Турбоводородная энергоустановка

Полезная модель может быть использована для получения электрической энергии для нужд промышленных предприятий, общественных и жилых зданий. Сущность заключается в том, что к уже известной энергоустановке, между пароперегревателем и паровой турбиной параллельно установлена дополнительная энергетическая система, содержащая водородный парогенератор, водородную турбину, генератор электрической энергии и редукционную охладительную установку. Применение данной полезной модели в технике позволит сэкономить органическое топливо и, тем самым, сократить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Полезная модель относится к тепло и электроэнергетике и может быть использована для получения электрической энергии для нужд промышленных предприятий, общественных и жилых зданий.

Известна энергоустановка, состоящая из котла, пароперегревателя, паровой турбины, генератора электрической энергии, находящегося на одном валу с турбиной, двух насосов, конденсатора паровой турбины и регенеративных теплообменных аппаратов, соединенных между собой последовательно [1]. Недостатками известной энергоустановки является высокое потребление органического топлива, что влечет за собой высокие выбросы вредных веществ в окружающую среду при одинаковых параметрах вырабатываемой электроэнергии.

Полезная модель направлена на экономию топлива, потребляемого энергоустановкой, и снижение вредных выбросов в окружающую среду путем внедрения дополнительных элементов. Это достигается тем, что в известную энергоустановку между пароперегревателем и паровой турбиной подключается параллельно дополнительная энергетическая система, содержащая водородный парогенератор, водородную турбину, генератор электрической энергии и редукционную охладительную установку (РОУ). Тем самым на паровую турбину дополнительно поступает определенное количество пара заданных параметров, что снижает выработку пара и потребление органического топлива котлом.

На фиг. схематично представлена турбоводородная энергоустановка. Она состоит из котла 1, пароперегревателя 2, паровой турбины 3, генератора электрической энергии 4, находящегося на одном валу с турбиной, конденсатора паровой турбины 5, насоса 6, регенеративных теплообменных аппаратов 7, насоса 8, соединенных последовательно, и отличается тем, что между пароперегревателем

2 и паровой турбиной 3 параллельно установлена дополнительная энергетическая система, содержащая последовательно соединенные водородный парогенератор 9, водородную турбину 10, редукционную охладительную установку 12 и генератор электрической энергии 11. Турбоводородная энергоустановка работает следующим образом:

Пар, производимый в водородном парогенераторе 9, по паропроводу поступает на водородную турбину 10, на валу которой расположен электрогенератор 11, вырабатывающий электроэнергию. Пар (650°С-800°С), отработавший на водородной турбине, пройдя через РОУ, доводится до рабочих параметров паровой турбины 3 и подается на нее. С помощью электрогенератора 4 производится электрическая энергия. В результате вторичного использования энергии отработанного на водородной турбине пара экономится 2,5 тут/ч. Тем самым, экономя органическое топливо путем сжигания водорода, мы снижаем долю вредных выбросов в атмосферу. Помимо этого работа водородной установки предполагается в пиковое время, когда есть необходимость в выработке повышенной мощности, В ночное время потребление электроэнергии сокращается, но традиционные (паровые) турбины работают производя «ненужную» (провальную) электроэнергию, из-за невозможности оперативной остановки-пуска (длительность пуска-остановки - несколько суток). Запуск-остановка водородной установки занимает минуты, что и позволяет ей работать в пиковом режиме в течение суток. Предполагается, что «провальная» энергия, или ее часть, пойдет для производства топлива (водород-кислород) для работы водородной установки в пиковое время суток. При отключении водородной установки известная схема продолжает работать.

Источники информации

1. Теплотехнический справочник. Изд. 2-е. перераб. Под ред. В.Н.Юренева и П.Д.Лебедева Т.1. М., «Энергия», 1975. 744 с. с ил.

Турбоводородная энергоустановка, содержащая котел, пароперегреватель, паровую турбину, генератор электрической энергии, который расположен на одном валу с турбиной, два насоса, конденсатор паровой турбины, регенеративные теплообменные аппараты, соединенные между собой последовательно, отличающаяся тем, что между пароперегревателем и паровой турбиной параллельно установлена дополнительная энергетическая система, содержащая водородный парогенератор, водородную турбину, генератор электрической энергии и редукционную охладительную установку.