Способ утилизации горючих газообразных компонентов

(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ГОРЮЧИХ ГАЗООБРАЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ(57) Использование: гаэотурбостроение, Сущность изобретения: утилизация бедных метановоздушных смесей, а также проветривание горных выработок шахт. Входное устройство компрессора газотурбинного двигателя подключает к стволу (скважине) и смесь воздуха с метаном отсасывают иэ шахты, подавая ее в камеру сгорания газотурбинного двигателя, используя одновременно для охлаждения жаровой трубы последней. 1 ил. овательский ольный инсв, С.К.Баймувец, К.А.ЦимВ.Н.Шмиц, Н.П.Карпеннтиновский,к. 197 Известен способ дожигания отходящихгазов, принятый нами за прототип. в котором отходящие иэ печи газы направляютсяв топку с одновременной подачей необходимого количества воздуха. При этом в соответствии с изменением температуры печипроисходит регулирование расходов топлива и требуемого для его сгорания воздуха, 4Недостатком способа является возмож сность выработки только одного вида знер- (Х)гии, в данном случае - тепловой, а такженаличие сложной схемы регулированиярасходов топлива и воздуха, поступающих втопку.Целью изобретения является снижениевредных выбросов в атмосферу,. Поставленная цель достигается тем, чтов способе дожигания отходящих газов,включающем всасывание и сжатие атмосферного воздуха, последующую подачу егов камеру сгорания для сжигания основноготоплива, подачу в камеру сгорания сжатыхгорючих газообразных компонентов и направление продуктов сгорания потребитеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР%4036576, кл, Р 2307/06, оп Изобретение относится к использованию газообразного топлива, а конкретно к получению электрической. тепловой и пневматической энергии при сжигании горючих газов, в частности шахтного воздуха.Известен способ утилизации энергии доменного газа, заключающийся в том, что доменный газ, проходя систему фильтров и теплообменник, поступает на турбину, где расширяясь, совершает работу.Недостатком данного способа является воэможность утилизации только высококалорийных газов.Известен также способ сгорания топлива в газовой турбине и устройство для его осуществления, в котором смесь газа и воздуха сгорает в головной камере сгорания, а основной процесс сгорания происходит в задней камере сгорания, следующей за головной, При этом газовая турбина вращает вал электростанции.Недостатком способа является отсутствие возможности утилизировать ниэкокалорийный гаэ.лю, в качестве горючих газообразных компонентов используют шахтный воздух (смесь воздуха с метаном).Сущность изобретения заключается в одновременной подаче в камеру сгорания 5 высококалорийного топлива и шахтного. воздуха (смесь воздуха с шахтным метаном), извлекаемого средствами дегазации и вентиляции, организации оптимального режима горения в топке и выработке при этом 10 дополнительного количества энергии.На чертеже представлена технологическая схема утилизации горючих газообраз-. ных компонентов на примере работы газотурбинного двигателя, 15На схеме указаны топливопровод 1, по которому подают основное топливо (газ, керосин) к рабочим форсункам 2, камера сгорания 3, компрессор 4, газовая турбина 5, распределитель 6 с автоматическими за слонками, входное устройство 7 газотурбинного двигателя, шахтный вентиляционный ствол 8, устройство 9 для отбора сжатого воздуха потребителю, командоаппарат 10, генератор тока 11, тепло- обмен ник 12.Изобретение осуществляется следующим образом. 5Основное топливо (газ или керосин) по топливопроводу 1 подают к рабочим форсункам 2 камеры сгорания 3, В это же время компрессором 4 газотурбинного двигателя, 10 соединенного валом с газовой турбиной 5, подают необходимое количество воздуха в камеру сгорания 3 путем забора его из атмосферы. Затем при помощи распределителя 6 переключают входное устройство 7 15 газотурбинного двигателя к диффузору вентиляционного канала ствола (скважине) 8 с исходящей из шахты вентиляционной струей (содержание метана в ней до 1), Поступающий через входное устройство воздух разделяют на два потока. один из которого отбирают потребителю при помощи устройства 9, установленного на одной из ступеней компрессора, а другой после дожатия направляют в камеру сгорания.Поскольку в подаваемом шахтном воздухе присутствуют горючие компоненты, которые, выгорая, выделяют дополнительное количество тепла, то одновременно с переключением входного устройства 7 к вентиляционномуу стволу (скважине) 8 уменьшают подачу основного топлива по топливопроводу 1 при помощи командоаппарата 10. Газы, выходящие из камеры сгорания 3, расширяясь, совершают работу на валу турбины 5. Мощность, развиваемую газовой турбиной. затрачивают на работу компрессора 4 и генератора тока 11, снабжающего потребителя электрической энергией, Кроме того, выходящие из турбины горячие газы, утилизируют в теплообменнике 12, являющемся источником теплоснабжения объекта. Формула изобретения Способ утилизации горючих газообразных компонентов, включающий всасывание и сжатие атмосферного воздуха, последующую подачу его в камере сгорания для сжигания основного топлива, подачу в камеру сгорания сжатых горючих газообразных компонентов и направление продуктов сгорания потребителю, о т л и ч,а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения вредных выбросов в атмосферу, в качестве горючих газообразных компонентов используют шахтный воздух (смесь воздуха с метаном).177 б 844 КНТ СССР каз 4108 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Гагарина,Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Составитель В.Шмиц Редактор Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова