Паросиловая установка

О П И С А Н И Е щ 688660ИЗОБР ЕТЕ Н И ЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(43) Опубликовано 30.09.79, Бюллетень Ло 36 по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 01.10.79(54) ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для покрытия неравномерных электрических и тепловых нагрузок,в энергосистемах.Известна энергетическая паросиловая установка, содержащая парогенератор, турбоагрегаты и аккумулятор тепла, выполненный в виде заполненного горячей водой и паром теплоизолированного резервуара 111.1 ОНе 1 остатками установки являются невысокая теплоемкость аикумулятора, значительные тепловые потери даже при условии оснащения его мощной теплоизоляцней и, как следствие, невысокая маневренность и значительчые габариты и вес установки.Известна также,парооиловая установка для выработки электрической и тепловой энергии, содержащая парогенератор, соединенный с турбоагрегатом, тепловой аккуму лятор и теплопотребляющее устройство, подключенное к парогенератору п тепловому аккумулятору, в которой тепловой аккумулятор заполнен плавящимся теплоаккумулирующим веществом и запасает тепло вую энергию при,изменении его агрегатногосостояния 12).Недос 1 аток этой установки заключается в невысокой удельной теплоте плавления известных теплоаккумулирующих,веществ З 0 в оптимальном для энергетики диапазоне рабочих температур, что не позволяет обеспечить достаточно высокие габаритно-весовыс показатели и маневренность установки.Цель изобретения - улучшенне маневренносги габаритно-весовых показателей.Цель достигается тем, что тепловой аккумулятор выполнен,в виде двух сооб ценных между собой многоконтурных теплообменных аппаратов, заполненных обратимо выделяющими н поглощавшими водород веществами, один из контуров обоих тепло- обменных аппаратов соединен с парогенератором, а другой - с теплопотрсбляюшим устройсгвом, а также тем, что один нз теплоооменных аппаратов запол. сн интсрметаллическнм гидридом Мдн 11, а дркгои - пптерметаллидомаХ 1-.На чертеже представлена электрицекая схема пароснловой установки.Установка содержит парогенератор 1, турбоагрегат 2 базисной нагрузки с конденсатором 3 н насосом 4, теплонотреблячощее устройство б, например установку для опреснения морской воды, дополнительный пиковый турбоагрегат б,с конденсатором 7 н насосом 8 и тепловой аккумулятор, состоящий нз двух многоконтурньх теплообменных аппаратов 9 и 10, сообщенных между собой трубопроводом 11 с клапаном 12, 688660Корпусы аппаратов 9 и 10 заполнены веществами, дцссоциируюгцими при повышении и рекомбинирующями прн понижении температуры с ооратимым выделением и поглощением водорода, например интерметаллическим гидридом Мд,%Н, и интерметаллидом Еа%соответственно.Аппарат 9 имеет три теплообменных контура 13 - 15. Контур 13 через клапаны 1 б соединен с парагенератором 1, контур 14 через клапаны 17 - с теплопотребляющим устройством 5, а контур 15 через клапаны И - с,пиковым турбоагрегатом б.Аппарат 10 выполнен с двумя теплообменными контурами 19 и 20, которые соответсгвенно соединены через клапаны 21 с парогенеоатором 1 и через клапаны 22 с теплопотребляющим устройством 5.Паросиловая установка работает следующим обоазом.В период небольшого потребления энергии часть пара из парогенератора 1 направляется в турбоагрегат 2 и в теплопотребляющее устройство 5, а другая часть - в контур И теплообменного аппарата 9, где тепловая энергия используется в эндотермической реакции разложения гидрида Мд,%Н на пнтерметаллид Мд% и:водород Н,. Водород отводится для хранения в аппарат 10, где поглощается интерметаллидом 1.а% с образованием гидрида .а%Нд. Выделяющееся при этом тепло, составляющее около 20 О 1 о тепловой энергии, поглогценной в аппарате 9, подо,гревает в контуре 20 теплоноситель, который направляется в теплопотребляющее устройство 5. При таком режиме работы установки открыты клапаны 12, 1 б и 22.Для длительного хранения запасенной тепловой энергии закрывается клапан 12. Энергия сохраняется в .виде связанного в гидриде Еа%ьг 1- водорода неограниченно долгое время без потерь.В период пикового потребления энергии небольшая часть пара из,парогенератора 1 направляется в контур 19 аппарата 10. В результате подогрева гидрид 1.а%Н разлагается на интерметаллид Еа% и водород Н, который по трубопроводу 11 поступает в аппарат 9, где вступает в экзотерв 4 ическую реа кцию с интер металлидом Мд,%, в результате которой вновь образуется гидрид МдрМН 4, При этом выделяется в 5 раз больше тепла, чем было ис 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 пользовано для разложения гидрида 1.аХь 1-Ь в аппарате 10, Выделившееся тепло воспринимается контурами 14,и 15 и отводится к теплопотребляющему устройству 5, Избыток тепла может использоваться также для выработки электрической энергии в пиковом турбоагрегате б. В этом режиме работы открыты клапаны 12, 17, 18 и 21.Использование для аккумулирования тепла обратимых химичесиих реакций с поглощением и выделением водорода в двух связанных теплообменных аппаратах позволяет увеличить количество запасаемой тепловой энергии и длительность ее экономичпого хранения без использования мощной тепловой изоляции, Это приводит к существенному уменьшению веса и габаритов установки и улучшению ее маневренности при покрытии неравномерных тепловых и электрических нагрузок. Формула изобретения 1. Паросиловая установка для выработки электрической и тепловой энергии, содержащая парогенератор, соединенный с турбоагрегатом, тепловой аккумулятор и теплопоребляющее устройство, подключенное к парогенератору и тепловому аккумулятору, отличающаяся тем, что, с целью улучшения маневренности габаритно-:весовых показателей, тепловой аккумулятор выполнен в виде двух сообщенных между собой многоконтурных теплообменных аппаратов, заполненных обратимо выделяющими и поглощающими водород веществами, один из контуров обоих теплообменных аппаратов соединен с парогенератором, а другой - с теплопотребляющим устройством.2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что один из топлообменных аппаратов заполнен интерметаллическим гидридом Мдд%Н 4, а другой - интерметаллидом 1.а%,. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Патент СССР12574, кл. Г О 1 К300, 19,25, 2, Заявка Франции2268153, кл. Г 01 К 15(00, опубл. 1975.688660 Составитель А. Фридрих Техред Н, Строганова Корректор С. Файн Редактор А. Купрякова Тип, Харьк. фил. пред. Па 1 еит Заказ 859/1068 Изд. М 538 Тираж 621 Подписное НПО Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5