Спосіб виробництва електроенергії автономною енергетичною установкою з використанням місцевого палива

Реферат: Спосіб виробництва електроенергії автономною енергетичною установкою з використанням місцевого палива, згідно з яким здійснюють газифікацію місцевого палива, отриманий синтезгаз спалюють та використовують теплову енергію продуктів згорання для отримання механічної роботи, яку потім перетворюють в електричну енергію для зовнішнього споживання. Синтез-газ, отриманий в процесі газифікації, спочатку подають в тепловий двигун із зовнішнім підводом теплоти, при здійсненні циклу якого синтез-газ охолоджують, отримують механічну роботу, яку перетворюють в електричну енергію для зовнішнього споживання, а потім синтез-газ додатково охолоджують, очищають і направляють на спалювання в двигун внутрішнього згоряння та використовують теплову енергію продуктів згоряння для отримання механічної роботи, яку потім перетворюють в електричну енергію також для зовнішнього споживання. UA 118033 U (12) UA 118033 U UA 118033 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі енергетики, а точніше до способів виробництва електроенергії автономними енергетичними установками з використанням місцевого палива. Автономні енергетичні установки (АЕУ) застосовуються в умовах, коли постачання електроенергією від централізованих електричних мереж недоцільно з технічних або економічних підстав. Застосування в АЕУ процесів газифікації дозволяє використовувати тверде місцеве паливо (деревину, солому, торф тощо) для виробництва електроенергії в двигун-генераторних агрегатах. Відомий спосіб виробництва електроенергії автономною енергетичною установкою з використанням місцевого палива, що містить процеси спалювання палива та використання теплової енергії продуктів згорання для отримання механічної роботи у циклі зі зовнішнім підводом теплоти з наступним перетворенням її в електричну енергію [1]. Однак такий спосіб непристосований для ефективного використання місцевих видів палива. Найбільш близьким аналогом є спосіб виробництва електроенергії автономною енергетичною установкою з використанням місцевого палива, згідно з яким здійснюють газифікацію місцевого палива, отриманий генераторний газ (синтез-газ) спалюють та використовують теплову енергію продуктів згорання для отримання механічної роботи, яку потім перетворюють в електричну енергію для зовнішнього споживання [2]. Недоліком відомого способу є його низька ефективність, оскільки для отримання механічної роботи, яку потім перетворюють в електричну енергію для зовнішнього споживання, не використовується теплова енергія синтез-газу, температура якого в кінці процесу газифікації досягає 600-800 °C Окрім того, охолодження синтез-газу зразу після газифікації до температури, близької до температури навколишнього середовища, перед спалюванням у двигуні внутрішнього згоряння потребує застосування громіздкого теплообмінника. В основу корисної моделі поставлена задача у підвищенні ефективності способу виробництва електроенергії автономною енергетичною установкою з використанням місцевого палива. Поставлена задача вирішується тим, що для досягнення цього результату синтез-газ, отриманий в процесі газифікації, спочатку подають в тепловий двигун із зовнішнім підводом теплоти, при здійсненні циклу якого синтез-газ охолоджують, отримують механічну роботу, яку перетворюють в електричну енергію для зовнішнього споживання, а потім синтез-газ додатково охолоджують, очищають і направляють на спалювання в двигун внутрішнього згоряння та використовують теплову енергію продуктів згоряння для отримання механічної роботи, яку потім перетворюють в електричну енергію також для зовнішнього споживання. Запропонований спосіб виробництва електроенергії можливо здійснювати автономною енергетичною установкою з використанням місцевого палива, схема якої зображена на кресленні. Установка містить газогенератор 1, тепловий двигуні із зовнішнім підведенням теплоти 2 з електричним генератором 3 на одному валу, пристрій для очищення та охолодження генераторного газу 4, тепловий двигун внутрішнього згоряння 5 з електрогенератором 6 на одному валу, споживач електроенергії 7 і працює наступним чином. В газогенератор 1 завантажують тверде місцеве паливо (деревина, торф, відходи сільськогосподарського виробництва у вигляді пелет чи брикетів тощо) і здійснюють його газифікацію, а вироблений генераторний газ (синтез-газ) з температурою 600…800 °C подається в тепловий двигун із зовнішнім підведенням теплоти 2, наприклад, двигун Стірлінга, при здійсненні циклу якого отримується механічна робота з наступним перетворенням її в електричну енергію в електрогенераторі 3. Отриману електроенергію передають споживачу 7. Відпрацьований у тепловому двигуні 2 синтез-газ при цьому охолоджується до температури 150-200 С, потім додатково охолоджується і очищується в пристрої 4 та подається для спалювання у тепловий двигун внутрішнього згоряння 5, а теплова енергія продуктів згоряння використовується для отримання механічної роботи у циклі цього двигуна з наступним перетворенням її в електричну енергію в електричному генераторі 6. Отриману електроенергію передають також споживачеві 7. Використання після газифікації високотемпературного синтез-газу в циклі двигуна із зовнішнім підводом теплоти для отримання механічної роботи, яку перетворюють в електричну енергію для зовнішнього споживання, дозволяє збільшити кількість виробленої електричної енергії на одиницю витрати палива в газогенераторі та зменшити габарити пристрою для очищення і охолодження синтез-газу, що підвищує ефективність виробництва електроенергії автономною енергетичною установкою, яка використовує місцеве паливо. 1 UA 118033 U Джерела інформації: 1. RU № 2196243 С2, МПК F02G 5/02, F02G 1/043, F02B 65/00; 30.09.2000. 2. RU № 2300654 С1, МПК F02G 1/043, F02G 5/02; 09.12.2005. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб виробництва електроенергії автономною енергетичною установкою з використанням місцевого палива, згідно з яким здійснюють газифікацію місцевого палива, отриманий синтезгаз спалюють та використовують теплову енергію продуктів згорання для отримання механічної роботи, яку потім перетворюють в електричну енергію для зовнішнього споживання, який відрізняється тим, що синтез-газ, отриманий в процесі газифікації, спочатку подають в тепловий двигун із зовнішнім підводом теплоти, при здійсненні циклу якого синтез-газ охолоджують, отримують механічну роботу, яку перетворюють в електричну енергію для зовнішнього споживання, а потім синтез-газ додатково охолоджують, очищають і направляють на спалювання в двигун внутрішнього згоряння та використовують теплову енергію продуктів згоряння для отримання механічної роботи, яку потім перетворюють в електричну енергію також для зовнішнього споживання. Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2