| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2253070
СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
З ТВЕРДОГО ОРГАНІЧНОГО ПАЛИВА (ВАРІАНТИ)
Ім'я винахідника: Стребков Д.С. (RU); Безруких П.П. (RU); Ерхов М.В. (RU); Поревит І.А. (RU); Чирков В.Г.
Ім'я патентовласника: Державна наукова установа Всеросійський науково-дослідний інститут електрифікації сільського господарства (ГНУ ВІЕСХ)
Адреса для листування: 109456, Москва, 1-й Вишняківська пр-д, 2, ВІЕСХ, ОНТИ і патентування, О.В. Голубєвої
Дата початку дії патенту: 2003.07.02
Винахід відноситься до області переробки рідких органічних речовин в рідке і газоподібне паливо, зокрема до технології і техніці пиролитической конверсії рідких нафтопродуктів. Перетворення твердого органічного палива в генераторний газ здійснюється шляхом високошвидкісного нагрівання в реакторі при температурі 700 ... 1200 ° С за час 10 0 ... 10 -4 с без доступу кисню і в присутності холодного-плазмового розряду реактивної плазми з щільністю електричної енергії 0,1 ... 1 кВт · год на 1 кг переробляється органічного палива. Для підвищення коефіцієнта використання твердого палива енергію відпрацьованого газу, а й енергію, отриману при охолодженні газифікованих продуктів піролізу твердого органічного палива, перетворять в енергію водяної пари, який направляють в теплову електростанцію з паровим двигуном, а відпрацьована пара використовують для виробництва тепла й гарячого водопостачання. Винахід дозволяє підвищити коефіцієнт використання твердого палива та збільшити виробництво електроенергії, знизити енергоспоживання газогенератора і зменшити вміст оксидів азоту, твердих частинок і смолистих речовин, а й збільшити ресурс двигуна внутрішнього згоряння при виробництві електроенергії методом газифікації твердого органічного палива і подальшого спалювання отриманого генераторного газу в теплоелектростанції .
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області отримання електричної та теплової енергії з твердого органічного палива.
Відомий спосіб отримання електроенергії в тепловій електростанції, перетворюючої енергію горіння твердого палива в енергію пара, енергію пара - в механічну енергію парової турбіни і пов'язаного з нею електрогенератора, який виробляє електричну енергію.
Найбільш істотними недоліками цього способу є:
- Велика кількість ступенів перетворення енергії;
- Низький ККД, який, в залежності від робочої температури і тиску пари, становить 25 ... 35%.
Найбільш близьким по суті пропонованого винаходу є спосіб генерації електроенергії шляхом спалювання генераторного газу, отриманого методом газифікації вугілля або рослинної біомаси, в двигуні внутрішнього згоряння (ДВЗ), і перетворення механічної енергії ДВС в електричну енергію за допомогою електрогенератора (Зисін Л.В. та ін. "Дослідження спільної роботи дизеля і газогенератора, переробного рослинну біомасу" / Теплотехніка, 2002 №1, стор.14).
До недоліків зазначеного методу слід віднести низьку ефективність використання органічної сировини на стадії газифікації (10 ... 30%) і низьку теплотворну здатність генераторного газу, головним чином, внаслідок того, що при його виробництві в газогенераторе відбувається часткове окислення енергетично активних компонентів. Зокрема, утворюється моноокись вуглецю. Крім того, має місце окислення азоту повітря з утворенням оксидів, що забруднюють навколишнє середовище. Крім цього, отриманий традиційним способом генераторний газ містить значну кількість твердих частинок і смолистих речовин, що роблять негативний вплив на роботу двигуна внутрішнього згоряння, істотно знижуючи його ресурс.
Завдання пропонованого винаходу полягає в підвищенні коефіцієнта використання твердого палива та збільшення виробництва електроенергії, зниження енергоспоживання газогенератора і зменшення вмісту оксидів азоту, твердих частинок і смолистих речовин, а й збільшення ресурсу ДВС при виробництві електроенергії методом газифікації твердого органічного палива і подальшого спалювання отриманого генераторного газу в теплоелектростанції.
Вищевказаний технічний результат досягається за рахунок більш повного перетворення твердого органічного палива в генераторний газ і підвищення теплотворної здатності газу шляхом високошвидкісного нагрівання в реакторі при температурі 700 ... 1200 ° С за час 10 0 ... 10 -4 с без доступу кисню і в присутності холодного-плазмового розряду реактивної плазми з щільністю електричної енергії 0,1 ... 1 кВт · год на 1 кг переробляється органічного палива.
і в способі отримання електроенергії з твердого органічного палива для підвищення коефіцієнта використання твердого палива енергію відпрацьованого газу перетворять в енергію водяної пари, який направляють споживачеві для виробництва тепла й гарячого водопостачання.
Технічний результат досягається і й тим, що в способі отримання електроенергії з твердого органічного палива для підвищення коефіцієнта використання твердого палива та збільшення вироблення електроенергії відпрацьований газ з теплового газового двигуна використовують для виробництва пари, який направляють в теплову електростанцію з паровим двигуном, а відпрацьована пара направляють споживачеві для виробництва тепла й гарячого водопостачання.
Технічний результат досягається і й тим, що в способі отримання електроенергії з твердого органічного палива для підвищення коефіцієнта використання твердого палива та збільшення вироблення електроенергії енергію, отриману при охолодженні і часткової конденсації газифікованих продуктів піролізу твердого органічного палива, використовують для виробництва водяної пари, який направляють в теплову електростанцію з паровим двигуном, а відпрацьована пара направляють споживачеві для виробництва тепла й гарячого водопостачання.
Суть винаходу пояснюється фіг.1, фіг.2. і фіг.3.
На фіг.1 показана загальна схема пристрою для виробництва електроенергії.
На фіг.2 наведена загальна схема пристрою для виробництва електроенергії для переробки рідкого органічної речовини, в якому енергія пара, отриманого за рахунок утилізації енергії відпрацьованого газу, використовується для отримання додаткової електроенергії в паровій машині.
На фіг.3 приведена загальна схема пристрою для виробництва електроенергії,
оснащеного парогенератором, інтегрованим в циклон-конденсатор.
Пристрій, зображене на фіг.1, містить камеру завантаження-дозування органічної сировини 1, реактор високошвидкісного піролізу 2, забезпечений нагрівачем 3 і високочастотним генератором 4 для збудження реактивної плазми в реакторі високошвидкісного піролізу, приймач твердого осаду 5, циклон-конденсатор 6, накопичувач рідкого палива 7, теплову електростанцію 10, що включає в себе теплової газовий двигун 8 і електрогенератор 9, електричне навантаження 11, теплообмінник-парогенератор 12 і споживач теплоти і гарячої води 13.
Пристрій працює наступним чином.
Тверде органічне паливо А через камеру завантаження-дозування 1 надходить в реактор високошвидкісного піролізу 2, де піддається комплексному енергетичного впливу за допомогою нагрівача 3 і генератора реактивної плазми 4 і зазнає термоелектрохімічних перетворення, що приводить до газифікації твердого органічного речовини з утворенням переважно низькомолекулярних сполук, які переходять в газову фазу Б, і невеликої кількості углеподобного твердої речовини в, яке надходить в приймач твердого осаду 5. що знаходяться в газовій фазі низькомолекулярні сполуки направляються в циклон-конденсатор 6, в якому відбувається їх охолодження і поділ на рідку фракцію Г, що надходить в накопичувач рідкого палива 7, і газ Д, який потрапляє на вхід теплового газового двигуна 8 приводу електрогенератора 9 теплової електростанції 10. Генератор 9 з'єднаний з електричним навантаженням 11. Отработавший газ Е з виходу теплового газового двигуна 8 подається в теплообмінник-парогенератор 12 для виробництва водяної пари Ж з води 3, і надходить в теплообмінник 12 з системи водопостачання. Водяна пара транспортується до споживача теплоти і гарячої води 13.
На фіг.2 показано пристрій, який для підвищення ефективності перетворення твердого органічного палива в електроенергію містить і теплову електростанцію з приводом від парової машини. Крім елементів, що входять до складу пристрою, зображеного на фіг.1, пристрій, схема якого показана на фіг.2, містить і теплову електростанцію 16, до складу якої входять паровий двигун 14 і електрогенератор 15, і електричне навантаження 17. Особливість роботи пристрою полягає в наступному.
Вироблений в теплообміннику-парогенераторі 12 водяна пара направляється в паровий двигун 14 приводу електрогенератора 15 теплової електростанції 16. Вихід електрогенератора 15 з'єднаний з електричним навантаженням 17. Отработавший водяна пара транспортується до споживача теплоти і гарячої води 13. Принцип роботи всіх інших частин пристрою такий же, як і пристрої, зображеного на фіг.1.
На Фіг.3 показано пристрій, в якому для підвищення ефективності використання енергії твердого органічного палива застосований парогенератор, інтегрований в циклон-конденсатор газифікованих низькомолекулярних продуктів високошвидкісного піролізу. Крім елементів, що входять до складу пристрою, зображеного на Фіг.2, пристрій, схема якого показана на фіг.3, містить і парогенератор 18, інтегрований в циклон-конденсатор 6. Особливість роботи пристрою полягає в наступному.
При охолодженні газифікованих низькомолекулярних продуктів піролізу твердого органічного палива в циклоні-конденсаторі 6 відбувається передача тепла парогенератору 18, що є складовою частиною циклону-конденсатора 6. Утворений в парогенераторі 18 пар подається на вхід парової машини 14 приводу генератора 15 теплової електростанції 16. Принцип роботи всіх інших частин пристрою такий же, як і пристрої, зображеного на Фіг.2.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання електроенергії з твердого органічного палива шляхом газифікації палива і перетворення енергії горіння отриманого газу в механічну і електричну і теплову енергію, що відрізняється тим, що газифікацію твердого палива здійснюють шляхом високошвидкісного нагрівання в реакторі без доступу кисню при температурі 700 ... 1200 ° з за час 10 0 ... 10 -4 з в присутності холодно-плазмового розряду реактивної плазми з щільністю електричної енергії 0,1 ... 1 кВт-год на 1 кг переробляється органічного палива, а отриманий газ очищають від твердої і рідкої фракції в циклоні-конденсаторі і направляють в теплову електростанцію з тепловим газовим двигуном, енергію відпрацьованого газу перетворять в енергію водяної пари, який направляють споживачеві для виробництва тепла й гарячого водопостачання.
2. Спосіб отримання електроенергії з твердого органічного палива шляхом газифікації палива і перетворення енергії горіння отриманого газу в механічну і електричну і теплову енергію, що відрізняється тим, що газифікацію твердого палива здійснюють шляхом високошвидкісного нагрівання в реакторі без доступу кисню при температурі 700 ... 1200 ° З за час 10 0 ... 10 -4 з в присутності холодно-плазмового розряду реактивної плазми з щільністю електричної енергії 0,1 ... 1 кВт-год на 1 кг переробляється органічного палива, а отриманий газ очищають від твердої і рідкої фракції в циклоні-конденсаторі і направляють в теплову електростанцію з тепловим газовим двигуном, енергію відпрацьованого газу перетворять в енергію водяної пари, який направляють в теплову електростанцію з паровим двигуном, а відпрацьована пара направляють споживачеві для виробництва тепла й гарячого водопостачання.
3. Спосіб за п.2, що відрізняється тим, що теплоту, отриману при охолодженні і часткової конденсації газифікованих продуктів піролізної переробки твердого органічного палива, використовують для виробництва пари, який направляють в теплову електростанцію з паровим двигуном, а відпрацьована пара направляють споживачеві для виробництва теплоти і гарячого водопостачання.
4. Пристрій для отримання електроенергії з твердого органічного палива, що містить теплову електростанцію з тепловим газовим двигуном, що відрізняється тим, що воно має в своєму складі реактор високошвидкісного піролізу з температурою 700 ... 1200 ° С і оснащено генератором холодно-плазмового розряду реактивної плазми щільністю 0,1 ... 1 кВт-год на 1 кг переробляється органічного палива, вихід реактора високошвидкісного піролізу з'єднаний зі входом теплової електростанції через циклон-конденсатор для відділення твердої і рідкої фракції, а вихід теплового газового двигуна електростанції з'єднаний через теплообмінник-парогенератор з споживачем теплоти і гарячої води.
5. Пристрій для отримання електроенергії з твердого органічного палива, що містить теплову електростанцію з тепловим газовим двигуном, що відрізняється тим, що воно має в своєму складі реактор високошвидкісного піролізу з температурою 700 ... 1200 ° С і оснащено генератором холодно-плазмового розряду реактивної плазми щільністю 0,1 ... 1 кВт-год на 1 кг переробляється органічного палива, вихід реактора високошвидкісного піролізу з'єднаний зі входом теплової електростанції через циклон-конденсатор для відділення твердої і рідкої фракції, а вихід теплового газового двигуна електростанції з'єднаний через теплообмінник-парогенератор з теплової електростанцією, що має привід від парової машини, вихід парової машини з'єднаний зі споживачем теплоти і гарячої води.
6. Пристрій за п.5, що відрізняється тим, що циклон-конденсатор містить інтегрований в нього парогенератор, вихід якого з'єднаний з тепловою електростанцією, що має привід від парової машини.
Версія для друку
Дата публікації 07.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.