SU1638320A1

SU1638320A1 - Combination steam-gas unit with coal gasification

Info

Publication number: SU1638320A1
Application number: SU894684892A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Шупарский
Original assignee: Саратовский политехнический институт
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1991-03-30

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике . Цель изобретени - уменьшение вред- ных выбросов в атмосферу. За счет метанировани газа и его последующего охлаждени уменьшаетс теплова мощность камеры 11 сгорани и, следовательно, выход оксидов азота и оксида углерода Из-за наличи в сжигаемом газе вод ного пара, образующегос в метанаторе 29, происходит снижение максимальной температуры в зоне горени камеры 11, за счет чего тоже уменьшаетс выход оксидов азота. Увлажнение сжигаемого газа в метанаторе 29 приводит к образованию в зоне горени добавочного количества гидроксила, который интенсифицирует реакции горени . Прежде всего за счет гидроксила происходит дожигание оксида углерода Таким образом , преимущество установки состоит в уменьшении выбросов вредных веществ (оксиды азота, оксид углерода) с продуктами сгорани в атмосферу. 1 з п ф-лы, 1 илThis invention relates to a power system. The purpose of the invention is to reduce harmful emissions into the atmosphere. Due to the methanation of the gas and its subsequent cooling, the heat capacity of the combustion chamber 11 and, consequently, the yield of nitrogen oxides and carbon monoxide are reduced. Due to the presence of water vapor formed in the methanator 29, the maximum temperature in the combustion zone of the chamber 11 decreases. whereby the yield of nitrogen oxides is also reduced. Humidifying the combustible gas in the methanator 29 results in the formation in the combustion zone of an additional amount of hydroxyl, which intensifies the combustion reactions. First of all, due to hydroxyl, carbon monoxide is afterburning. Thus, the advantage of the installation is to reduce emissions of harmful substances (nitrogen oxides, carbon monoxide) with combustion products into the atmosphere. 1 з п ф-лы, 1 silt

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике , преимущественно к тепловым схемам энергоустановок с газификацией твердого топлива.The invention relates to a power system, mainly to thermal circuits of power plants with gasification of solid fuels.

Цель изобретени - уменьшение вредных выбросов в атмосферу.The purpose of the invention is to reduce harmful emissions into the atmosphere.

На чертеже изображена комбинированна парогазова установка с газификацией угл .The drawing shows a combined steam and gas unit with coal gasification.

Установка содержит воздухораздели- тель 1, подключенный к кислородному компрессору 2, выход которого соединен с газификатором 3 угл , соединенным по продуктам газификации с последовательно расположенными парогенераторами 4 и 5 высокого и низкого давлени соответственно , газо-газовым теплообменником 6 и устройством 7 очистки газа, газотурбинный агрегат 8, воздушный компрессор 9 которого подключен к воздухоразделителю 1 и к газовой турбине 10 через камеру 11 сгорани , соединенную газопроводом 12 через газо-газовый теплообменник 6 с выходом устройства 7 очистки газа и трубопроводомThe installation contains an air diffuser 1 connected to an oxygen compressor 2, the output of which is connected to a coal gasifier 3 connected via gasification products to high and low pressure steam generators 4 and 5, respectively, a gas-gas heat exchanger 6 and a gas purification device 7 gas turbine unit 8, the air compressor 9 of which is connected to the air separator 1 and to the gas turbine 10 through the combustion chamber 11 connected by a gas pipeline 12 through a gas-gas heat exchanger 6 with an outlet y 7 troystva gas purification and conduit

13азота - с выходом воздухораз делите л 1, при этом выход газовой турбины 10 подключен к входу котла-утилизатора 14, выход 15 которого по пару соединен с входом паровой турбины 16. Выход котла-утилизатора13Nazat - with the outlet of the air section l 1, while the output of the gas turbine 10 is connected to the input of the heat recovery boiler 14, the output 15 of which is connected to the steam turbine 16 steam outlet. The output of the heat recovery boiler

14по продуктам сгорани соединен с дымовой трубой 17. На одном валу с газовой турбиной 10 расположены воздушный компрессор 9 и электрогенератор 18. На одном валу с паровой турбиной 16 расположен электрогенератор 19. Лини питательной воды включает конденсатор 20, конденсат- ный насос 21, деаэратор 22, питательные насосы 23 и 24 низкого и высокого давлени соответственно. Выход 25 питательного насоса 23 низкого давлени соединен с парогенератором 5 низкого давлени , выход 26 питательного насоса 24 высокого давлени - с парогенератором 4 высокого давлени . Привод кислородного компрессора 2 св зан с электродвигателем 27. К входу газификатора 3 угл подсоединена лини 28 подачи топлива.14, the combustion products are connected to chimney 17. An air compressor 9 and an electric generator 18 are located on the same shaft as the gas turbine 10. An electric generator 19 is located on the same shaft as the steam turbine 16. The feedwater line includes a condenser 20, a condensate pump 21, a deaerator 22 , low pressure and high pressure feed pumps 23 and 24, respectively. The output 25 of the low pressure feed pump 23 is connected to the low pressure steam generator 5, the output 26 of the high pressure feed pump 24 is connected to the high pressure steam generator 4. The drive of the oxygen compressor 2 is connected to an electric motor 27. A fuel supply line 28 is connected to the inlet of the gasifier 3 coal.

Кроме того, установка снабжена мета- натором 29 и газовым пароперегревателем 30, включенными последовательно в газопровод 12 между газо-газовым теплообменником 6 и камерой 11 сгорани , при этом вход и выход по пару газового пароперегревател 30 подключены соответственно к выходу 15 котла-утилизатора 14 и входу паровой турбины 16. Выход пара из парогенератора 4 высокого давлени подключен к входу газового пароперегревател 30. .In addition, the installation is equipped with a methanator 29 and a gas superheater 30, connected in series in the gas line 12 between the gas-gas heat exchanger 6 and the combustion chamber 11, while the inlet and outlet steam of the gas superheater 30 are connected respectively to the outlet 15 of the heat recovery boiler 14 and the steam turbine 16 inlet. The steam outlet from the high pressure steam generator 4 is connected to the inlet of the gas superheater 30..

Комбинированна парогазова установка с газификацией угл работает следующим образом.Combined steam and gas installation with coal gasification works as follows.

В газификатор 3 подают уголь по линииIn the gasifier 3 serves coal line

28. Газификаци топлива происходит под28. Gasification of fuel occurs under

давлением в среде кислорода, который по .дают от воздухоразделител 1 при помощиpressure in the environment of oxygen, which is supplied from the air separator 1 by

кислородного компрессора 2. Полученныйoxygen compressor 2. Received

газ охлаждают в парогенераторе 4 высокогоthe gas is cooled in the steam generator 4 high

0 давлени , газо-газовом теплообменнике 6, парогенераторе 5 низкого давлени и подают в устройство 7 очистки газа, где из него удал ют твердые частицы и сернистые соединени . Очищенный газ нагревают в газо5 газовом теплообменнике 6 и подают в метанатор29. В последнем на катализаторе происходит синтез метана из оксида углерода и водорода по реакции0, a gas-gas heat exchanger 6, a low-pressure steam generator 5, and fed to a gas purification device 7, where solid particles and sulfur compounds are removed from it. The purified gas is heated in a gas5 gas heat exchanger 6 and is fed to the methanator 29. In the latter, methane is synthesized from carbon monoxide and hydrogen on the catalyst by the reaction

СО + ЗН2 СН4 + Н20.CO + ZN2 CH4 + H20.

0В результате реакции температура газа0 As a result of the reaction, the gas temperature

повышаетс до 800°С. Выход щий из мета- натора 29 газ поступает в газовый пароперегреватель 30, где при его охлаждении происходит перегрев вод ного пара. Ох5 лажденный газ поступает на сжигание в камеру 11 сгорани газотурбинного агрегата 8. Воздух дл сжигани газа подают воздушным компрессором 9 в камеру 11 сгорани . Сюда же по трубопроводу 13 по0 ступает также азот из воздухоразделител 1. Продукты сгорани расшир ют в газовой турбине 10, охлаждают в котле-утилизаторе . 14 и выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу 17.rises to 800 ° C. The gas leaving the methanator 29 enters the gas superheater 30, where when it is cooled, water vapor overheats. The cooled gas enters the combustion chamber 11 of the gas turbine unit 8. The combustion air is supplied by the air compressor 9 into the combustion chamber 11. The pipeline 13 also supplies nitrogen from the air separator 1. Combustion products are expanded in a gas turbine 10, cooled in a waste-heat boiler. 14 and is emitted into the atmosphere through a chimney 17.

5В котле-утилизаторе 14 и парогенераторе 4 высокого давлени вырабатывают насыщенный пар, который перегревают в газовом пароперегревателе 30 и подают в паровую турбину 16. Выработанный в паро0 генераторе 5 низкого давлени пар подают на ступени низкого давлени паровой турбины 16.5 In the waste-heat boiler 14 and the high-pressure steam generator 4, saturated steam is generated, which is superheated in the gas superheater 30 and fed to the steam turbine 16. The low-pressure steam generated in the low-pressure generator 5 is fed to the low pressure stages of the steam turbine 16.

Claims

1. Combined steam and gas installation with gasification of coal containing an air separator connected to an oxygen compressor, the output of which is connected to a coal gasifier connected to gasification products with a series of high and low pressure steam generators, a gas-gas heat exchanger and a gas cleaning unit, a gas turbine unit whose air compressor is connected to

5 to the air separator and to the gas turbine through the combustion chamber connected by a gas pipeline through a gas-gas heat exchanger with the output of a gas purification device and a nitrogen pipeline with the air separator outlet, with the gas turbine output

connected to the inlet of the waste-heat boiler, whose steam output is connected to the steam turbine inlet, characterized in that, in order to reduce harmful emissions into the atmosphere, it is equipped with a methanator and a gas superheater connected in series in the gas pipeline between the gas-gas heat exchanger and the combustion chamber the inlet and outlet of the steam superheater are connected to the outlet of the heat recovery boiler and the inlet of the steam turbine, respectively,

2. Installation pop. 1, characterized in that the steam output from the high pressure steam generator is connected to the inlet of the gas superheater.