ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2277638

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ КОНДЕНСОВАНИХ ПАЛИВ

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ КОНДЕНСОВАНИХ ПАЛИВ

Ім'я винахідника: Кондра Євген Іванович (RU); Кочетков Геннадій Борисович (RU); Рафі Володимир Олександрович (RU); Тішин Анатолій Петрович (RU); Фурсов Віктор Прокопович (RU)
Ім'я патентовласника: Кондра Євген Іванович
Адреса для листування: 141980, Московська обл., М Дубна, пр-кт Боголюбова, 6, кв.1303, Є.І. Кондра
Дата початку дії патенту: 2005.04.11

Винахід відноситься до способу і пристрою для отримання електричної енергії шляхом використання конденсованих палив, в якому паливо газифікують в газифікаторі типу тунельної печі, одержуваний газ спалюють в топці, забезпеченою високотемпературним теплообмінником, а тепло димових газів використовують для нагрівання стисненого повітря, що подається в камеру згоряння газової турбіни, що приводить в дію електричний генератор. Відповідно до винаходу паливо переміщають по газифікатором, формуючи в ньому один або більше наскрізних каналів, орієнтованих переважно вздовж напрямку цього переміщення, в ці канали подають газифікують агент і виводять з них продукт газ. Із зони відновлення газифікатора відбирають частину утворюється водню через проникні для водню мембрани, які розміщують в згаданих каналах, і подають його в камеру згоряння газової турбіни. Винахід дозволяє використовувати в якості палива для електростанцій широкий спектр матеріалів, що істотно розрізняються за складом і властивостями (порошки, кускові матеріали, пастоподібні матеріали і рідини).

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до способів і пристроїв отримання електричної енергії шляхом газифікації конденсованих палив, подальшого спалювання одержуваного пального газу з передачею тепла, що виробляється робочого тіла газової турбіни, що приводить в дію електричний генератор, причому частина пального газу використовується в якості паливного газу турбіни.

Під конденсованими паливами в даній заявці маються на увазі містять вільний або хімічно пов'язаний вуглець матеріали будь-якого походження, наприклад, викопні палива (вугілля, торф, сланці, бітумінозні піски, нафта), промислові відходи (відходи вуглезбагачення або углепереработки, зола винесення ТЕЦ, деревні відходи, відходи біомаси, відходи нафтопереробки, шлами, гумовотехнічні відходи), комунальні відходи (мули полів фільтрації, побутове сміття). Пропоновані спосіб і пристрій дозволяють використовувати в якості палив для отримання електроенергії широкий спектр матеріалів, що істотно розрізняються за складом і властивостями.

Серед відомих методів отримання електроенергії з конденсованих палив найбільш перспективним вважається так званий метод IGCC (Integrated Gasification and Combined Cicle) - газифікація палива з отриманням електроенергії в комбінованому циклі (газифікатор - газова турбіна - парова турбіна). Як зазначено в матеріалах Програми чистих вугільних технологій Міністерства енергетики США (Clean Coal Technology Program of US Department of Energy, Topical Report 21 - September 2001. Coproduction of Power, Fuels and Chemicals), технології на базі методу IGCC є одними з найбільш ефективних і чистих сучасних технологій для отримання енергії з вугілля з викидами, порівнянними з викидами електростанцій, що працюють на природному газі. Крім високої екологічної чистоти метод IGCC дозволяє і підняти ККД вироблення електроенергії. Так, на електростанції в Полк Кантрі, Флорида (IGCC-проект компанії Тамро ELECTRIC) до кінця 2000 року планувалося довести ККД до 38%, а в найбільшому IGCC демонстраційному проекті в Кентуккі (The Kentucky Pioneer Energy IGCC Demonstration Project, The Kentucky Pioneer Energy, LLC, a subsidiary of Global Energy Inc.) закладений проектний ККД 48% для електростанції потужністю 540 MWe, що працює на бурому вугіллі.

Високі показники по екологічній чистоті та ефективності IGCC-проектів досягаються за рахунок застосування складного дорогого устаткування. Так, сумарні витрати на IGCC-проект компанії Тамро ELECTRIC в Полк Кантрі склали 303 мільйони доларів США (Clean Coal Technology Program of US Department of Energy, Topical Report 19 - July 2000. Integrated Gasification Combined-Cycle Project. An Update), що при потужності 250 MWe, що відпускається зовнішнім споживачам, означає питому вартість капітальних витрат приблизно 1200 доларів США за один встановлений кіловат електроенергії. Для газифікації палива на електростанції в Полк Кантрі використовують метод ТЕХАСО (газифікація під високим тиском з використанням кисневого дуття), що вимагає складної підготовки паливного газу перед його подачею в газову турбіну (охолодження газу, очищення від летючої золи та інших шкідливих домішок). Іншим недоліком такої схеми є необхідність спеціальної підготовки палива (приготування водно-вугільної суспензії на основі дрібнодисперсного вугілля певного фракційного складу).

Відомий спосіб отримання водню і електроенергії з низькосортного твердого палива в плазмової енерготехнологічної установці, що включає газифікацію палива в плазмохімічному реакторі, стиснення отриманого синтез-газу в компресорі, його поділ, напрямок синтез-газу в парогенератор для генерації водяної пари і вироблення електроенергії в турбогенераторі і в вузол поділу, що складається з двох послідовно встановлених мембранних установок з компресором між ними, в першій з яких виділяють метан, а синтез-газ направляють на спалювання в парогенератор, а в другій - з синтез-газу отримують водень, який направляють споживачеві або частково направляють в плазмохімічний реактор (RU 2055091, МПК С 10 J 3/18, 27.02.1996).

Недоліком відомого способу є складність і високі енергетичні витрати на роботу плазмохимического реактора.

Відомий спосіб переробки матеріалів, що містять вільний або хімічно пов'язаний вуглець, відповідно до якого паливо газифікують в противотоке кисневмісного газифицирующего агента в реакторі типу тунельної печі (WO 2004/042278, МПК F 23 G 5/027, 21.05.2004). Перед подачею в реактор паливо формують так, щоб в ньому, або між його частинами, або між паливом і внутрішньою стінкою реактора при його переміщенні по реактору утворити один або більше наскрізних каналів, орієнтованих переважно вздовж напрямку цього переміщення. У ці канали подають газифікують агент і з них виводять продукт газ, забезпечуючи можливість контакту газифицирующего агента і / або продукт газу з паливом під час перебування їх у каналі. Така організація процесу забезпечує можливість газифікувати широкий спектр палив, істотно розрізняються за складом і властивостями (порошки, кускові матеріали, пастоподібні матеріали і навіть рідини) без залучення специфічних для кожного виду палива операцій його підготовки.

Перевагою цього способу є простота і надійність використовуваного обладнання. Однак присутність у складі одержуваного пального газу смол піролізу ускладнює його використання в якості палива для газової турбіни.

Найбільш близьким до винаходу по технічній сутності і досягається результату в частині способу є спосіб отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив, що включає подачу конденсованого палива і газифицирующего агента в газифікатор, що має зону відновлення, отримання в газифікаторі продукт-газу, що містить водень, що утворюється в зоні відновлення , спалювання продукт-газу в топці з отриманням гарячих димових газів, відбір тепла від димових газів в теплообміннику, використання газової турбіни в якості приводу генератора для вироблення електроенергії, частина гарячих вихлопних газів якої використовують як газифицирующего агента, а інші вихлопні гази використовують як окислювача для спалювання продукт-газу (RU 2211927, МПК F 01 К 13/00, 10.09.2003).

Найбільш близьким до винаходу по технічній сутності і досягається результату в частині пристрою є відоме з того ж джерела пристрій отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив, що включає газифікатор, засоби подачі в нього конденсованого палива і газифицирующего агента, засоби виведення з реактора продукт-газу і подачі його в топку для спалювання, забезпечену теплообмінником для відбору тепла димових газів, газову турбіну, яка є силовим приводом генератора для вироблення електроенергії і компресора для стиснення повітря і оснащену засобами подачі частини вихлопних газів в газифікатор як газифицирующего агента і засобами подачі інших вихлопних газів в якості окислювача в топку для спалювання продукт-газу.

Недоліком відомих способу і пристрою є вузька область застосування в області переробки бурого вугілля.

Технічним результатом, на досягнення якого спрямовано даний винахід, є подолання недоліків відомих способу і пристрою, що використовують газифікацію конденсованих палив для отримання електроенергії, і забезпечення можливості, що дозволяє використовувати в якості палива для електростанцій широкий спектр матеріалів, що істотно розрізняються за складом і властивостями (порошки, кускові матеріали, пастоподібні матеріали і рідини).

Зазначений технічний результат досягається тим, що відповідно до запропонованим способом отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив паливо і газифікують агент подають в газифікатор, що має зону відновлення, отримують в газифікаторі продукт-газ, що містить водень, що утворюється в зоні відновлення, спалюють продукт-газ, одержувані гарячі димові гази подають в теплообмінник, відбирають у теплообміннику тепло від димових газів, використовують газову турбіну в якості приводу генератора для вироблення електроенергії, частина гарячих вихлопних газів якої використовують як газифицирующего агента, а інші вихлопні гази використовують як окислювач для спалювання продукт- газу, перед подачею в газифікатор конденсована паливо формують так, щоб в ньому, або між його частинами, або між паливом і внутрішньою стінкою газифікатора при переміщенні матеріалу по газифікатором утворити один або більше наскрізних каналів, розташованих переважно вздовж напрямку переміщення палива по газифікатором, в які подають газифікують агент і в яких утворюється продукт-газ, із зони відновлення газифікатора відбирають частину утворюється водню через проникні для водню мембрани, які розміщують в згаданих каналах, і подають його в камеру згоряння газової турбіни, відбір тепла від димових газів в теплообміннику здійснюють шляхом подачі в нього стисненого повітря, охолодженого шляхом уприскування води і напрямки підігрітого стисненого повітря в камеру згоряння газової турбіни.

Для придушення виходу смол піролізу при газифікації палива і підвищення виходу водню за рахунок газифікації смол конденсована паливо і газифікують агент можуть бути подані в газифікатор Супутні, здійснюючи в ньому звернений процес газифікації палива.

Для управління температурним режимом процесу газифікації в газифікатор може бути подана вода в область високих температур між зоною відновлення і кінцем газифікатора, в який подають газифікують агент.

Щоб знизити витрати енергії на подачу водню в камеру згоряння газової турбіни, що відбирається з газифікатора водень може бути охолоджений повітрям, який направляють в топку для спалювання продукт-газу.

Залишковий тепло димових газів після теплообмінника може бути утилізовано в паровому котлі, а виробляється пар спрямований в турбоагрегат, що виробляє електроенергію.

Зазначений технічний результат досягається тим, що в пристрої для отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив, що включає газифікатор, засоби подачі в нього конденсованого палива і газифицирующего агента, засоби виведення з реактора продукт-газу і подачі його в топку для спалювання, забезпечену теплообмінником для відбору тепла димових газів, газову турбіну, яка є силовим приводом генератора для вироблення електроенергії і компресора для стиснення повітря і оснащену засобами подачі частини вихлопних газів в газифікатор як газифицирующего агента і засобами подачі інших вихлопних газів в якості окислювача в топку для спалювання продукт-газу, газифікатор представляє собою тунельну піч, а кошти подачі в неї конденсованого палива і газифицирующего агента виконані таким чином, щоб при переміщенні матеріалу по газифікатором утворити один або більше наскрізних каналів, орієнтованих переважно вздовж напрямку переміщення матеріалу по газифікатором і виконаних з можливістю забезпечення контакту знаходиться в них газифицирующего агента з газифікуються паливом, газифікатор забезпечений проникними для водню мембранами, розташованими в згаданих каналах, для відбору частини водню, що утворюється в зоні відновлення, і засобами подачі водню в камеру згоряння газової турбіни, компресор для стиснення повітря з'єднаний з теплообмінником для підігріву стиснутого повітря, охолодженого шляхом вприскування води, і має кошти виведення підігрітого стисненого повітря з теплообмінника і подачі його в газову турбіну.

Газификатор може бути забезпечений засобами для подачі в нього води між місцем установки згаданих мембран і кінцем газифікатора, в який подають газифікують агент.

Пристрій може бути забезпечено засобами для охолодження повітрям відбирається з газифікатора водню і засобами подачі цього повітря в топку для спалювання продукт-газу.

Топка для спалювання продукт-газу може бути пов'язана з паровим котлом для утилізації залишкового тепла димових газів після теплообмінника, а паровий котел живить паром турбоагрегат, що виробляє електроенергію.

На кресленні показана принципова схема пристрою для здійснення способу отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив.

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ КОНДЕНСОВАНИХ ПАЛИВ

Пристрій для отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив містить газифікатор 1, що представляє собою тунельну піч. Як газифицирующего агента може бути використаний повітря, або повітря, збагачене киснем, або чистий кисень (окислювач). Використання кисню підвищує продуктивність процесу і калорійність продукт-газу, але ускладнює устаткування і знижує безпеку виробництва. Газифікують агент подають в газифікатор в кількості, що не достатній для повного окислення палива, в результаті чого в реакторі в області високих температур нижче по потоку газифицирующего агента від місця, де повністю закінчується кисень, формується зона відновлення 2. У цій зоні на поверхні утворюється з палива розпеченого коксу протікають реакції відновлення вуглекислого газу до СО і парів води - до водню.

Засоби подачі в газифікатор 1 конденсованого палива можуть бути виконані у вигляді платформ, на які встановлені піддони з розміщеним на них паливом. Засоби подачі газифицирующего агента виконані у вигляді трубопроводів з встановленими на них регулюючими пристроями. На виході газифікатора 1 встановлені засоби виведення з нього продукт-газу і подачі його в топку 3 для спалювання, забезпечену теплообмінником 4 для відбору тепла димових газів. Пристрій забезпечений газовою турбіною 5, що є силовим приводом генератора для вироблення електроенергії і компресора 6 для стиснення повітря і оснащену засобами подачі частини вихлопних газів в газифікатор 1 в якості газифицирующего агента і засобами подачі інших вихлопних газів в якості окислювача в топку для спалювання продукт-газу і камерою згоряння 7.

Газификатор 1 забезпечений проникними для водню мембранами 8, розташованими в одному або більше наскрізних каналах 9, і засобами подачі водню в камеру згоряння 7 газової турбіни 5. Як засоби для відбору водню можна використовувати вакуумні насоси (не показані), а в якості засобу подачі водню в камеру згоряння 7 газової турбіни 5 - компресори. Наскрізні канали 9 орієнтовані переважно вздовж напрямку переміщення матеріалу по газифікатором 1 і виконані з можливістю забезпечення контакту знаходиться в них газифицирующего агента з газифікуються паливом.

Компресор 6 для стиснення повітря з'єднаний з теплообмінником 4 для підігріву стиснутого повітря, охолодженого шляхом уприскування води. Засоби виведення підігрітого стисненого повітря з теплообмінника 4 і подачі його в газову турбіну 5 являють собою трубопровід з встановленим на ньому регулюючим органом (не показані).

Газификатор 1 забезпечений засобами для подачі в нього води між місцем установки згаданих мембран 8 і кінцем газифікатора 1 з боку засобів подачі газифицирующего агента. Засоби для подачі води можуть бути виконані у вигляді форсунок (не показані).

Пристрій може бути забезпечено засобами для охолодження повітрям відбирається з газифікатора 1 водню і засобами подачі цього повітря в топку 3 для спалювання продукт-газу.

Топка 3 для спалювання продукт-газу може бути пов'язана з паровим котлом 10 для утилізації залишкового тепла димових газів після теплообмінника 4, який може живити паром турбоагрегат 11, що виробляє електроенергію.

Кращий варіант способу здійснюється наступним чином.

Процес здійснюють, подаючи паливо і кисневмісний газифікують агент (окислювач) в газифікатор 1 типу тунельної печі. Зону відновлення 2 формують після ініціювання процесу, наприклад, помістивши паливо на платформи і подавши їх до середини реактора, де матеріал запалюють з боку подачі газифицирующего агента. Можна розмістити на першій платформі легко легкозаймисті речовини (дрова, торф, ганчір'я, змочену гасом і т.п.), який підпалюють будь-яким джерелом відкритого вогню, в результаті чого відбувається і запалювання робочого палива.

Після запалення, поступово просуваючи платформи з паливом в газифікатор 1, формують в ньому високотемпературну область, в якій починається газифікація утворюється з палива коксу. Як було згадано вище, з боку подачі газифицирующего агента в цій області відбувається повне витрачання міститься в ньому кисню, в результаті чого нижче по потоку газу формується зона відновлення 2. Форма температурного профілю, особливо в зоні відновлення, залежить від виду палива, напрямки його подачі (з правого боку або з лівого боку) і технологічного режиму проведення процесу, проте зберігає головні риси, а саме, наявність зони високої температури в середній частині газифікатора і її істотне зниження до кінців газифікатора. Коли платформа, на якій здійснювали запалювання, пройде від середини газифікатора до його кінця, одночасно з подачею палива в газифікатор починають і висновок з нього твердих продуктів переробки (золи) з правого боку або з лівого боку відповідно. У разі подачі палива назустріч газифікують агенту (так званий прямий процес газифікації) тверді продукти переробки (далі зола) будуть виводитися з газифікатора при відносно низькій температурі за рахунок їх охолодження зустрічним потоком щодо холодного газифицирующего агента. Виведений з газифікатора з його протилежного кінця продукт-газ і матиме порівняно невисоку температуру за рахунок охолодження подається назустріч паливом. У разі, коли паливо подають в газифікатор в тому ж напрямку, що і газифікують агент (так званий звернений процес газифікації), як продукт-газ, так і зола будуть виводитися з газифікатора з протилежного кінця газифікатора при однаковій, порівняно високою в порівнянні з прямим процесом температурою.

В обох випадках основною перешкодою для використання одержуваного продукт-газу в якості палива для газової турбіни є присутність в газі пилу і смол піролізу. Даний винахід технічним рішенням цієї проблеми є відмова від очищення продукт-газу від пилу і смол. Замість цього виведений з газифікатора 1 продукт-газ направляють для його спалювання в топку 3, забезпечену теплообмінником 4 для відбору тепла одержуваних димових газів і нагрівання стисненого повітря, який використовують як робоче тіло газової турбіни 5. Для того, щоб збільшити ефективність відбору тепла димових газів подається в теплообмінник стисненим повітрям, його температуру після стиснення компресором 6 знижують шляхом уприскування необхідної кількості води.

Щоб зменшити частку тепла вихідного палива, що передається робочому тілу газової турбіни через теплообмінник 4, і тим самим знизити його максимальну робочу температуру, не втративши при цьому тепла для використання в робочому циклі турбіни, в цьому винаході пропонується відбирати із зони відновлення 2 частина утворюється в ній водню і подавати в камеру згоряння 7 газової турбіни 5. Такий відбір призведе до зниження теплотворної здатності продукт-газу і зменшення температури його горіння в топці 3, що дозволить знизити вимоги до жароміцності конструкції високотемпературного теплообмінника. Використання для цієї мети проникних для водню мембран 8 гарантує повну відсутність пилу і смол піролізу в відбирає газ і дозволяє без будь-якого очищення направляти його в камеру згоряння 7 турбіни 5. Це технічне рішення забезпечує передачу теплосодержания від вихідного конденсованого палива до робочого тіла газової турбіни 5 паралельно по двох каналах: а) через спалювання одержуваного з палива "брудного" продукт-газу, що містить смоли піролізу, для нагріву стисненого повітря, що подається в турбіну, і b) через відбір із зони відновлення 2 газифікатора 1 екологічно чистого палива для турбіни 5 - водню. Відбір водню з відновлювальної зони 2 зміщує рівновагу в бік його більшої освіти, що дозволяє в більшій мірі перенести теплове навантаження з теплообмінника 4 на камеру згоряння 7 газової турбіни 5. У зв'язку з тим, що температура в зоні відновлення газифікатора 1 близька до оптимальних робочим температур металевих мембран 8, використовуваних для виділення водню (500-700 ° С), їх використання в запропонованій схемі спрощується (не потрібно спеціального нагріву мембран).

Один або кілька каналів 9 необхідної форми і розмірів можуть бути сформовані або між паливом і внутрішньою стінкою газифікатора 1 шляхом розміщення палива на піддонах, або між його частинами шляхом розміщення цих частин на піддонах, розташованих один над одним з утворенням між кожним піддоном і паливом, розміщеним на сусідньому нижележащем піддоні, проміжку, що утворює один із зазначених каналів.

Газовий потік на вході в канал представляє собою газифікують агент, далі по довжині газифікатора 1 в результаті обміну потоками тепла і маси з поверхнею палива всередині каналу 9 він збагачується газоподібними продуктами переробки, перетворюючись в продукт-газ на іншому кінці газифікатора.

У середній частині газифікатора 1 незалежно від напрямку подачі палива утворюється область, в якій всередині каналу відсутні як кисень, так і смоли піролізу і в якій протікають реакції утворення СО і водню за рахунок взаємодії коксу з вуглекислим газом і парами води (зона відновлення 2). У разі прямого процесу (подача палива назустріч газифікують агенту) освіту смол піролізу відбувається нижче зони 2 по потоку газу, де вони виділяються з палива за рахунок його нагріву гарячим газовим потоком, що не містить кисню, надходять в продукт-газ і виводяться разом з ним з газифікатора 1 у вигляді туману назустріч подається палива. У разі зверненого процесу піроліз палива відбувається між кінцем газифікатора 1, в який подають паливо і газифікують агент, і зоною максимальних температур. Виділяються тут летючі продукти піролізу переносяться в каналі потоком газифицирующего агента, що містить кисень, в високотемпературну зону горіння, в якій кисень витрачається в реакціях окислення і де вони згорають практично повністю, утворюючи вуглекислий газ і пари води.

Таким чином, в обох розглянутих випадках є можливість розмістити в каналах 9 мембрани 8 для відбору водню в середній частині газифікатора 1 в зоні відновлення. При правильному розміщенні мембран умови для їх роботи всередині газифікатора практично ідеальні - оптимальна температура і майже повна відсутність конденсованих домішок в потоці газу.

Слід зазначити, що при використанні зверненого процесу газифікації перетворення вихідного палива в неконденсірующаяся гази відбувається з найбільшою повнотою, так як, по суті, газифікації піддаються і та смоли піролізу, які в прямому процесі виносяться з газифікатора у вигляді туману щодо холодним продукт-газом. Для палив типу біомаси, торфу або бурого вугілля вміст смол в продукт-газі може досягати 5-10% за масою. Їх газифікація в зверненому процесі збільшує концентрацію водню в зоні відновлення в порівнянні з прямим процесом і, тим самим, дозволяє в цьому випадку або збільшити кількість відібраного водню, або зменшити витрати енергії на його відбір.

При газифікації висококалорійних палив з малою вологістю максимальна температура в газифікаторі може стати надмірно високою. Щоб керувати температурним режимом процесу в газифікатор подають воду в область високих температур між відновлювальної областю 2 і тим кінцем газифікатора, до якого подається газифікують агент (окислювач). Такий спосіб регулювання максимальної температури в газифікаторі має перевагу, наприклад, в порівнянні з подачею водяної пари в газифікують агент, оскільки виключає витрати тепла на виробництво пара.

Щоб знизити енергетичні витрати на стиск відбирається з газифікатора водню для його подачі в камеру згоряння газової турбіни, можна охолоджувати водень повітрям, який потім використовується в якості окислювача для спалювання продукт-газу в топці 3.

Для підвищення ККД вироблення електроенергії частина гарячих вихлопних газів після газової турбіни 5 можна подавати в газифікатор 1 в якості частини газифицирующего агента.

Решта вихлопні гази турбіни 5 можна використовувати в якості окислювача для спалювання продукт-газу в топці 3.

Щоб знизити втрати тепла в навколишнє середовище з димовими газами, що виходять з теплообмінника 4, залишкове тепло димових газів можна утилізувати в паровому котлі 10, а виробляється пар направляти в турбоагрегат 11, що виробляє електроенергію.

Таким чином, спосіб отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив і пристрій для його здійснення дозволяють використовувати в якості палива для електростанцій широкий спектр матеріалів, що істотно розрізняються за складом і властивостями (порошки, кускові матеріали, пастоподібні матеріали і рідини).

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив, що включає подачу конденсованого палива і газифицирующего агента в газифікатор, що має зону відновлення, отримання в газифікаторі продукт - газу, що містить водень, що утворюється в зоні відновлення, спалювання продукт - газу в топці з отриманням гарячих димових газів , відбір тепла від димових газів в теплообміннику, використання газової турбіни в якості приводу генератора для вироблення електроенергії, частина гарячих вихлопних газів якої використовують як газифицирующего агента, а інші вихлопні гази використовують як окислювач для спалювання продукт - газу, який відрізняється тим, що перед подачею в газифікатор конденсована паливо формують так, щоб в ньому, або між його частинами, або між паливом і внутрішньою стінкою газифікатора при переміщенні матеріалу по газифікатором утворити один або більше наскрізних каналів, розташованих переважно вздовж напрямку переміщення палива по газифікатором, в які подають газифікують агент і в яких утворюється продукт - газ, із зони відновлення газифікатора відбирають частину утворюється водню через проникні для водню мембрани, які розміщують в згаданих каналах, і подають його в камеру згоряння газової турбіни, відбір тепла від димових газів в теплообміннику здійснюють шляхом подачі в нього стисненого повітря, охолодженого шляхом вприскування води, і напрямки підігрітого стисненого повітря в камеру згоряння газової турбіни.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що конденсована паливо і газифікують агент подають в газифікатор Супутні, здійснюючи в ньому звернений процес газифікації палива.

3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в газифікатор подають воду в область високих температур між зоною відновлення і кінцем газифікатора, в який подають газифікують агент.

4. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що відбирається з газифікатора водень охолоджують повітрям, який направляють в топку для спалювання продукт - газу.

5. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що залишкове тепло димових газів після теплообмінника утилізують в паровому котлі, а виробляється пар направляють в турбоагрегат, що виробляє електроенергію.

6. Пристрій для отримання електроенергії шляхом використання конденсованих палив, що включає газифікатор, засоби подачі в нього конденсованого палива і газифицирующего агента, засоби виведення з реактора продукт - газу і подачі його в топку для спалювання, забезпечену теплообмінником для відбору тепла димових газів, газову турбіну, є силовим приводом генератора для вироблення електроенергії і компресора для стиснення повітря і оснащену засобами подачі частини вихлопних газів в газифікатор як газифицирующего агента і засобами подачі інших вихлопних газів в якості окислювача в топку для спалювання продукт - газу, що відрізняється тим, що газифікатор є тунельну піч, а кошти подачі в неї конденсованого палива і газифицирующего агента виконані таким чином, щоб при переміщенні матеріалу по газифікатором утворити один або більше наскрізних каналів, орієнтованих переважно вздовж напрямку переміщення матеріалу по газифікатором і виконаних з можливістю забезпечення контакту знаходиться в них газифицирующего агента з газифікуються паливом, газифікатор забезпечений проникними для водню мембранами, розташованими в згаданих каналах, для відбору частини водню, що утворюється в зоні відновлення, і засобами подачі водню в камеру згоряння газової турбіни, компресор для стиснення повітря з'єднаний з теплообмінником для підігріву стиснутого повітря, охолодженого шляхом уприскування води , і має кошти виведення підігрітого стисненого повітря з теплообмінника і подачі його в газову турбіну.

7. Пристрій за п.6, що відрізняється тим, що газифікатор забезпечений засобами для подачі в нього води між місцем установки згаданих мембран і кінцем газифікатора з боку засобів подачі газифицирующего агента.

8. Пристрій за п.6, що відрізняється тим, що воно забезпечене коштами для охолодження повітрям відбирається з газифікатора водню і засобами подачі цього повітря в топку для спалювання продукт - газу.

9. Пристрій за п.6, що відрізняється тим, що топка для спалювання продукт - газу пов'язана з паровим котлом для утилізації залишкового тепла димових газів після теплообмінника, а паровий котел живить паром турбоагрегат, що виробляє електроенергію.

Версія для друку
Дата публікації 11.01.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів