Установки с более чем двумя двигателями, подающими энергию внешним потребителям и работающими на разных рабочих телах: ..тепло сгорания одного цикла нагревает рабочее тело в другом цикле – F01K 23/06

Изобретение относится к области химии. В первом реакторе производят экзотермически-генерированный продукт 4 синтез-газа, преобразуя первую часть потока углеводородного сырья. В теплообменной установке риформинга получают эндотермически-преобразованный продукт 7 синтез-газа, в котором, по меньшей мере, часть тепла используют от экзотермически-генерированного продукта синтез-газа. Поток 7 охлаждают. Охлажденный поток 8 пропускают через высокотемпературный реактор сдвига, в котором часть CO реагирует с паром, давая диоксид углерода и водород. Полученный поток 9 направляют в низкотемпературный реактор сдвига. Полученный поток 11 подают в сепаратор, который отделяет метан от комбинации экзотермически-генерированного продукта синтез-газа и эндотермически-преобразованного продукта синтез-газа, получая поток отходящего газа. При этом нагреватель сжигает, по меньшей мере, часть отходящего газа, используя выхлоп из газовой турбины в качестве окислителя, давая потоки перегретого пара и углеводородного сырья, используемые в экзотермически- и эндотермически-генерированном продукте синтез-газа. Генератор генерирует энергию, используя газовую турбину для приведения в действие установки по производству кислорода, обеспечивая кислород для генерирования синтез-газа. Изобретение позволяет получать водород высокой чистоты при высоком давлении. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение может быть использовано в устройствах для утилизации отходящего тепла двигателя внутреннего сгорания. Устройство для использования отходящего тепла двигателя внутреннего сгорания снабжено контуром отходящего тепла, в котором циркулирует рабочая среда и с помощью которого отходящее тепло двигателя внутреннего сгорания и/или тепло выхлопных газов преобразуется в механическую работу. В контуре использования отходящего тепла предусмотрены испаритель (1), в котором рабочая среда за счет поглощения отходящего тепла двигателя внутреннего сгорания, по меньшей мере, частично переводится в парообразное агрегатное состояние, расширительное устройство (2) для получения механической работы, в котором, по меньшей мере, частично расширяется парообразная рабочая среда, и конденсатор (3), в котором рабочая среда переводится в жидкое агрегатное состояние. В контуре отходящего тепла предусмотрено, по меньшей мере, одно устройство (4) защиты от замерзания, которое предотвращает обусловленные замерзанием рабочей среды повреждения в контуре отходящего тепла. Устройство (4) защиты от замерзания имеет, по меньшей мере, одно нагревательное средство (10), с помощью которого возможно темперирование рабочей среды. Раскрыт автомобиль, имеющий устройство для использования отходящего тепла двигателя внутреннего сгорания. Технический результат заключается в повышении надежности эксплуатации устройства независимо от температуры окружающей среды. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения в качестве расширительного устройства, которое производит дополнительную работу для приводной системы. Способ эксплуатации поршневого детандера, при котором свежий пар из подвода пара направляется через впускной клапан в полость цилиндра. Введенный в полость цилиндра свежий пар в рабочем такте за счет перемещения поршня от верхней к нижней мертвой точке расширяется. Расширенный пар по достижении нижней мертвой точки из закрываемого выпускного отверстия направляется в отвод пара. Выпускное отверстие открывается, как только поршень оказывается в области нижней мертвой точки, и закрывается, прежде чем поршень в такте выталкивания достигнет верхней мертвой точки. Работает со сравнительно высоким коэффициентом полезного действия цикла. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области химии и энергетики. Способ использования тепла синтез-газа для получения сверхкритического пара в низкоэнергетической установке получения аммиака или метанола включает в себя стадию 1 риформинга или частичного окисления, по меньшей мере один генератор 3 сверхкритического пара, имеющий рубашечную сторону и трубчатую сторону, по меньшей мере один перегреватель 14, по меньшей мере одну турбину 17 с противодавлением, по меньшей мере одну турбину 23 для экстракции и конденсации, по меньшей мере один насос 7 для подачи питающей воды в котел. Синтез-газ 2 подается в рубашечную сторону генератора 3 сверхкритического пара. В генератор 3 сверхкритического пара подается питающая вода 4 под давлением. Поток 13 питающей воды регулируется для поддержания постоянной температуры пара на выходе из генератора сверхкритического пара в диапазоне 375-500°С. Сверхкритический пар получают в генераторе 3 при давлении 225-450 бар. Сверхкритический пар далее нагревается в перегревателе 14 до температуры 500-750°С и подается в турбину 17 с противодавлением. Изобретения позволяют снизить энергоемкость установки. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл. 2 пр.

Изобретение относится к компрессорной установке, содержащей, по меньшей мере, одну газовую турбину (2), которая содержит газотурбинный компрессор, и паровую турбину (3), при этом согласованный с газовой турбиной (2) парогенератор (4) приводится в действие отработавшими газами газовой турбины (2), так что создаваемый в парогенераторе (4) пар приводит в действие паровую турбину (3). Обычные компрессорные установки имеют плохой коэффициент полезного действия. Для устранения этого недостатка, согласно изобретению, предусмотрено, что с комбинацией из газовой турбины (2) и паровой турбины (3) согласован, по меньшей мере, один дополнительный компрессор (9) для сжатия технологической среды, который соединен непосредственно с газовой турбиной (2) и/или паровой турбиной (3), так что обеспечивается возможность приведения в действие согласованного компрессора (9) непосредственно газовой турбиной (2) и/или паровой турбиной (3). Техническим результатом является повышение коэффициента полезного действия компрессорной установки и уменьшения вредных выбросов. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ охлаждения ротора газотурбинной установки осуществляется путем непрерывного преобразования энергии за счет эндотермической реакции. Воздух сжимают в компрессоре, затем подают его в камеру сгорания для сжигания топлива. Полученный при сжигании горячий газ подают для расширения на активную газовую силовую турбину, которую используют для привода компрессора. Осуществляют дожигание преобразованного топлива с повышенной абсолютной теплотворной способностью, которое получают за счет эндотермической реакции исходного топлива в реакторе парового реформинга. Проводят параллельный тепловой цикл, в котором нагретую в парогенераторе смесь паров воды с углеводородным топливом подают через полый вал газотурбинной установки в реакционный объем. Реакционный объем содержит пористый металлоуглеродный контейнер, расположенный во внутренней полости реактивной газовой турбины, которая находится в тепловом контакте с силовой или является ее частью. Реактор приводят во вращательное движение, за счет чего частично сжимают смесь в ходе эндотермической реакции. Смесь нагревают частично за счет охлаждения силовой турбины и за счет тепла отработанного газа, а затем выпускают через реактивные сопла, создавая дополнительный вращающий момент. Достигается повышение КПД и безопасности эксплуатации.

Многорежимная теплофикационная установка может быть применена в энергетике, преимущественно для надстройки теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Многорежимная теплофикационная установка, в которой применен дополнительный насос теплоносителя среднего давления, в водогрейном котле-утилизаторе по ходу газов последовательно установлены первая и вторая поверхности нагрева, деаэратор паротурбинной установки через питательный насос и первую поверхность нагрева связан трубопроводом питательной воды, снабженным запорно-регулирующей арматурой, с парогенератором; напорный патрубок насоса теплоносителя среднего давления соединен трубопроводами, снабженными запорной арматурой, через вторую и первую поверхности нагрева водогрейного котла-утилизатора, и поверхность нагрева сетевого подогревателя сетевой воды теплосети с всасывающим патрубком насоса теплоносителя среднего давления, который связан также трубопроводом с запорно-регулирующей арматурой с деаэратором паротурбинной установки; вторая поверхность нагрева водогрейного котла-утилизатора соединена также трубопроводами конденсата с входом и выходом подогревателей питательной воды низкого давления паротурбинной установки. Изобретение позволяет снизить капитальные затраты на установку, снизить металлоемкость и повысить надежность водо-водяных подогревателей сетевой воды. 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Способ и устройство для производства электрической энергии на газо- и паротурбинной (ГиП)-электростанции состоят в том, что с помощью газификационного газа, произведенного из носителей углерода и кислородсодержащего газа, где носители углерода газифицируются в зоне плавильной газификации с кислородом или богатым кислородсодержащим газом, произведенный таким образом газификационный газ проводится через зону десульфурации, содержащую средство обессеривания, расходное средство обессеривания загружается в зону плавильной газификации и удаляется после образования жидкого шлака, десульфурированный газификационный газ преимущественно после очистки и охлаждения сжигается в камере сгорания вместе с чистым кислородом, и возникающие газообразные продукты сгорания, Н₂О и СО₂ проводятся в газовую турбину для выработки электроэнергии, в зоне десульфурации дополнительно применяется железная руда, которая вместе с расходным средством обессеривания загружается в зону плавильной газификации, там расплавляется и удаляется. Изобретение позволяет уменьшить выпуск вредных веществ и повысить содержание двуокиси углерода в отработанном газе. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области энергетики. Тепловая электростанция содержит парогенератор, расположенный в полости герметичной оболочки с теплоизоляционным материалом, в полости оболочки парогенератора установлены трубы змеевидной или прямолинейной или спиралеобразной формы, соединенные с входным каналом турбины и расположенные над трубами с горящими факелами завода по сжижению природного газа и нефтеперерабатывающего завода. Электростанция содержит емкость, заполненную кристально чистой водой, фильтр для очистки воды, насосы, тепловую сеть, а также автоматическую систему управления, связанную с основным трансформатором, электрическим генератором, турбиной, электрическим генератором - двигателем на газовом топливе или с проводами гидроэлектростанции, ветровой электростанции и солнечной батареей. Изобретение позволяет обеспечить безопасную работу для человека и окружающей среды. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к комбинированным тепловым установкам с кипящим слоем. Парогазовая установка включает котел с кипящим слоем под давлением, с размещенными внутри корпуса топкой с кипящим слоем и циклонами, газотурбинную установку, паровую турбину, теплообменники для охлаждения газов, выходящих из газотурбинной установки, а также золы, уходящей из котла, в тракте уходящих из котла газов после циклонов размещается вихревая камера, в которую в закрученном виде вводят газы, выходящие из циклона, и подается горючий газ, в вихревой камере за счет сжигания горючего газа температура газов поддерживается выше температуры жидкоплавкого состояния шлака, в нижней части вихревой камеры размещено устройство жидкого шлакоудаления, на выходе газов из вихревой камеры установлен шлакоулавливающий трубный пучок, а за ним устройство для удаления улавливаемой золы в твердом состоянии. Изобретение позволяет обеспечить надежную работу газовой турбины за счет дополнительной очистки газов после циклонов, а также повысить КПД турбины. 1 ил.

Изобретение относится к паровым двигателям. Предложенный двигатель с регенерацией тепла использует воду как в качестве рабочей жидкости, так и в качестве смазочного материала. Во время работы вода подается насосом из собирающего поддона через змеевик вокруг выпускного отверстия цилиндра, в результате чего вода предварительно нагревается паром, выпускаемым из цилиндра. Затем предварительно нагретая вода поступает в парогенератор и нагревается с помощью камеры сгорания, чтобы выработать перегретый пар высокого давления. Воздух предварительно нагревается в теплообменнике, а затем смешивается с топливом из топливного распылителя. Запальная свеча зажигает распыленное топливо, а внутри камеры сгорания создана центрифуга из пламени и жара. Скорость и крутящий момент двигателя регулируются системой коромысла и кулачка, которая открывает игольчатый клапан для впуска перегретого пара высокого давления в цилиндр, внутри которого имеется поршень возвратно-поступательного хода. Поданный пар расширяется во взрывном воздействии на верх поршня при высоком давлении, что заставляет поршень двигаться вниз, причем поршень с помощью передачи приводного усилия поворачивает присоединенные кривошипный кулачок и коленчатый вал. Отработавший пар направляется через центробежный конденсатор, имеющий систему плоских пластин. Охлаждающий воздух от воздуходувок циркулирует через плоские пластины, чтобы перевести пар в жидкое состояние. Конденсированная вода возвращается в собирающий поддон для последующего использования с целью генерирования пара. Рассмотрен способ получения энергии в двигателе. Изобретение обеспечивает повышение КПД и эффективность двигателя, путем обеспечения регенерации тепла и работы двигателя при критических давлении и температуре. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Предложен способ работы теплоэлектроцентрали, надстроенной парогазовым блоком с двухконтурным котлом-утилизатором. Часть потока пара, вырабатываемого в паровом котле теплоэлектроцентрали, замещают паром, выработанным в первом контуре двухконтурного котла-утилизатора. В теплофикационные отборы теплофикационной паровой турбины теплоэлектроцентрали подают пар низкого давления из двухконтурного котла-утилизатора с более низкими удельными затратами топлива на единицу выработанной энергии. Оставшуюся часть пара регенеративных отборов высокого давления и теплофикационных отборов расширяют в паровой турбине с получением дополнительной работы. Изобретение позволяет уменьшить удельные расходы топлива на электрическую и тепловую энергию, выработанную на теплоэлектроцентрали, надстроенной парогазовым блоком, повысить ее тепловую экономичность, использовать имеющиеся резервы в мощности ее теплофикационных паровых турбин и увеличить их рабочую мощность и выработку электроэнергии теплоэлектроцентрали при меньших дополнительных капитальных затратах. 72 ил.

Изобретение относится к энергетике. Тепловая схема газотурбинной установки сопряжена с тепловой схемой паротурбинной установки с возможностью переключения тепловых потоков от котла-утилизатора и отборов пара из отсеков паровой турбины для оптимизации тепловых и энергетических нагрузок путем выполнения котла-утилизатора с возможностью отключения своих подогревателей сетевой воды и подачи питательной воды в парогенератор от конденсатора через котел-утилизатор. Изобретение обеспечивает снижение удельных капиталовложений, высокую надежность и длительный эксплуатационный ресурс, снижение выбросов опасных оксидов азота (NO _x) ниже предельно допустимых значений при сохранении возможности автономной работы газотурбинной установки и паротурбинной установки. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.

Изобретение относится к энергетике. Система генерирования электроэнергии с использованием гибридного цикла газификации, в которой СО₂ рециркулирует в газогенератор для использования в качестве газификационного реагента и рабочей текучей среды. Система генерирования электроэнергии включает источник свежего чистого кислорода, газогенератор, сепаратор частиц, расположенный с сообщением по потоку с газогенератором, камеру сгорания для сингаза, газовую турбину, расположенную с сообщением по потоку с выходом газовой турбины, и газокомпрессорную систему, которая выдает поток сжатого отходящего газа. Первую часть потока сжатого отходящего газа подают в газогенератор для регулирования температуры в газогенераторе для получения CO₂ и пара для газификации и для уменьшения потребности в нем в свежем чистом кислороде. Изобретение позволяет повысить эффективность получения электроэнергии. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при создании и модернизации энергетических газотурбинных установок (ГТУ), потребляющих в качестве энергетического газотурбинного топлива в основном природный газ. В известном способе частичного замещения энергетического газотурбинного топлива, согласно которому сжатый компрессором ГТУ воздух перед подачей в камеру сгорания предварительно подогревают в рекуператоре перегретым паром, генерируемым в паровом котле при сжигании замещающего топлива, согласно изобретению в рекуператор подают пар непосредственно после парового котла, а после рекуператора по меньшей мере часть пара перегревают повторно, по меньшей мере выхлопными газами ГТУ до требуемой потребителем температуры, например, температуры подачи пара в турбину. При этом пар перед подачей в рекуператор согласно изобретению может быть перегрет до температуры выше требуемой потребителем. Кроме того, часть перегретого повторно пара может быть направлена в камеру сгорания для использования в смеси с продуктами сгорания газотурбинного топлива в качестве рабочего тела ГТУ. Изобретение позволяет осуществить применение вместо природного газа менее ценных и непригодных для других сфер использования зольных энергетических топлив (в основном, углей). 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение предназначено для использования в теплоэнергетике и может быть применено для создания паротурбинных энергетических установок с двумя прожиточными перегревами пара соответственно после цилиндров высокого и среднего давления. В известной схеме осуществления второго промежуточного перегрева пара с помощью установленного в пароперепускном ресивере между цилиндрами среднего и низкого давления теплообменника согласно изобретению теплообменник по греющей стороне подключен по первому варианту на выходе - к входу котельного экономайзера, на входе - к выходу второго экономайзера. По второму варианту теплообменник по греющей стороне подключен к установленному в газоходе котла автономному турбинному воздухоподогревателю. Изобретение позволяет повысить надежность работы паротурбинной энергетической установки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для использования в теплоэнергетике и может быть применено при создании парогазовых установок (ПГУ) повышенной эффективности путем газотурбинной надстройки паротурбинных установок (ПТУ) в условиях действующей тепловой электростанции. При создании парогазовой установки путем газотурбинной надстройки паротурбинной установки согласно изобретению в паровом котле сохраняют все поверхности нагрева, необходимые для его самостоятельной работы на прежнем топливе, в отдельном конвективном газоходе газовой турбины устанавливают поверхности нагрева, дополняющие аналогичные котельные поверхности, а расход топлива в котле уменьшают так, чтобы общая паропроизводительность парового котла с дополняющими его поверхностями сохранялась на уровне паропроизводительности парового котла при его самостоятельной работе без газотурбинной надстройки. Достигаемым результатом изобретения является возможность осуществления газотурбинной надстройки к паротурбинному энергоблоку с котлом, сжигающим любые топлива, отсутствие необходимости длительного останова энергоблока на реконструкцию и увязки мощности газовой турбины с мощностью паровой турбины в составе действующего энергоблока. 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Предложены электростанция и способ производства энергии по принципу комбинирования циклов, обеспечивающие повышение удельной производительности и гибкость эксплуатационных параметров электростанции, причем без соответствующего увеличения ее тепловой мощности. Процесс улучшения термического КПД комбинированных циклов может обеспечиваться за счет стратегии использования дополнительного топлива и/или подведения тепла. В частности, газовые турбины, выхлопы из которых поступают в парогенератор регенерации тепла, могут обогреваться дополнительно. Предложенная система в целом обеспечивает высокую эффективность электростанции с комбинированием циклов преимущественно за счет цикла Ренкайна (нижнего). Модели реализации изобретения включают нагрузку, ведомую двигателем верхнего цикла, приводимого в действие жидкостью верхнего цикла, сбрасываемой в устройство для регенерации тепла. Устройство для регенерации тепла обогревается при помощи дополнительного топлива и/или от дополнительного источника тепла для образования более энергоемкой жидкости нижнего цикла и/или большего ее количества, служащей источником энергии для двигателя нижнего цикла, приводящего в движение нагрузку (потенциально - та же нагрузка, что и у двигателя верхнего цикла). Энергия жидкости верхнего цикла и жидкости нижнего цикла приводит в действие двигатели, соответственно, верхнего и нижнего циклов, однако эти жидкости и/или выхлопы соответствующих двигателей могут также найти широкое применение при совместном производстве тепловой и электрической энергии. Изобретение позволяет обеспечить существенное увеличение мощности паровых турбин и повышение общей производительности электростанции, причем без ущерба для экономической эффективности. 12 с. и 21 з.п. ф-лы, 51 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Парогазовая энергетическая установка содержит котел (14) для производства пара, при этом котел (14) включает в себя топку для сжигания первого топлива с целью образования дымового газа, подводящий трубопровод (78) технологического газа для подачи технологического газа в топку (14), паровую турбину (38) для приема пара и приводимую в движение паром с целью выработки энергии, камеру (52) сгорания для сжигания второго топлива с целью образования газообразных продуктов сгорания, газовую турбину (46) для расширения газообразных продуктов сгорания из камеры сгорания с целью выработки энергии и для пропускания отработавшего газа в подводящий трубопровод (78) технологического газа, возвратный трубопровод (86) для рециркуляции части дымового газа, первый регулятор для регулирования скорости, с которой дымовой газ циркулирует в возвратном трубопроводе (86), подвод (80) для подачи свежего воздуха в подводящий трубопровод технологического газа, второй регулятор для регулирования скорости, с которой свежий воздух подается в подвод (80), и регулятор для управления первым и вторым регуляторами с тем, чтобы поддерживались, по меньшей мере, почти оптимальные рабочие характеристики котла при различных режимах работы камеры сгорания. Изобретение позволяет повысить эффективность выработки энергии при различных режимах работы камеры сгорания. 2 с. и 22 з.п. ф-лы, 1 ил.