Электрогенерирующий комплекс с комбинированным топливом
Полезная модель относится к области энергетики и может быть использованоа для производства электроэнергии и тепла с использованием комбинированного топлива.
Цель полезной модели - создание электрогенерирующего комплекса для высокоэффективно непрерывного производства электроэнергии с использованием комбинированного топлива.
Устройство содержит паровой котел 1, установку для паровой конверсии природного газа в водород 2, H 2/О2 парогенератор 3, паровую турбину 3 с электрогенератором 4 и конденсатором 5, утилизационный котел 6. ил. 1.
Устройство относится к области энергетики и может быть использовано для производства электроэнергии и тепла с использованием комбинированного топлива.
Известно устройство (монография Э.Э.Шпильрайн, С.П.Малышенко, Г.Г.Кулешов. Введение в водородную энергетику. М.: Энергоатомиздат, 1984. с.203), содержащее атомный реактор, Н2/О2 - парогенератор, паровую турбину с электрогенератором и конденсатором, электролизер, накопители водорода и кислорода.
Недостатком устройства является то, что для получения водорода используется электроэнергия, что приводит к уменьшению отпуска этой продукции.
Наиболее близким по технической сущности является устройство (Патент R.U на полезную модель №30848 С2 от 10.10.2002 г.), содержащее паровой котел. H2/O2 -парогенератор, паровую и газопаровую турбину с электрогенераторами, систему генерации водорода и кислорода с использованием электролиза и систему их аккумулирования.
Его недостатком является то, что оно содержит две турбины и два электрогенератора, а газопаровая турбина на водородном топливе может работать только периодически с интервалом, необходимым для накопления водорода и кислорода в специальных установках.
Цель полезной модели - создание электрогенерирующего комплекса для высокоэффективно непрерывного производства электроэнергии с использованием комбинированного топлива.
Сущность полезной модели заключается в том, что устройство содержит паровой котел, Н2/О 2 - парогенератор, утилизационный котел, паровую турбину с электрогенератором и конденсатором, а также другое оборудование электростанции, а новым является то, что в устройство включена установка для паровой конверсии природного газа в водород.
Под оборудованием электростанции понимается традиционно используемые в ее схеме насосы, деаэраторы, задвижки и т.д.
Использование установки для паровой конверсии природного газа в водород позволяет обеспечить непрерывную работу паровой турбины с номинальной мощностью при высоких начальных температуре и давлении. Высокая температура водяного пара до 1700 К на входе в паровую турбину обеспечивает ее работу в режимах, характерных для газовых турбин, а выход паровой турбины связан с конденсатором пара, обеспечивающим давление ниже атмосферного. Последнее дает возможность увеличить располагаемый теплоперепад, срабатываемый в паровой турбине, на 25...30% больше чем в газовой.
Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.
Устройство содержит паровой котел 1, установку для паровой конверсии природного газа в водород 2, Н 2/О2 парогенератор 3, паровую турбину с электрогенератором 4 и конденсатором 5, утилизационный котел 6.
Устройство работает следующим образом.
Из парового котла 1 пар поступает в H2/O 2 - парогенератор 3 и установку для паровой конверсии природного газа в водород 2. В Н2/О 2 - парогенераторе водяной пар перегревается за счет сжигания водорода в среде кислорода. Для обеспечения оптимальных режимов работы установки паровой конверсии природного газа в водород она может быть связана газоходами с паровым котлом для подогрева продуктов реакции производства водорода. Для полезного использования тепла на выходе из установки для паровой конверсии природного газа в водород установлен утилизационный котел 6, выход пара из которого связан с промежуточным входом в турбину с электрогенератором 4. Далее пар поступает в конденсатор 5.
Указанные особенности устройства позволяют достигнуть коэффициента полезного действия по выработанной электроэнергии до 70% по отношению к теплоте сгорания водорода. Достоинством данного устройства также является то, что для генерации пара и обеспечения его начального перегрева могут быть использованы уголь, мазут, альтернативные виды топлива и возобновляемые источники энергии.
Устройство для производства электроэнергии и тепла, содержащее паровой котел, Н2/О2 - парогенератор, утилизационный котел, турбину с электрогенератором и конденсатором, а также оборудование электростанции, отличающееся тем, что в устройство включена установка для паровой конверсии природного газа в водород, который использован для перегрева пара на входе в турбину.
