Энергетическая установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК аР 01 К 13/00 ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕВЕДОМСТВО СССР(ГОспАтент сссР) ОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е трупььй-3 К АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВУ лив. Сущность изобретения: энергетическая установка содержит паротурбинный блок, включающий котел с основной 1 и дополтут ниртельной 2 топками, паровую турбину сгенератором, а также газотурбинную установку с газовой турбиной 3, компрессором,, выполненным с двумя ступенями 4 и 5, игенератором ГТУ, Дополнительная топка имеет рубашку 6, стенки которой пронизаны а-, тепловыми трубками 18 для нагрева рабочери го тела ГТУ, Рубашка дополнительной топки и-. разделена на азотный 7 и кислородный 8 юЙ бд СО(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1188338, кл,01 К 23/06, 1985.. (57) Использование: в теплоэнергетике, в чстности в энергетических установках ииспользовании низкосортных твердых то1813884 5 10 20 30 40 45 отсеки. Между ступенями компрессора размещен мембранный разделитель 9 воздуха с холодильником 10 на стороне азота и теплообменником-регенератором 11 на линии подачи кислорода в кислородный отсек 8, выходной патрубок которого соединен с гоИзобретение относится к теплоэнергетике, и может найти широкое применение при работе котлотурбинных агрегатов в случае использования низкосортного твердого топлива.Цель изобретения - повышение эффективности сжигания низкосортного твердого топлива и снижение выбросов вредных веществ,Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена принципиальная схема энергетической установки; на фиг,2 - разрез А - А на фиг 1.На схеме показаны: 1 - основная топка котла; 2-дополнительная топка; 3 - газовая турбина; 4 - первая ступень компрессора; 5 , - вторая ступень компрессора; 6 - рубашка дополнительной топки; 7 - азотный отсек дополнительной топки; 8- кислородный отсек дополнительной топки; 9 - мембранный разделитель; 10 - холодильник; 11 - теплообменник-регенератор; 12 - выходной патрубок кислородного отсека; 19 - выходной патрубок азотного отсека; 14-линия подачи топлива; 15 - линия сжатого азота; 16 - линия сброса газовой турбины; 17 - тепло- изоляция дополнительной топки; 18-тепловые трубки дополнительной топки; 19 - внутренняя стенка дополнительной топки;20 - разделительная стенка отсеков; 21 - линия подачи кислорода в кислородный отсек; 22 - выхлоп дополнительной топки, На выходе мембранного разделителя 9 по линии сжатого кислорода включен регенератор 11 для подогрева, стенка, разделяющая рубашку на кислородный и азотный отсеки, обеспечивает прохождение компонентов воздуха через рубашку дополнительной топки и выполнение ими своих конкретных функций.Предложенная энергетическая установка работает следующим образом. Сжатый первой ступенью компрессора 4 атмосферный воздух поступает в мембранный разделитель 9 воздуха, где от азота отделяется кислОрод, который далее подают через теплообменник-регенератор 11, где он подогревается за счет охлаждения выхлопанного релкой, а выход компрессора подключен к азотному отсеку 7 рубашки дополнительной топки, При этом выхлоп турбины соединен через теплообменник-регенератор 11 с котлом. 2 ил. газа (азота) из газовой турбины 3, по линии подачи кислорода 21 в кислородный отсек 8 дополнительной топки, и пройдя его, через кислородный патрубок 12 нагретый в отсеке 8 воздух поступает на сжигание низкосортного твердого топлива в горелке, топливо при этом смешивается, поступая по линии 14, и смесь поступает на горение,Оставшийся после разделения воздуха в мембранном разделителе 9 азот охлажда-. ют в холодильнике 10 перед его сжатием во второй ступени компрессора 5. После этого сжатый азот по линии 15 подают в азотный отсек 7 дополнительной топки 2, где при 15 помощи тепловых трубок 18 теплоты из дополнительной топки 2 перекачивается в отсек 7 и подогревает поданный туда азот. Далее нагретый в азотном отсеке 7 азот через выходной патрубок 13 подают в газовую турбину 3 и после нее через теплообменник-регенератор 11 его сбрасывают полинии сброса 16 в основную топку котла 1. Для нормальной работы дополнительной топки 2 на внутренней стенке предус мотрена теплоизоляция со стороны прохождения азота и кислорода в отсеках 7и 8, которые разделены между собой стенкой 20. Теплоизоляция 17 также нанесена навнешнюю стенку рубашки 6. Ввиду того, что при помощи мембранного разделителя 9 воздух разделяется на; компоненты (азот и кислород), которые эатем после нагрева идут на расширение в газовую турбину(азот) и на горение твердого топлива (кислород), в топке котла, где высокая температура, нет атмосферного азота, что предотвращает образование его окислов, а нагретый кислород позволяет жечь топливо с высоким КПД. Поэтому вредные выбросы в атмосферу значительно снижаются, а из-за переизбытка кислорода интенсифицируется горение топлива и повышается эффективность его сжигания,Таким образом, предложенная энергетическая установка позволяет, благодаря отличительным признакам, значительно снизить вредные выбросы в атмосферу, а также значительно повцсить зффектив1813884 Составитель Д.ГринченкоТехред М.Моргентал Корректор М.Т едакт каз 1817 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 ность сжигания низкосортного твердого топлива.Прииспользовании энергетической установки затраты на разработку и исследования ее должны быстро окупиться в процессе эксплуатации. В случае тиражирования укаэанное предложение сулит большую экономическую выгоду.Формула изобрегения Энергетическая установка, содержа щая паротурбинный блок, включающий котел с основной и дополнительной топками, причем последняя выполнена с охлаждающей рубашкой, а также паровую турбину с генератором, и гаэотурбинную установку, включающую газовую турбину с генератором, выхлоп которой подключен к котлу, а также подсоединенный к ней через рубашку дополнительной топки компрессор, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экологичности при применении ниэкосортного твердого топлива путем снижения вредных выбросов, она снабжена теплооб менником-регенератором и мембраннымразделителем воздуха для разделения последнего на азот и кислород с холодильни-ком на выходе азота, при этом рубашка дополнительной топки выполнена с разде лением ее на азотный и кислородный отсеки, причем выходной патрубок последнего подключен к горелке, а компрессор выполнен двухступенчатым и подсоединен к газовой тФбине через азотный отсек рубашки, 15 разделитель воздуха установлен между ступенями компрессора и его выход по кислороду подключен к кислородному отсеку через теплообменник-регенератор, установленный на выхлопе газовой турбины.