Спосіб роботи теплової електростанції на радіоактивно-забрудненому деревному паливі

Реферат: Спосіб роботи теплової електростанції на радіоактивно-забрудненому деревному паливі включає процеси підготовки палива, подальшої газифікації палива в газогенераторі з використанням водяної пари і виробленням синтез-газу, первинного очищення й розподілу синтез-газу та негазифікованих речовин в циклонах газогенератора, видалення відходів процесу газифікації, охолодження та вторинного очищення синтез-газу, зворотного напрямку сконденсованих і летючих залишків вуглеводнів після вторинного очищення в газогенератор, видалення відходів процесу очищення, спалювання очищеного синтез-газу в камері згоряння газової турбіни з виробленням останньою електричної енергії, напрямку вихідних газів газової турбіни в котел-утилізатор з виробленням останньою перегрітої пари, напрямку відхідних газів котла-утилізатора в атмосферу, напрямку перегрітої пари в парову турбіну і вироблення останньою електроенергії, конденсацію відпрацьованої пари парової турбіни в конденсаторі і вироблення теплової енергії. Додатково введені такі операції: при підготовці палива здійснюється подрібнення і осушення деревини з використанням відхідних димових газів газогенератора, процес газифікації включає в себе процеси: власне ендотермічний процес піролізу з використанням водяної пари, здійснюваний в газифікаторі газогенератора, і екзотермічний процес отримання теплової енергії для підтримки процесу піролізу, здійснюваний в камері згоряння газогенератора з використанням стисненого повітря, при цьому негазифіковані залишки речовин газифікатора направляють в камеру згоряння, а теплову енергію камери згоряння направляють в газифікатор за допомогою високотемпературного теплоносія, на етапі розпалювання в камеру згоряння додатково направляють природний газ, а в газифікатор - суміш природного газу та стисненого повітря, при видаленні відходів здійснюють накопичення відходів у встановленому обсязі, проводять контроль радіоактивності накопичених відходів, при перевищенні встановленого нормативними документами порогу радіоактивності накопичені відходи направляють на іммобілізацію в сховище радіоактивних відходів, в іншому випадку на золовідвал систему каналізації, контроль радіоактивності проводять також для встановлених обсягів підготовленої деревної сировини, відхідних димових газів газогенератора, первинного синтез-газу газогенератора, очищеного синтез-газу на вході в парогазову установку, відхідних газів котла-утилізатора, за результатами UA 86509 U (12) UA 86509 U контролю судять про необхідність зупинки устаткування електростанції, визначають терміни і необхідність дезактивації устаткування. UA 86509 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області теплоенергетики і може бути використай при створенні теплових електростанцій, що працюють на радіоактивно-забрудненому деревному паливі. Відомі способи роботи теплової електростанції, що працює на твердому паливі, і теплові електростанції для їх реалізації, які включають підготовку палива, газифікацію (піроліз) палива в газогенераторі, вироблення електроенергії в газотурбінній установці на основі спалювання синтезованого газу, вироблення теплової та електричної енергії в паротурбінній установці з використанням перегрітої пари, отриманої в котлі-утилізаторі за рахунок теплообмінних процесів з відхідними газами газотурбінної установки. [RU 2387847 СІ, RU 2455499 С2]. Зазначені аналоги пропонованої корисної моделі призначені для роботи з вугіллям. Їх неможливо застосувати при роботі з паливом у вигляді радіаційно-забрудненої деревини. Відомий спосіб роботи теплової електростанції, що працює на твердому органічному паливі, прийнятий як найближчий аналог, який включає процеси підготовки палива, подальшої газифікації палива в газогенераторі з використанням водяної пари і виробленням синтезованого газу (далі синтез-газу), первинного очищення й розподілу синтез-газу та негазифікованих речовин в циклонах газогенератора, видалення відходів процесу газифікації, охолодження і вторинного очищення синтез-газу, зворотного напрямку сконденсованих і летючих залишків вуглеводнів після вторинного очищення в газогенератор, видалення відходів процесу очищення, спалювання очищеного синтез-газу в камері згоряння газової турбіни з виробленням останньою електричної енергії, напрямку відхідних газів газової турбіни в котел-утилізатор з виробленням останнім перегрітої пари, напрямку відхідних газів котла-утилізатора в атмосферу, напрямку перегрітої пари в парову турбіну і вироблення останньою електроенергії, конденсацію відпрацьованої пари парової турбіни в конденсаторі і вироблення теплової енергії. [Газотурбінні та парогазові установки теплових електростанцій: Навчальний посібник для вузів. / Под ред. С.В.Цанева - М.: Видавництво МЕІ, 2002, с. 18-21, с. 533-539]. Як найближчий аналог прийнята теплова електростанція, що включає газогенератор, очищувач-охолоджувач первинного синтез-газу з контуром водяного охолодження, пов'язаного з тепломережею, парогазову установку, яка містить газотурбінну установку, що включає повітряний і газовий компресори, камеру згоряння, газову турбіну і електричний генератор, і паротурбінну установку, яка містить котел-утилізатор з виходом відхідних газів, парову турбіну, електричний генератор, конденсатор відпрацьованої пари з контуром водяного охолодження, пов'язаного з тепломережею, живильний насос, вихід газогенератора з первинного синтез-газу з'єднаний з відповідним входом очищувача-охолоджувача первинного газу, вихід очищеного синтез-газу очищувача-охолоджувача первинного газу з'єднаний з відповідним входом парогазової установки, вихід сконденсованих вуглеводнів очищувача-охолоджувача первинних газів з'єднаний з відповідним входом газогенератора. [Газотурбінні та парогазові установки теплових електростанцій: Навчальний посібник для вузів. / Под ред. С.В.Цанева - М.: Видавництво МЕІ, 2002, с. 533-539]. Зазначені спосіб роботи теплової електростанції і теплова електростанція для його реалізації призначені для роботи з вугіллям і недостатньо ефективні в частині газифікації деревного палива. їх неможливо застосувати при роботі з паливом у вигляді радіаційнозабрудненої деревини. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності роботи теплової електростанції в частині ефективності газифікації деревного палива і можливість роботи на паливі у вигляді радіаційно-забрудненої деревини. Така постановка завдання для Чорнобильської Зони має два аспекти: екологічний та економічний, зважаючи на великі обсяги радіаційно-забрудненої деревини, накопичених в Зоні, що вимагають безпечної утилізації та можливого паралельного вироблення електричної і теплової енергії, яке супроводжує процеси утилізації. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб роботи теплової електростанції включає процеси підготовки палива, подальшої газифікації палива в газогенераторі з використанням водяної пари і виробленням синтез-газу, первинного очищення й розподілу синтез-газу та негазифікованих речовин в циклонах газогенератора, видалення відходів процесу газифікації, охолодження і вторинного очищення синтез-газу, зворотного напрямку сконденсованих і летючих залишків вуглеводнів після вторинного очищення в газогенератор, видалення відходів процесу очищення, спалювання очищеного синтез-газу в камері згоряння газової турбіни з виробленням останньою електричної енергії, напрямку відхідних газів газової турбіни в котелутилізатор з виробленням останньою перегрітої пари, напрямку відхідних газів котлаутилізатора в атмосферу, напрямку перегрітої пари в парову турбіну і вироблення останньою електроенергії, конденсацію відпрацьованої пари парової турбіни в конденсаторі і вироблення теплової енергії, згідно з корисною моделлю, додатково введені такі операції: 1 UA 86509 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 при підготовці палива здійснюється подрібнення і осушення деревини з використанням відхідних димових газів газогенератора, процес газифікації включає в себе процеси: власне ендотермічний процес піролізу з використанням водяної пари, здійснюваний в газифікаторі газогенератора і екзотермічний процес отримання теплової енергії для підтримки процесу піролізу, здійснюваний в камері згоряння газогенератора з використанням стисненого повітря, при цьому негазифіковані залишки речовин газифікатора направляють в камеру згоряння, а теплову енергію камери згоряння направляють в газифікатор за допомогою високотемпературного теплоносія, на етапі розпалювання в камеру згоряння додатково направляють природний газ, а в газифікатор - суміш природного газу та стисненого повітря, при видаленні відходів здійснюють накопичення відходів у встановленому обсязі, проводять контроль радіоактивності накопичених відходів, при перевищенні встановленого нормативними документами порогу радіоактивності накопичені відходи направляють на іммобілізацію в сховище радіоактивних відходів, в іншому випадку на золовідвал/систему каналізації, контроль радіоактивності проводять також для встановлених обсягів підготовленої деревної сировини, відхідних димових газів газогенератора, первинного синтез-газу газогенератора, очищеного синтез-газу на вході в парогазову установку, відхідних газів котла-утилізатора, за результатами контролю судять про необхідність зупинки устаткування електростанції, визначають терміни і необхідність дезактивації устаткування. Про ступінь радіоактивної забрудненості обладнання окремих блоків електростанції судять по позитивній величині різниці активності втікаючих і витікаючих з блоків потоків речовин / газів. Про ступінь радіоактивної забрудненості обладнання окремих блоків електростанції судять на основі прямих вимірювань потужності експозиційної дози. Для визначення параметрів радіоактивної забрудненості контрольованих потоків речовин/газів використовують відношення значень потоку вимірювального тракту і загального контрольованого потоку. Поставлена задача вирішується тим, що теплова електростанція, яка містить газогенератор, очищувач-охолоджувач первинного синтез-газу з контуром водяного охолодження, пов'язаного з тепломережею, парогазову установку, яка містить газотурбінну установку, що включає повітряний і газовий компресори, камеру згоряння, газову турбіну і електричний генератор, і паротурбінну установку, яка містить котел-утилізатор з виходом відхідних газів, парову турбіну, електричний генератор, конденсатор відпрацьованої пари з контуром водяного охолодження, пов'язаного з тепломережею, живильний насос, вихід газогенератора з первинного синтез-газу з'єднаний з відповідним входом очищувача-охолоджувача первинного газу, вихід очищеного синтез-газу очищувача-охолоджувача первинного газу з'єднаний з відповідним входом парогазової установки, вихід сконденсованих вуглеводнів очищувача-охолоджувача первинних газів з'єднаний з відповідним входом газогенератора, згідно з корисною моделлю, додатково введені: подрібнювач-осушувач деревини, приєднаний до відповідного входу газогенератора, накопичувач відходів газогенератора, пристрій контролю радіоактивності відходів газогенератора, навантажувач-сортувальник відходів газогенератора, накопичувач відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу, пристрій контролю радіоактивності відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу, навантажувачсортувальник відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу, при цьому вихід димових газів газогенератора приєднаний до подрібнювача-осушувача деревини, вхід накопичувача відходів газогенератора приєднаний до відповідного виходу газогенератора, а вихід до навантажувача сортувальника відходів газогенератора, вхід накопичувача відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу приєднаний до відповідного виходу охолоджувача-очищувача синтез-газу, а вихід до навантажувача-сортувальника відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу, введені також пристрої контролю радіоактивності деревини, відхідного димового газу газогенератора, первинного синтез-газу з відповідного виходу газогенератора, очищеного синтез-газу з відповідного виходу охолоджувача-очищувача синтез-газу, відхідного газу котла-утилізатора парогазової установки. Пристрої контролю радіоактивності включають в себе витратомір потоку вимірювального тракту, а в лінії передачі речовин/газів введені витратоміри потоків речовин/газів. Додатково введені також пристрої контролю потужності експозиційної дози, з'єднані з обладнанням блоків електростанції. Нова сукупність істотних ознак відсутня у відомих аналогах дозволяє досягти вказаний вище технічний результат. Так, збільшення ефективності перетворення деревного палива в синтез-газ і якість останнього, що визначається вмістом в синтез-газі негорючих складових, досягається при 2 UA 86509 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розділенні процесу газифікації деревного палива на два процеси, які проводяться в різних блоках газогенератора: на власне ендотермічний процес піролізу деревини з використанням водяної пари, що проводиться в газифікаторі газогенератора при мінімальному доступі кисню повітря; і екзотермічний процес отримання теплової енергії для газифікатора, що проводиться в окремій камері згоряння газогенератора з використанням негазифікованих залишків процесу піролізу та стисненого повітря. Можливість роботи електростанції на радіоактивно-забрудненому паливі досягається багатоступеневим процесом очищення/охолодження синтез-газу в сукупності із засобами контролю радіоактивності потоків речовин/газів на входах/виходах окремих блоків електростанції. При цьому відходи процесу очищення синтез-газу - сконденсовані вуглеводні направляють назад для спалювання в камері газогенератора, неутилізовану частину відходів газогенератора і очищувача-охолоджувача сортують за рівнем радіоактивності і направляють або на іммобілізацію в сховище радіоактивних відходів, або в каналізацію. Контроль радіоактивності втікаючих/витікаючих потоків речовин/газів поряд з прямими вимірами потужності експозиційної дози обладнання електростанції дозволяє також у разі необхідності провести зупинку електростанції і визначити терміни проведення дезактивації устаткування. Економічна ефективність запропонованої корисної моделі в порівнянні з процесом утилізації/спалювання радіоактивно-забрудненої деревини визначається додатковим виробленням електро- та теплоенергії. Суть корисної моделі пояснюється схемами. На фіг. 1 представлена схема теплової електростанції, що працює на радіоактивно-забрудненому деревному паливі та реалізує заявлюваний спосіб. На фіг. 2 представлена схема парогазової енергетичної установки, елементи якої входять до складу найближчого аналога корисної моделі. На наступних фігурах представлені можливі схеми варіантів виконання блоків, що входять до складу заявлюваної електростанції. На фіг.3 представлена схема газогенератора. На фіг.4 представлена схема очшцувача-охолоджувача первинного синтез-газу. На фіг. 5 представлена схема включення пристроїв контролю радіоактивності в тракт контрольованого потоку речовин/газів з використанням витратомірів. Дана фігура ілюструє залежні пункти формули корисної моделі. До складу заявлюваної теплової електростанції входять наступні блоки (фіг.1): газогенератор 1, очищувач-охолоджувач первинного синтез-газу з контуром водяного охолодження 2, парогазова установка 3. Вихід 11 газогенератора з первинного синтез-газу з'єднаний з відповідним входом 21 очищувача-охолоджувача первинного газу. Вихід 22 очищеного синтез-газу очищувача-охолоджувача первинного газу з'єднаний з відповідним входом 31 парогазової установки. Вихід 23 сконденсованих вуглеводнів очищувачаохолоджувача первинних газів з'єднаний з відповідним входом 12 газогенератора 1. Парогазова установка (фіг. 2) містить газотурбінну установку, що включає повітряний 32 і газовий 33 компресори, камеру згоряння 34, газову турбіну 35 і електричний генератор 36. Парогазова установка (фіг.2) містить також паротурбінну установку, яка містить котелутилізатор 37 з виходом 38 відхідних газів, парову турбіну 39, електричний генератор 40, конденсатор 41 відпрацьованої пари з контуром водяного охолодження, пов'язаного з тепломережею, живильний насос 42. Згідно з корисною моделлю до складу теплової електростанції додатково введені (фіг. 1) подрібнювач-осушувач деревини 5, приєднаний до відповідного входу 13 газогенератора 1, накопичувач відходів газогенератора 6, пристрій контролю радіоактивності відходів газогенератора 7, навантажувач-сортувальник відходів газогенератора 8. Введено також: накопичувач відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу 9, пристрій контролю радіоактивності відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу 10, навантажувач-сортувальник відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу 14. При цьому вихід 15 димових газів газогенератора 1 приєднаний до подрібнювача-осушувача деревини 5, вхід 61 накопичувача відходів газогенератора 6 приєднаний до відповідного виходу 16 газогенератора 1, а вихід 62 до навантажувача сортувальника відходів газогенератора 8. Вхід 91 накопичувача відходів охолоджувача-очищувача синтез-газу 9 приєднаний до відповідного виходу 24 охолоджувачаочищувача синтез-газу-2, а вихід 92 до навантажувача-сортувальника відходів охолоджувачаочищувача синтез-газу-14. Введено також пристрої контролю радіоактивності: деревини 17, відхідного димового газу газогенератора 18, первинного синтез-газу 19 з відповідного виходу 11 газогенератора, очищеного синтез-газу 20 з відповідного виходу 22 охолоджувача-очищувача синтез-газу 2, 3 UA 86509 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відхідного газу 43 котла-утилізатора 37 (Фіг. 2) парогазової установки 3 (фіг. 1), а також пристрої контролю потужності експозиційної дози обладнання електростанції. На Фіг. 3 представлений варіант реалізації схеми газогенератора, відповідний патенту US 6,808,543 В2 26.10.2004. Газогенератор містить газифікатор 50, циклон газифікатора 51, камеру згоряння 52, циклон камери згоряння 53, циклон очищення відхідного газу камери згоряння 54, парогенератор-охолоджувач 55. На фіг. 4 представлений варіант реалізації схеми охолоджувача-очищувача первинного газу, що являє собою двоступінчастий очищувач. Кожний ступінь очищувача-охолоджувача містить охолоджувач 56, колектор 57, насос 58 і резервуар накопичувач 59. Вихід 23 накопичувача першого ступеня з'єднаний з відповідним входом газогенератора. Вихід 24 другого ступеня з'єднаний з накопичувачем відходів. На фіг.5 представлена схема включення пристроїв контролю радіоактивності в тракт контрольованого потоку речовин/газів з використанням витратомірів. Дана фігура ілюструє залежні пункти формули корисної моделі. Схема містить послідовно з'єднані блок електростанції-N 63, витратомір потоку 64, блок електростанції (N+1) 65, а також відгалуження вимірювального тракту у вигляді послідовно з'єднаних витратоміра вимірювального тракту 66 і пристрою контролю радіоактивності 67. Для розуміння роботи пропонованої корисної моделі слід взяти до уваги наступне: 1. Робота з радіоактивно-забрудненою деревиною це нормальний робочий режим роботи електростанції, в якому рівні радіації не повинні перевищувати безпечні рівні, регламентовані нормативними документами. 2. Вихід за безпечні рівні радіації як для персоналу електростанції, так і для навколишнього середовища, постійно контролюється, є аварійним режимом роботи і повинен призводити до зупинки устаткування. 3. У нормальному робочому режимі, незважаючи на вжиті заходи по поточному очищенню робочих середовищ, може відбуватися поступове забруднення обладнання радіонуклідами. У цьому зв'язку важливо контролювати процеси накопичення радіонуклідів в блоках електростанції і визначати терміни дезактивації блоків у вигляді планово-попереджувальних ремонтів. 4. Кількісне визначення радіоактивної забрудненості відходів та відхідних димових газів здійснюється шляхом вимірювання питомої об'ємної активності контрольованих середовищ. У цьому зв'язку для точної оцінки радіоактивності контрольованих середовищ необхідно визначати відношення обсягів або потоків речовин/газів, що проходять через вимірювальний тракт (сприйманих детекторами), до загального контрольованого об'єму або потоку речовин/газів. У ряді випадків це відношення може бути константою, яка встановлюється з конструктивних особливостей детектора і контрольованого обсягу речовини. В інших випадках, що характеризуються нестаціонарністю контрольованого потоку і зміною об'ємних відносин у часі, необхідне застосування додаткових вимірювальних засобів, наприклад у вигляді витратомірів потоку (залежний пункт формули корисної моделі). 5. Про радіоактивну забрудненість устаткування блока електростанції можна судити на основі прямих вимірювань потужності експозиційної дози цього обладнання (залежний пункт формули корисної моделі). 6. При тривалій роботі блока електростанції ступінь його радіоактивної забрудненості або кількість радіонуклідів, які осіли на робочих поверхнях блока, можна визначити, знаючи позитивну інтегральну різницю потоків вхідних і вихідних з блока радіонуклідів. (Мова тут йде про довгоживучі ізотопи, що містяться у вхідній сировині). Інтегральну різницю потоку радіонуклідів можна вважати пропорційною інтегральної різниці потоків речовин/газів, що містять радіонукліди. Тому ступінь радіоактивної забрудненості обладнання окремих блоків електростанції можна визначити за позитивної величини різниці активності вхідних і вихідних з блоків потоків речовин/ газів. Якщо в попередньому пункті йшлося про поточні виміри, то тут необхідно використовувати інтегральні дані вимірювань за час експлуатації блока (залежний пункт формули корисної моделі). Нижче розглядається робота теплової електростанції за заявлюваним способом з використанням фіг. 1. Деревна сировина (у загальному випадку радіоактивно-забруднена) надходить у подрібнювач- осушувач деревини 5. Осушення деревини проводиться відхідним димовим газом газогенератора 1. Газогенератор 1 виробляє синтез-газ і здійснює його первинну очистку. Первинний синтез-газ надходить в очисник-охолоджувач первинного синтез-газу 2, де додатково охолоджується і очищується. Очищений і охолоджений синтез-газ надходить в парогазову установку 3, де з його використанням виробляється електрична та теплова енергія. 4 UA 86509 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Відходи газогенератора 1 надходять в накопичувач відходів газогенератора 6. Пристрій контролю радіоактивності відходів газогенератора 7 вимірює рівень радіоактивності накопичених відходів, керуючи роботою навантажувача-сортувальника відходів газогенератора 8. При перевищенні встановленого рівня радіоактивної забрудненості відходи газогенератора спрямовуються на іммобілізацію в сховище радіоактивних відходів, в іншому випадку - на золовідвал. Сконденсовані в процесі очищення в очищувачі-охолоджувачі первинного синтез-газу 2 вуглеводні надходять назад у газогенератор 1 для подальшого спалювання. Відходи очищувача-охолоджувача первинного синтез-газу 2 надходять в накопичувач відходів охолоджувача очищувача синтез-газу 9. Пристрій контролю радіоактивності відходів очищувача синтез-газу 10 вимірює рівень радіоактивності накопичених відходів, керуючи роботою навантажувача-сортувальника відходів очищувача синтез газу 14. При перевищенні встановленого рівня радіоактивної забрудненості відходи очищувача-охолоджувача синтез-газу направляються на іммобілізацію в сховище радіоактивних відходів, в іншому випадку - на золовідвал або в каналізацію. Пристрої контролю радіоактивності: деревини 17, відхідного димового газу газогенератора 18, первинного синтез-газу 19, очищеного синтез-газу 20, відхідного газу парогазової установки 43 вимірюють рівні радіоактивності зазначених потоків речовин/газів і формують інформацію для прийняття рішень про режими функціонування електростанції. Аналогічну інформацію формують і пристрої контролю потужності експозиційної дози (невідображені фіг. 1), пов'язані з обладнанням блоків електростанції. У разі перевищення виміряними значеннями встановлених порогових рівнів приймається рішення про перехід в аварійний режим і про останов обладнання електростанції. Виміряні рівні активності поряд з виміряними рівнями потужності експозиційної дози обладнання електростанції використовуються також для визначення-прогнозування термінів проведення дезактивації блоків електростанції. Роботу парогазової установки електростанції ілюструє фіг. 2. Тут очищений синтез-газ 31 через газовий компресор 33 надходить в камеру згоряння 34 газотурбінної установки. Туди ж через повітряний компресор 32 подається стисне повітря. Утворений в процесі згоряння газовий потік потрапляє в газову турбіну 35, де кінетична енергія газів перетворюється на механічну енергію обертання ротора електрогенератора 36, пов'язаного з газовою турбіною. Відхідний газ газової турбіни направляється в котел-утилізатор 37. У котлі-утилізаторі насичений водяний пар, що подається насосом 42 з виходу конденсатора 41, перетворюється в перегрітий пар за рахунок утилізації тепла відпрацьованого газу газової турбіни. Отриманий пар направляється в парову турбіну, де його кінетична енергія перетворюється в механічну енергію обертання пов'язаного з паровою турбіною ротора електрогенератора 40. Відпрацьована пара парової турбіни 39 направляється в конденсатор 41, пов'язаний з тепломережею, тим самим замикаючи тепловий контур роботи паротурбінної установки. Відхідний газ 38 котла утилізатора 37 направляється в атмосферу. Фіг. 3 ілюструє роботу газогенератора. Газогенератор працює в двох режимах: режимі розпалу й в основному робочому режимі. У режимі розпалу в газифікатор 50 подається підготовлене деревне паливо і суміш стисненого повітря і природного газу. У камеру згоряння 52 подається як суміш стисненого повітря і природного газу, так і високотемпературний носій кварцовий пісок. Після досягнення певних теплових параметрів газифікатор 50, камера згоряння 52 і газогенератор в цілому переходять в основний робочий режим. Робочий режим газифікатора характеризується роботою в так званому режимі з "киплячим шаром", при якому відключається подача повітря і природного газу, в газифікатор починає надходити перегріта пара, а необхідне тепло для здійснення піролізу деревини передається з нагрітим в камері згоряння теплоносієм - кварцовим піском. Газифікатор починає виробляти гарячий синтез-газ і потенційно спалювані продукти піролізу: кокс, напівкокс. Синтез-газ відокремлюється від щільних залишків піролізу в циклоні-газифікаторі 51. Відокремлена суміш щільних залишків у вигляді коксу, напівкоксу і кварцового піску, що віддав своє тепло, надходить в камеру згоряння 52. У робочому режимі надходження природного газу в камеру згоряння припиняється. Реакція горіння в камері згоряння триває з горючими залишками процесу піролізу, знову відбувається нагрів теплоносія. Відхідний потік камери згоряння відділяється від щільних складових в циклоні камери згоряння 53. Нагрітий пісок направляється знову в газифікатор, замикаючи цикл отримання/передачі теплової енергії в робочому режимі роботи газогенератора. 5 UA 86509 U 5 10 15 20 25 30 35 Відхідний газовий потік циклону камери згоряння, що містить золу, пісок та інші леткі компоненти, розділяється в циклоні очищення відхідного газу камери згоряння 54 на відхідний димовий газ 15, золу та інші відходи 16. Димовий газ 15 направляється для осушування деревної сировини, а відходи 16 у вигляді золи і піску в накопичувач відходів газогенератора 6 (фіг.1). Синтез-газ після первинного очищення в циклоні газифікатора 51 направляється в парогенератор-охолоджувач 55, на виході якого формується охолоджений синтез-газ первинного очищення 11. Віддане тепло синтез-газу використовується для виробництва перегрітої пари з конденсату/живильної води, що надходить на вхід парогенератораохолоджувача 55. Перегріта пара направляється в газифікатор 50. На фіг. 4 ілюструється робота охолоджувача-очищувача первинного синтез-газу, що має два аналогічні ступені очищення. Синтез-газ первинного очищення надходить у нижню частину колектора 57 першого ступеня. Сконденсовані залишки вуглеводнів концентруються в нижній частині колектора 57, відкачуються насосом 58, більш щільні залишки суміші синтез-газу і вуглеводнів направляються в резервуар-накопичувач і повертаються в газогенератор (камеру згорання), менш щільні - летючі залишки суміші синтез-газу і вуглеводнів потрапляють в охолоджувач 56, а з його виходу у верхню частину колектора 57. Охолодження синтез-газу проводиться за рахунок теплообміну з контуром водяного охолодження. Додаткове охолодження суміші призводить до того, що конденсації піддаються все більш "летючі" фракції вуглеводнів. При цьому відбувається охолодження синтез-газу і його відділення від сконденсованої частини вуглеводнів. Вихід очищеного і охолодженого синтез-газу проводиться з вершини колектора 57. Робота другого ступеня охолодженні і очищення проводиться аналогічним чином, за винятком виведення відходів. Останні направляються до накопичувача відходів 24. Фіг. 5 ілюструє схему включення і роботу витратомірів для вимірювання радіоактивності контрольованих потоків речовин/газів. Тут витікаючий з блока N електростанції 63 потік контролюється витратоміром потоку 64. Контрольований потік прямує в блок електростанції (N+1). Частина контрольованого потоку відгалужується в тракт вимірювання радіоактивності, проходить через витратомір вимірювального тракту 66 і потрапляє в пристрій контролю радіоактивності 67. При вимірюванні активності (інтегральної в часі величини) використовується поточні значення витратомірів. У цьому випадку відношення потоків визначається формулою: К = Vвт/Vп (1), де: Vвт - виміряне значення потоку вимірювального тракту, Vп - виміряне значення контрольованого потоку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 60 1. Спосіб роботи теплової електростанції на радіоактивно-забрудненому деревному паливі, що включає процеси підготовки палива, подальшої газифікації палива в газогенераторі з використанням водяної пари і виробленням синтез-газу, первинного очищення й розподілу синтез-газу та негазифікованих речовин в циклонах газогенератора, видалення відходів процесу газифікації, охолодження та вторинного очищення синтез-газу, зворотного напрямку сконденсованих і летючих залишків вуглеводнів після вторинного очищення в газогенератор, видалення відходів процесу очищення, спалювання очищеного синтез-газу в камері згоряння газової турбіни з виробленням останньою електричної енергії, напрямку вихідних газів газової турбіни в котел-утилізатор з виробленням останньою перегрітої пари, напрямку відхідних газів котла-утилізатора в атмосферу, напрямку перегрітої пари в парову турбіну і вироблення останньою електроенергії, конденсацію відпрацьованої пари парової турбіни в конденсаторі і вироблення теплової енергії, який відрізняється тим, що в нього додатково введені такі операції: при підготовці палива здійснюється подрібнення і осушення деревини з використанням відхідних димових газів газогенератора, процес газифікації включає в себе процеси: власне ендотермічний процес піролізу з використанням водяної пари, здійснюваний в газифікаторі газогенератора, і екзотермічний процес отримання теплової енергії для підтримки процесу піролізу, здійснюваний в камері згоряння газогенератора з використанням стисненого повітря, при цьому негазифіковані залишки речовин газифікатора направляють в камеру згоряння, а теплову енергію камери згоряння направляють в газифікатор за допомогою високотемпературного теплоносія, на етапі розпалювання в камеру згоряння додатково 6 UA 86509 U 5 10 15 направляють природний газ, а в газифікатор - суміш природного газу та стисненого повітря, при видаленні відходів здійснюють накопичення відходів у встановленому обсязі, проводять контроль радіоактивності накопичених відходів, при перевищенні встановленого нормативними документами порогу радіоактивності накопичені відходи направляють на іммобілізацію в сховище радіоактивних відходів, в іншому випадку на золовідвал/систему каналізації, контроль радіоактивності проводять також для встановлених обсягів підготовленої деревної сировини, відхідних димових газів газогенератора, первинного синтез-газу газогенератора, очищеного синтез-газу на вході в парогазову установку, відхідних газів котла-утилізатора, за результатами контролю судять про необхідність зупинки устаткування електростанції, визначають терміни і необхідність дезактивації устаткування. 2. Спосіб роботи за п. 1, який відрізняється тим, що про ступінь радіоактивного забруднення обладнання окремих блоків електростанції судять по позитивній величині різниці активності втікаючих і витікаючих з блоків потоків речовин/газів. 3. Спосіб роботи за п. 1, який відрізняється тим, що про ступінь радіоактивного забруднення обладнання окремих блоків електростанції судять на основі прямих вимірювань потужності експозиційної дози цього обладнання. 4. Спосіб роботи за п. 1, який відрізняється тим, що для визначення параметрів радіоактивної забрудненості контрольованих потоків речовин/газів використовують відношення значень потоку вимірювального тракту і загального контрольованого потоку. 7 UA 86509 U 8 UA 86509 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9