ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС СУШКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Энерготехнологический комплекс сушки сыпучего материала
Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к процессам сушки сыпучего материала в калийной промышленности.
Известен энерготехнологический модуль, включающий газовую турбину в качестве газогенераторной установки для сушки сыпучего материала в сушильной установке уходящими газами (см. пат. РФ №90494, МПК F02C 6/00, опубл. 10.01.2010).
Известен также энерготехнологический комплекс, включающий газотурбинную установку и сушильную установку псевдо-сжиженного слоя, в котором подаваемые в сушильную установку уходящие газы газовой турбины используются в качестве сушильного агента и рабочей среды, создающей псевдо-сжиженный слой (см. пат. РФ №105367, МПК F02C 6/18, F26B 3/08, опубл. 10.06.2011) - прототип.
Недостатком прототипа и аналога является недостаточный уровень выработки электрической энергии на тепловом потреблении и электрического КПД в процессе сушки сыпучего материала.
Задачей заявляемой полезной модели является увеличение производства электроэнергии на тепловом потреблении и его эффективности в процессе сушки сыпучего материала.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в энерготехнологическом комплексе сушки сыпучего материала, включающем газотурбинную установку и сушильную установку псевдо-сжиженного слоя, уходящие газы газотурбинной установки направлены в котел утилизатор для выработки в нем острого водяного пара, а выходящий из котла утилизатора острый водяной пар последовательно использован в качестве рабочего агента в производящей электрическую энергию паровой турбине и теплоносителя для подогрева воздуха в паровоздушном теплообменнике, после чего охлажденным возвращен в котел утилизатор на выработку острого пара, при этом уходящие газы газотурбинной установки после котла утилизатора, и подогретый воздух, выходящий из паровоздушного теплообменника направлены в топку сушильной установки, где они смешаны и использованы в качестве окислителя при сжигании в ней топлива, а продукты горения топлива, имеющие температуру, не менее температуры процесса сушки сыпучего материала использованы в качестве сушильного агента и для формирования в сушильной установке псевдо-сжиженного слоя.
На фигуре изображен энерготехнологический комплекс сушки сыпучего материала, который включает газотурбинную установку 1, котел утилизатор 2, паровую турбину 3, паровоздушный теплообменник 4, топку 5 сушильной установки 6.
Энерготехнологический комплекс сушки сыпучего материала работает следующим образом.
Уходящие газы газотурбинной установки 1 подаются для выработки острого водяного пара в котел утилизатор 2 и, затем, направляются в топку 5 сушильной установки 6. В свою очередь выходящий из котла утилизатора острый пар в качестве рабочего агента подается в производящую электроэнергию паровую турбину 3. Отработавший в паровой турбине 3 острый пар далее поступает в паровоздушный теплообменник 4, где нагревает воздух, подаваемый в топку 5, а затем возвращается в котел утилизатор 2 на выработку острого пара. Уходящие газы газотурбинной установки 1 и подогретый в паровоздушном теплообменнике 4 воздух используются в качестве окислителя топлива, сжигаемого в топке сушильной установки 5, а продукты горения, имеющие температуру, не менее температуры процесса сушки сыпучего материала, -в качестве сушильного агента и для формирования в сушильной установке псевдо-сжиженного слоя.
Пример
В производстве минеральных удобрений одной из стадий процесса переработки хлористого калия является его сушка.
Уходящие газы после газотурбинной установки с температурой порядка 500°C направляются в котел утилизатор для выработки в нем водяного пара с температурой около 440°C, поступающего затем в паровую турбину для производства электроэнергии и последующего нагрева воздуха до температуры 100-150°C в паровоздушном теплообменнике перед подачей его в топку сушильной установки. В топке подогретый воздух и уходящие газы газотурбинной установки поступающие из котла утилизатора с температурой 200-300°C смешиваются и выполняют роль окислителя при сжигании топлива, также подаваемого в топку.
Образующиеся при сгорании топлива газообразные продукты затем используются в качестве сушильного агента и для формирования в сушильной установке псевдо-сжиженного слоя. Температура продуктов сгорания топлива при этом поддерживается не менее температуры сушки хлористого калия и регулируется таким образом, чтобы температура сушки хлористого калия находилась в интервале 500-600°C.
Таким образом, решается задача увеличения производства электроэнергии на тепловом потреблении и его эффективности в процессе сушки сыпучего материала за счет направления уходящих газов газотурбинной установки в котел утилизатор для выработки в нем водяного пара, поступающего в паровую турбину для производства электроэнергии и последующего нагрева воздуха в паровоздушном теплообменнике перед топкой сушильной установки, в которой уходящие газы газотурбинной установки и подогретый воздух, выходящий из паровоздушного теплообменника, поступающие в топку после котла утилизатора, за счет сжигания топлива догреваются до температуры процесса сушки сыпучего материала, используются в качестве сушильного агента и для формирования в сушильной установке псевдо-сжиженного слоя.