор (10), компрессорную
группу для перекачки синтез-газа (12), насосную группу (13), систему подачи топлива и окислителя (14), дымовую трубу (15). При этом котел-утилизатор двух давлений первой ступени гидравлически соединен с газификатором, сепаратором влаги, рукавным фильтром и камерой сгорания парогазовой установки. Паровая турбина расположена на одном валу с компрессорной группой для перекачки синтез-газа и электрогенератором, и гидравлически соединена с конденсатором, насосной группой и котлами-утилизаторами двух давлений первой и второй ступени.
Данная установка работает следующим образом: топливо вместе с окислителем (14) поступает в газификатор (1), где в результате протекания химических реакций образуется синтез-газ, состоящий в основном из водорода и оксида углерода. Запыленный синтез-газ поступает в котел-утилизатор двух давлений первой ступени (2), в котором путем охлаждения горячего газа образуется пар двух давлений. Охлажденный синтез-газ освобождается от влаги в сепараторе (7) и очищается от твердых частиц в рукавном фильтре (8), после чего разделяется на два потока, первый из которых после сжатия в компрессоре (12) поступает в систему отпуска синтез-газа потребителю (9), а второй поток подается в камеру сгорания газовой турбины (4). Отработавшие в газотурбинной установке (4) горячие дымовые газы направляются на котел-утилизатор двух давлений второй ступени (3) и затем сбрасываются в дымовую трубу (15). Пар, получаемый за счет утилизации тепла дымовых газов, в котле-утилизаторе двух давлений второй ступени (3), совместно с паром, генерируемым, котлом-утилизатором двух давлений первой ступени (2), поступает на паровую турбину (5) для выработки электроэнергии.
Таким образом, предлагаемая теплоэнергетическая установка по сравнению с прототипом: позволяет, отпускать потребителю незабалластированный синтез-газ. За счет подачи в часть высокого давления паровой турбины дополнительного количества пара, вырабатываемого при охлаждении синтез-газа, установка имеет возможность отпускать большее
количество электроэнергии, что обусловливает более высокий коэффициент полезного действия.