Енергетична установка

Винахід відноситься до теплоенергетики і може знайти широке застосування при роботі котлотурбінних агрегатів у випадку спалювання низькосортного твердого палива. Відома парогазова енергетична установка, яка складається Із паротурбінного блоку, що включає котел з основною І додатковою, виконаною з рубашкою охолодження, топками, парову турбіну з генератором, І газотурбінну установку з газовою турбіною, компресором і генератором, при цьому компресор своїм виходом підключений через рубашку додаткової топки до газової турбіни, а остання своїм вихлопом під'єднана до котла. У відомій установці в додатковій топці підігрівають стиснуте в компресорі повітря шляхом подачі його в охолоджуючу руба шку додаткової топки противотоком топочним газам, а в р убашку цієї ж топки також подають частину пари Із відбору парової турбіни. Проте відома установка характеризується низькою ефективністю використання низькосортного твердого палива, що приводить до викидів в атмосферу великих об'ємів шкідливих інгредієнтів, головним чином, окислів азоту, а також сірчистого ангідриду та окису вуглецю. Завданням винаходу є створення екологічно чистої енергетичної установки, в якій значно знижуються шкідливі викиди в атмосферу, особливо при спалюванні твердого палива низької якості. Поставлене завдання вирішується тим, що відома енергетична установка, яка складається з паротурбінного блоку, що включає котел з основною І додатковою, виконаною з рубашкою охолодження, топками парову турбіну з генератором, І газотурбінну установку з газовою турбіною, компресором І генератором, при цьому компресор своїм виходом підключений через рубашку додаткової топки до газової турбіни, а остання своїм вихлопом під'єднана до котла, додатково доповнена блоком розкладання води на кисень І водень з газгольдерами-накопичувачами останніх, що підключений до генератора парової турбіни, причому рубашка додаткової топки виконана з розділеними І Ізольованими один від одного повітряним і кисневим відсіками, а останній підключений до газгольдера-накопичувача кисню І своїм вихідним патрубком підключений до горілки додаткової топки, компресор своїм входом підключений до газгольдера-накопичувача кисню І З'єднаний з газовою турбіною через повітряний відсік рубашки, а газгольдер-накопичувач водню підключений до основної топки котла. Додаткове обладнання установки блоком розкладання води на кисень та водень дозволяє накопичувати їх в окремих газгольдерах, і при необхідності використовувати: кисень для підвищення горіння твердого палива (його ефективності), нагріваючи в рубашці охолодження, зменшуючи при цьому викиди окислів азоту, та використовува ти для подавления їх утворення водень, що спалюється додатково в останній топці. На фіг. 1 показана принципова схема запропонованої енергетичної установки; на фіг.2 - розріз А-А на фіг. 1. На фіг.1 І 2 показані основні блоки енергетичної установки, а також функціональні зв'язки між ними: 1 основна топка котла, 2 - додаткова топка котельного агрегату, 3 - парова турбіна, 4 - генератор ПТУ, 5 - газова турбіна, 6 - компресор, 7 - генератор ГТУ, 8 - блок розкладання води на кисень І водень, 9,10 - газгольдеринакопичувачі відповідно водню та кисню, які підключені до блоку 8 розкладання води, 11 - рубашка охолодження додаткової топки 2, 12 повітряний відсік додаткової топки, 13 - кисневий відсік тієї ж топки, 14 лінія отравления водню в основну топку, 15 - лінія подачі кисню на всмоктування компресора, 16 - лінія подачі кисню в кисневий відсік 13 рубашки охолодження, 17 - лінія всмоктування компресора, Т8- вихлоп компресора у повітряний відсік 12 рубашки охолодження 11 додаткової топки, 19 - лінія подачі робочого тіла в газову турбіну 5, 20 - лінія стравлювання газової турбіни в додаткову топку, 21 лінія подачі кисню Із кисневого відсіку на горіння, 22 - теплові трубки додаткової топки, 23 - теплоізоляція внутрішньої стінки додаткової топки, 24 - теплоізоляція зовнішньої стінки тієї ж топки, 25 - розділяюча стінка відсіків додаткової топки. Всі зв'язки вказаних блоків енергетичної установки ясні Із рисунку, а також із Існуючи х установок, Особливо слід підкреслити зв'язки блоку 8 розкладання води. Розклад води в ньому может бути реалізований з допомогою електроенергії (як у даному варіанті), таке ж розкладання може бути реалізоване у вигляді плазмохімічної системи, або любим Іншим способом. Однак суттєвої різниці та впливу на суть запропонованого винаходу це не має. Запропонована енергетична установка працює слідуючим чином. Атмосферне повітря по лінії 17 поступає в компресор б І дальше, уже стиснуте, по лінії 18, поступає в рубашку 11 додаткової топки 2 (повітряний її відсік 12), де нагрівається від теплоти спаленого в цій топці твердого палива. А по лінії 19 подачі робочого тіла його подають в газову турбіну 5, після якої, по лінії 20 горяче повітря скидується в топку для горіння твердого палива, а отримані продукти горіння скидуються дальше в основну топку 1 котельного агрегату. Отримана в котлі перегріта пара поступає в парову турбіну 3, яка обертає генератор 4. Частину отриманої електроенергії в нічний час використовують в блоці 8 розкладання води для отримання водню та кисню, які накопичують відповідно в газгольдерах-накопичувачах 9 і 10, із яких по лінії 15 подачі кисню одну його частину подають на всмоктування компресора 6, а друга частина його поступає в кисневий відсік 13 додаткової топки 2, де він нагрівається. А нагрітий кисень по лінії 21 подають на спалювання палива низької якості. Отримані продукти спалювання Із додаткової топки 2 стравлюють в основну топку 1 котельного агрегату. Нагромаджений водень в газгольдері 9 в денний час, особливо у вечірні та вранішні години "пік" по навантаженню, по лінії 14 подають в основну топку 1 для спалювання та подавления утворення окислів азоту. В рубашці о холодження 11 встановлені теплові трубки 22, які відводять тепло від продуктів спалювання палива "В" для підігріву повітря після компресора 6 і кисню Із газгольдера-накопичувача 10. На вн утрішній стінці додаткової топки 2 нанесена теплоізоляція 23, така ж теплоізоляція 24 нанесена на зовнішню стінку повітряної рубашки 11, а повітряний відсік 12 відділений стінкою 25 від кисневого відсіку 13. З допомогою блока 8 розкладання води під час нічного провалу навантаження використовується значна частина виробленої електроенергії генератором 4, що дозволяє більш просто І економічно пройти цей провал навантаження, що може мати велике значення для енергосистеми країни. Із збільшенням навантаження до номінального проходить поліпшення умов спалювання палива, тобто зменшуються викиди шкідливих речовин в атмосферу. Те ж проходить у вранішні години та у вечірній час - спалювання в кисні палива в додатковій топці та спалювання водню в основній топці приводять до значного зменшення викидів шкідливих інгредієнтів в атмосферу, що неминуче приведе до поліпшення екологічної обстановки в районі розташування ТЕС.