СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ГИБРИДНОГО СУПЕРКОМБИНИРОВАННОГО ЦИКЛА С ПСЕВДОДЕТОНАЦИОННОЙ ГИДРОГАЗИФИКАЦИЕЙ "HSCHGC"

1. Способ генерации электроэнергии гибридного суперкомбинированного цикла с псевдодетонационной гидрогазификацией, включающий использование комбинированного цикла на основе газовой турбины, с предварительной газификацией угля перед сжиганием синтез-газа и паровой турбиной, сжатие отработанных газов для рекуперации энергии в циклы ее выработки, конденсацию паров воды из выхлопных газов газовой турбины, подачу части диоксида углерода, содержащегося в выхлопных газах газовой турбины, в газификатор и охлаждение синтез-газа, выводимого из газификатора с последующей его очисткой, отличающийся тем, что используют суперкомбинированный цикл, составленный тремя циклами выработки электроэнергии: циклом газовой турбины, циклом паровой турбины и циклом турбины органической текучей рабочей среды, с использованием, например, фреонов, изобутана или водного раствора аммиака; в циклах паровой турбины и турбины органической текучей рабочей среды применяют сверхкритические или ультрасверхкритические параметры рабочих сред, при этом сверхперегрев рабочих сред, осуществляют на основе эффекта вихревой температурной стратификации; тепловую энергию сгорания синтез-газа используют для термоактивации газифицируемого топлива, путем объединения камеры сгорания газовой турбины с газификатором, при этом часть тепловой энергии из камеры сгорания, посредством суперперегревателя, используют в цикле паровой турбины, понижая этим температуру продуктов сгорания синтез-газа до соответствующей оптимальным срокам ресурсного срабатывая лопаток газовой турбины; перед суперперегревателем паровой турбины пар перегревают горячей частью выхлопных газов газовой турбины, частью получаемой посредством каскада массотемпературного разделения ее выхлопных газов, охлажденную часть выхлопных газов объединяют с другой частью охлажденных газов, которую сжимают и из этих объединенных частей конденсируют влагу; для увеличения эффективности цикла паровой турбины, отработанный в «цилиндре» высокого давления пар, подвергают массотемпературному разделению и горячую его часть, с поднятой температурой, используют в парогенераторе, организуя, таким образом, положительную обратную энергетическую внутрицикловую связь и, при этом отработанный в паровой турбине пар объединяют с холодной частью пара, полученной массотемпературным разделением, затем эти пары сжимают и направляют их в парогенератор цикла турбины органической текучей рабочей среды, при этом часть тепловой энергии пара, отработанного в паровой турбине, используют на подогрев питательной воды и на подогрев воздуха и синтез-газа перед его сжиганием, а также, на подогрев летучих веществ угля перед подачей их в газификатор, которые получают в результате механодеструкции угля при его размалывании; для увеличения эффективности цикла турбины органической текучей рабочей среды, отработанные в «цилиндре» высокого давления, органические пары подвергают каскадному массотемпературному разделению и их горячую часть, с поднятой температурой, используют в нагревателе органических паров, организуя, таким образом, положительную обратную энергетическую внутрицикловую связь, при этом наиболее холодную часть органических паров из первой ступени каскада массотемпературного разделения направляют в конденсатор в качестве охлаждающего агента для обеспечения конденсации органических паров в цикле турбины органической текучей рабочей среды; из второй ступени каскада массотемпературного разделения органических паров, наименее холодную их часть направляют, в качестве охлаждающего агента, в конденсатор цикла паровой турбины, при этом ее предварительно несколько подогревают в холодильнике питательной воды цикла паровой турбины, а охлажденную, таким образом, воду используют, в качестве охлаждающего агента, в конденсаторе влаги холодной части выхлопных газов газовой турбины; подогретую, наименее холодную часть органических паров из конденсатора цикла паровой турбины сжимают и объединяют с отработанными органическими парами турбины органической текучей рабочей среды, эти объединенные части органических паров сжимают и конденсируют, а полученную, таким образом, органическую жидкость подогревают энергией конденсации влаги из горячей части выхлопных газов газовой турбины; подогретую органическую жидкость направляют в парогенератор цикла турбины органической текучей рабочей среды; при этом из цикловых конденсаторов циклов паровой турбины и турбины органической текучей рабочей среды энергия во внешнюю среду не отводится; выработку синтез-газа осуществляют псевдодетонационной гидрогазификацией углей, основанной на использовании активированного водо-угольного топлива.
2. Способ генерации электроэнергии гибридного суперкомбинированного цикла с псевдодетонационной гидрогазификацией по п.1, отличающийся тем, что в паротурбинном цикле в качестве рабочей среды применяют не воду, а композицию, представляющую собой тетрахлорид титана с относительно небольшим количеством гелия.
3. Способ псевдодетонационной гидрогазификации углей, включающий применение продвижения реакционных компонент под воздействием гравитации в газификаторе вертикального типа, использование защитного газа в целях создания пограничного защитного слоя для блокирования закоксовывания стенок газификатора, использование охлажденного защитного газа для отверждения жидкого шлака, подачу защитного газа в газификатор, во вращательном движении через отверстия, находящиеся в стенках газификатора, при этом часть горючих компонент защитного газа окисляется, отличающийся тем, что вместо подачи в газификатор кислорода в него подают жидкое активированное водо-угольное топливо высокой однородности - каплями одинаковых размеров и с частицами угля в этих каплях близкого гранулометрического состава; капли топлива вводят прерывисто, отдельными топливными дозами и с приданием им определенного количества движения, векторная составляющая которого способствует приданию вращательного движения каждой топливной дозе капель и осуществляют формирование устойчивой двухфазной газожидкостной вихревой структуры, поддерживая начальное движение топливной дозы капель вдуванием сверху вниз, по центру формируемой вихревой структуры газового вихря и вдуванием газовых минивихрей на периферию этой формируемой вихревой структуры из боковых стенок газификатора, причем по касательной линии к ней, а вдуваемые газы составляют из летучих веществ, выделяемых в результате механодеструкции угля при его размалывании, с добавлением синтез-газа при недостаточности первых; термоактивацию капель топливных доз на конверсионное горение осуществляют преимущественно радиационным воздействием от боковых стенок газификатора, представляющих собой, также, стенки камеры сгорания газовой турбины, при этом, ввиду высокой однородности топливных капель, их конверсионное горение, во всех его фазах, осуществляют квази-синхронно и, ввиду особых свойств активированного водо-угольного топлива, это конверсионное горение носит взрывной характер, что, в целом, проявляется как пульсирующее конверсионное горение, синхронизацию которого осуществляют посредством последовательных вводов в газификатор топливных доз с технологическими периодами, соответствующими измеряемым периодам времени от ввода топливной дозы до ее взрывного горения, при этом измерение фактических периодов времени от ввода топливной дозы до ее взрывного горения осуществляют формированием акустической информации об этом взрывном горении, посредством акустических сенсоров; взрывное конверсионное горение осуществляют, применяя вторичную диспергацию угольных частиц в сверхтонкий их гранулометрический состав, чем обеспечивают максимальные массоперенос и массообмен реакционных компонент благодаря тому, что взрывают микропоры и флоккулы угольных частиц, содержащие влагу и летучие вещества, включая горючую их часть; при этом в целях защиты внутренних поверхностей стенок газификатора в момент взрывного конверсионного горения, в зоне этого горения применяют противоударную защиту - увеличивая кратковременно плотность газового защитного пограничного слоя; окончательный конверсионный дожиг топливных компонент, по мере их продвижения по газификатору, осуществляют преимущественно под радиационным воздействием от боковых стенок газификатора, также являющимися стенками камеры сгорания газовой турбины, при этом, защитный пограничный слой внутренних поверхностей стенок газификатора формируют продуктами сгорания синтез-газа, которые вводят из боковых стенок газификатора тангенциально, в виде микровихрей, через активные интерцепторы, соединенные с камерой сгорания газовой турбины; полупродукты конверсии, имеющие вертикальную и тангенциальную составляющие движения и содержащие в себе отвержденные летучую золу и более тяжелые частицы шлака, растормаживают в части вращательного движения и в процессе их вывода из газификатора отводят тепловую энергию шлака в технологический процесс приготовления газифицируемого активированного водо-угольного топлива.
4. Способ псевдодетонационной гидрогазификации углей по п.3, отличающийся тем, что в случае использования углей витринитовых или липтинитовых марок на поверхности топливных капель, сразу после их ввода в газификатор, напыляют тонкодисперсную угольную пыль, из которой далее под радиационным воздействием, совместно с угольными частицами, мигрирующими к поверхностям капель в ходе их просушки, формируют агломерационные оболочки топливных капель, обладающих свойствами прочности и пластичности; под радиационным воздействием, обеспечивающим интенсивное парообразование и нарастание внутрикапельного давления, размеры подсушенных капель увеличивают и в их агломерационных оболочках формируют микропоры, через которые из внутренних объемов капель с большими скоростями выводят трехфазную топливную композицию, состоящую из паров и микрокапель воды, летучих веществ и угольных микрочастиц; при этом на шероховатых внутренних поверхностях микропор агломерационных оболочек, за счет трения, осуществляют интенсивную конверсию углерода, а горение летучих веществ осуществляют в детонационных режимах малой степени, активация которых обусловлена упомянутым трением, которое инициирует детонацию из дозвуковых скоростей, и возможностью достижения мгновенных значений скоростей, превышающих скорость звука при течение трехфазной топливной композиции в микропорах агломерационной оболочки; осуществляя, таким образом, вторичную диспергацию угольных частиц в сверхтонкий их гранулометрический состав, в среде большой энергонапряженности, обеспечивают большие значения скоростей массопереноса и реакционного массообмена топливных компонент.
5. Способ псевдодетонационной гидрогазификации углей по п.3, отличающийся тем, что диоксид углерода вводят в газификатор холодным и в относительно малых количествах, не для поднятия в газификаторе давления, а для отверждения золы и для создания защитного пограничного слоя внутренних поверхностей стенок газификатора в зонах охлаждения и отверждения пластичной золы.
6. Способ псевдодетонационной гидрогазификации углей по п.3, отличающийся тем, что для получения синтез-газа с максимальным содержанием водорода используют активированное водо-угольное топливо, водная составляющая которого насыщена растворенными в ней под давлением водородом и кислородом.
7. Способ приготовления активированного водо-угольного топлива для производства синтез-газа, включающий размол угля, его дегазацию и классификацию по гранулометрическому составу, смешивание угля с водой и подогрев полупродуктовой гидросмеси тепловой энергией, утилизируемой из смежных процессов, включающий финишную обработку суспензии импульсным гидроударным воздействием, а также утилизацию, продуктов дегазации угля, путем сжигания их в отдельной камере сгорания, отличающийся тем, что размол угля до необходимой степени, регулируют адаптивно, по критерию фактического количества выходящих летучих веществ из угля, вследствие его механодеструкции и выполняют глубокую классификацию угля по его гранулометрическому составу, по результатам которой, из всей массы угля, готовят активированное водо-угольное топливо различных марок с высокими степенями однородности, отличающимися друг от друга гранулометрическим составом входящих в него угольных частиц, при этом частичную дегазацию угля осуществляют не только при его размалывании, но и в процессе гидроударной активации топлива, в ходе переработки полупродуктовой суспензии в активированное водо-угольное топливо.
8. Способ приготовления активированного водо-угольного топлива для производства синтез-газа по п.7, отличающийся тем, что, в ходе распыления топлива на капли осуществляют его финишную механоактивацию путем сообщения каждой капле топлива детерминированного количества движения.
9. Способ приготовления активированного водо-угольного топлива для производства синтез-газа по п.7, отличающийся тем, что при использовании углей витринитовых или липтинитовых марок, на поверхности топливных капель, перед началом процесса их зажигания, напыляют тонкодисперсную угольную пыль.
10. Способ приготовления активированного водо-угольного топлива для производства синтез-газа по п.7, отличающийся тем, что водо-угольное топливо активируют дополнительно насыщая водную составляющую топлива растворенными в ней под давлением водородом и кислородом посредством применения электролизера.
11. Способ приготовления активированного водо-угольного топлива для производства синтез-газа по п.7, отличающийся тем, что при транспортировании полупродуктовой суспензии между технологическим оборудованием приготовления топлива и при подаче готового активированного водо-угольного топлива в подсистему его конверсии в генераторный газ по трубопроводам, применяют низкоэнергетическое «транспортное активирование» суспензии и топлива, способствующее их динамической стабилизации к элементарному транспортированию, которое осуществляют посредством бегущих электромагнитных волн, которые создают на отдельных участках трубопроводной технологической сети.