Газотурбинные установки, отличающиеся использованием продуктов сгорания в качестве рабочего тела: ...с использованием отдельного газогенератора для газификации компонентов топлива перед горением – F02C 3/28

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 теплоэнергетике. Цикловый воздух нагревают в две ступени: после выхода из компрессора цикловой воздух подают на подогрев в высокотемпературный подогреватель высокого давления, затем его догревают до расчетной температуры непосредственно поступлением циклового нагретого воздуха в газовую турбину. В качестве топлива для паровоздушного котла с высокотемпературным воздухоподогревателем используют твердый продукт пиролиза - полукокс. Для догрева воздуха непосредственно перед газовой турбиной используют пиролизный газ. Парообразные продукты жидкой фракции продуктов пиролиза используют для нагрева исходного угля до расчетной температуры процесса пиролиза в пиролизере. Продукты пиролиза подвергают очистке от соединений серы и азота непосредственно в пиролизере. Технический результат заключается в расширении сферы применения парогазовых установок, повышении их экономичности и экологичности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике. Способ получения электроэнергии осуществляет гармоничное комбинирование сил различной природы. Вместо стационарного генератора и динамики «рабочего тела» используют перемещение в «рабочей среде», в качестве которой выступает вода, «преобразователей-аккумуляторов» (контейнеров), в которых вследствие их перемещения - опускания на глубину и подъема на поверхность - преобразуются изменяющиеся внешние силовые параметры среды относительно «внутренних» «преобразователя-аккумулятора», и вследствие этого аккумулируется и фиксируется энергетический потенциал, который реализуется далее при подъеме «преобразователя-аккумулятора» на поверхность. Также предложено устройство для осуществления способа. Изобретение позволяет обеспечить получение электроэнергии экологически чистым способом. 2 н.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу эксплуатации энергетической установки интегрированным газифицирующим устройством. Углеводородсодержащее топливо газифицируют и в виде синтез-газа подают на сжигание к приданной газовой турбине горелке, причем при температуре процесса посредством мембраны от воздуха отделяют кислород, получают обедненный кислородом воздух, отделенный кислород подают к газифицирующему устройству для реакции с ископаемым топливом, для поддержания требуемой температуры процесса к мембране подводят энергию нагрева, энергию нагрева частично получают из синтез-газа, а частично - из кислорода и/или из обедненного кислородом воздуха в теплообмене с воздухом и нагретый воздух подают к мембране. Изобретение позволяет повысить эффективность нагрева воздуха, подаваемого к мембране. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к газотурбинной технологии, используемой для получения работы и генерации электроэнергии или в качестве привода транспортных средств или компрессорных станций магистральных газопроводов. Способ работы газотурбинной установки включает подачу в камеру сгорания сжатых воздуха и метансодержащей парогазовой смеси, расширение продуктов их сгорания в газовой турбине, охлаждение продуктов сгорания путем испарения или перегрева водяного пара высокого давления, конденсацию водяного пара низкого давления, содержащегося в продуктах сгорания, испарение и перегрев конденсата с образованием водяного пара высокого давления, направляемого в газотурбинную установку. Природный газ последовательно смешивают с водяным паром высокого давления, нагревают в первом теплообменнике продуктами сгорания метансодержащей парогазовой смеси, пропускают через каталитический реактор с образованием метансодержащей парогазовой смеси, которую нагревают во втором теплообменнике, пропускают через второй каталитический реактор и подают в камеру сгорания. Изобретение направлено на снижение затрат энергии и вредных выбросов в атмосферу, увеличение надежности установки, упрощение ее конструкции и условий эксплуатации. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Комбинированная энергетическая система содержит газотурбинный двигатель, механически соединенный валом с двигателем электрогенератор и источник холодного воздуха, связанный газодинамически с входом в двигатель. Система дополнительно содержит устройство подготовки и подачи газообразного водорода в двигатель, которое включает резервуар жидкого водорода, насос подачи жидкого водорода с приводом, всасывающий и напорный трубопроводы с запорными клапанами, подогреватель, накопитель-газификатор жидкого водорода, а также выхлопной коллектор, включающий газовод с запорным клапаном, двухтопливные горелки в камере сгорания двигателя, выходной запорный клапан и редуктор давления. Насос на входе через всасывающий трубопровод с запорным клапаном соединен с резервуаром жидкого водорода, а на выходе - через напорный трубопровод с запорным клапаном с входом накопителя-газификатора. Выход накопителя-газификатора через выходной запорный клапан и редуктор давления соединен с двухтопливными горелками камеры сгорания. Газовод связан газодинамически входом с выходом двигателя, а выходом - через запорный клапан с атмосферой. Подогреватель выполнен в виде замкнутой полости. Накопитель-газификатор жидкого водорода выполнен в виде емкости и размещен в полости подогревателя. Изобретение направлено на стабильное получение электроэнергии гарантированного уровня в широком температурном диапазоне атмосферного воздуха с пониженным выбросом вредных примесей с выхлопным газом. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Комбинированная парогазовая установка включает котел с кипящим слоем под давлением, с размещенными внутри корпуса топкой с кипящим слоем и циклоном, газотурбинную установку, паровую турбину с оборудованием регенеративного тракта, теплообменники для охлаждения газов, выходящих из газотурбинной установки, а также золы, уходящей из котла, газоочистительную установку, вихревую камеру с устройством для удаления шлака в жидком виде, охладитель газов. Параллельно с котлом по подаче воздуха, угля и сорбентов в установке размещен газификатор с кипящим слоем. Поток горючего газа, выходящего из газификатора, делят на два подпотока. Один подпоток горючего газа поступает на горение в вихревую камеру. Продукты сгорания из вихревой камеры охлаждаются в шлакоулавливающем пучке и охладителе газов, очищаются в керамическом фильтре и подаются в камеру сгорания газовой турбины. Второй подпоток горючего газа последовательно проходит охладитель газов, сероочистительную установку, керамический фильтр и далее поступает в камеру сгорания газовой турбины. В камере сгорания происходит смешение продуктов сгорания и подпотока горючего газа, а также повышение температуры газов, образующихся за счет сжигания горючего газа перед поступлением образующихся газов в газовую турбину. Обеспечивается надежная работа установки за счет использования горючего газа, вырабатываемого в собственном цикле, а также повышение КПД за счет повышения температуры газов перед газовой турбиной. 1 ил.

Изобретение относится к способам преобразования энергии газообразного топлива (природный или синтез-газ, водород) в механическую (электрическую), преимущественно к транспортным энергетическим установкам и системам энергообеспечения на их основе и предназначено для транспортных средств, снабженных электро- или гибридным приводом. Способ генерации энергии заключается в том, что окислитель низкого давления сжимают многоступенчатым компрессором, а затем направляют в камеру сгорания высокого давления, в которую подают также часть топлива и нагретый поток окислителя высокого давления. Из камеры сгорания продукты сгорания направляют в газовую турбину, а затем в топливный элемент на электрохимическое окисление другой части топлива. По меньшей мере, часть окислителя низкого давления направляют на вход в топливный элемент, а выходящий из него поток сжигают в камере сгорания низкого давления. Окислитель низкого давления, подаваемый на вход в топливный элемент, отбирают из нижних ступеней компрессора. Изобретение направлено на снижение расхода топлива, повышение надежности работы топливного элемента и на уменьшение потерь, связанных с недостаточным расширением продуктов сгорания в турбине. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Электростанция комбинированного цикла с внутрицикловой газификацией содержит газификатор (2) с твердым топливом, воздушный компрессор (12), камеру сгорания (11) для сжигания горючего газа из газификатора в смеси со сжатым воздухом из компрессора, газовую турбину (13), нагнетатель (21), тракт подачи газифицирующего агента (А), байпас (D) газифицирующего агента, запорно-регулирующий вентиль (23). Байпас (D) примыкает к входному патрубку камеры сгорания (11). От нагнетателя (21), повышающего давление газифицирующего агента, подаваемого в газификатор (2), отходит тракт (А) подачи газифицирующего агента. Байпас (D) газифицирующего агента выполнен с вентилем (23) настройки отбираемого давления. Величина потока или давление газифицирующего агента, подаваемого в газификатор (2) по тракту (А) подачи газифицирующего агента, может регулироваться в зависимости от степени открытия вентиля (23), расположенного на байпасе (D) газифицирующего агента. При этом отпадает необходимость в установке регулировочной арматуры в тракте (А) подачи газифицирующего агента. Таким образом, удается избежать потери давления в тракте (А) подачи газифицирующего агента, что позволяет значительно понизить давление на выходе нагнетателя (21). 6 н. и 12 з.п. ф-лы, 29 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может применяться там, где требуется источник горячего газа с высокими энергетическими параметрами, например в газотурбинных и прямоточных двигателях или при расчистке обледенелой взлетно-посадочной полосы. Газогенератор содержит расположенные в камере сгорания впускной и выпускной клапаны со стержнями, сообщающийся с камерой цилиндр с расположенным в нем подпружиненным ступенчатым золотником, размещенным между двумя ограничителями его хода, механизмы задержки. К магистрали подачи топлива подсоединен канал его сброса с установленным в нем двухпозиционным клапаном. Механизмы задержки выполнены в виде установленных на стержнях впускного и выпускного клапанов, опирающихся на корпус камеры пружинных элементов, изменяющих в процессе деформации знак своей силы на обратный. На газогенераторе установлены топливный бак с фильтром, топливный насос с электродвигателем. Топливная система снабжена коническим соплом и регулируемой системой воздушного эжектора. Изобретение направлено на создание возможности использования газогенератора в виде самостоятельного агрегата. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Парогазовая установка с пиролизом угля включает паротурбинный блок, газотурбинный блок, котел-утилизатор тепла отходящих газов газотурбинного блока. Паротурбинный блок содержит работающий на твердом топливе паровой котел, паровую турбину, регенеративный воздухоподогреватель и конденсатный насос. Газотурбинный блок содержит камеру сгорания газообразного топлива, компрессор и газовую турбину, использующую в качестве рабочего тела нагретый сжатый воздух. При этом парогазовая установка содержит группу независимо функционирующих пиролизеров, охладители пиролизного газа, сепаратор и фильтр тонкой очистки. Пиролизеры установлены над горелочным поясом парового котла и снабжены патрубками подвода угольной пыли и воздуха. Каждый пиролизер связан каналом подачи полукокса, по меньшей мере, с одной горелкой котла и с охладителем пиролизного газа, один из выходов которого связан с сепаратором. Охладители и сепаратор через трубопровод вывода смолы и жидких углеводородов связаны с горелками котла. Сепаратор через нагнетатель пиролизного газа соединен каналом подачи этого газа с фильтром тонкой очистки, один из выходов которого через дожимной компрессор связан с камерой сгорания газообразного топлива, а второй его выход - с горелками котла через канал подвода полукокса. Выходы охладителей связаны с регенеративными воздухоподогревателями. Изобретение позволяет повысить экономичность, надежность работы, экологические показатели парогазовой установки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу и установке для комплексной переработки твердого топлива с целью получения из него жидких углеводородных топлив и электроэнергии. Способ включает сушку твердого топлива, его пиролиз в реакторе в псевдоожиженном слое твердым теплоносителем с получением парогазовой смеси и полукокса, вывод их из реактора и разделение. Очищают парогазовую смесь, часть которой сжигают в камере сгорания газовой турбины с выработкой электроэнергии и утилизацией сбросных газов. Полукокс разделяют в сепараторе полукокса на два потока по фракциям. Крупную фракцию направляют в активатор для получения активированного угля, а мелкую - в газогенератор для получения генераторного газа, который затем очищают и в смеси с оставшейся частью очищенной парогазовой смеси кондиционируют с получением синтез-газа, который подают в реактор для синтеза жидких углеводородов. Твердый теплоноситель нагревают в технологической топке за счет его частичного сжигания с образованием дымовых газов и возвращают в реактор пиролиза. Причем полученный активированный уголь направляют в качестве сорбционного материала для очистки парогазовой смеси и генераторного газа, а отработанный активированный уголь возвращают на стадию газификации. Техническим результатом является получение максимально возможного количества высококачественных жидких топлив широкого назначения при одновременной эффективной выработке электроэнергии за счет использования газотрубной установки. 2 н. и 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Газотурбинный двигатель содержит корпус с размещенным в нем валом, компрессор, камеру сгорания, турбину и систему приготовления и подачи топлива. Корпус выполнен с герметизирующей его вход крышкой. Система приготовления и подачи топлива выполнена в виде электролизера, состоящего из электродов с подводкой к ним постоянного электрического тока, установленных перед компрессором, в герметизированной части корпуса и из электродов, образованных путем подводки постоянного электрического тока к направляющим и рабочим лопаткам компрессора. Качающее устройство системы приготовления и подачи топлива выполнено для подачи и распыления электролита /водного раствора электролита/ через форсунку, выполненную с кавитатором, в электролизер, где при протекании постоянного тока через электролит приводит к электролизу воды. Компрессор при этом выполнен с возможностью создания разрежения в герметизированной части: корпуса, сжатия и подачи полученной газовой смеси в камеру сгорания. Изобретение направлено на повышение экономичности и экологичности двигателя в эксплуатации. 1 з.п ф-лы, 1 ил.

Газотурбинный двигатель содержит корпус и размещенный в нем вал, компрессор, камеру сгорания, турбину и систему приготовления и подачи топлива. Корпус выполнен с герметизирующей его вход крышкой. Система приготовления и подачи топлива выполнена в виде электролизера, образованного путем подводки постоянного электрического тока к направляющим и рабочим лопаткам компрессора. Качающее устройство и форсунка с кавитатором системы приготовления и подачи топлива выполнены для подачи и распыливания водного раствора электролита в электролизер. При этом компрессор выполнен с возможностью создания разрежения в герметизированной части корпуса и разложения воды на водород и кислород при протекании постоянного тока через электролит. Изобретение направлено на повышение экономичности и экологичности двигателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Газотурбинный двигатель содержит корпус, размещенный в нем вал, компрессор, камеру сгорания с воспламеняющим устройством, турбину и систему приготовления и подачи топлива. Корпус выполнен с герметизирующей его вход крышкой. Система приготовления и подачи топлива выполнена в виде электролизера с возможностью подводки постоянного тока к его электродам, свободного прохода через него электролита (водного раствора электролита) и продуктов разложения воды при протекании постоянного тока через электролит, установленного перед компрессором в герметизированной части корпуса. Качающее устройство и форсунка выполнены для подачи и распыливания водного раствора электролита в электролизер. При этом форсунка имеет кавитатор, выполненный в виде местного сужения канала. Изобретение повышает экономичность и экологичность двигателя в эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.