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invention
Fédération de Russie Patent RU2253070

PROCEDE ET APPAREIL DE PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ À PARTIR DE combustible organique SOLIDE (en option)

PROCEDE ET APPAREIL DE PUISSANCE
De combustible fossile solide (en option)

Nom de l'inventeur: Strebkov DS (RU); Bezrukikh PP (RU); Erhov MV (RU); PUTAIN IA (RU); Chirkov VG
Le nom du titulaire du brevet: Institution Institut russe de recherche scientifique de l' État pour l' électrification de l' agriculture (GNU VIESH)
Adresse de correspondance: 109456, Moscou, 1er Veshnyakovskaya pr-d, 2, VIESH, ONTI et le brevetage, OV Golubeva
Date de début du brevet: 02.07.2003

L'invention se rapporte au traitement des substances organiques liquides dans des combustibles liquides et gazeux, en particulier à la conversion de la technologie et de l'art pyrolytique des produits pétroliers liquides. La conversion du combustible organique solide à gaz produit est effectuée par chauffage au réacteur à haute température à 700 ... 1200 ° C pendant 10 ... 0 10 -4 s sans accès de l' oxygène et en présence d'une décharge de plasma réactif densité de 0,1 électrique à froid plasma ... 1 kWh par 1 kg de combustible organique traitée. Pour augmenter le taux de l'énergie des gaz d'échappement du combustible solide d'utilisation, mais aussi l'énergie obtenue lors du refroidissement du produit gazéifié de pyrolyse du combustible organique solide est convertie en énergie de la vapeur d'eau qui est dirigée vers une centrale thermique avec un moteur à vapeur, et la vapeur d'échappement est utilisée pour la production de chaleur et d'eau chaude. L'invention améliore le taux solide de l'utilisation du combustible et l'augmentation de la production d'électricité, de faible consommation d'énergie du générateur de gaz et de réduire les oxydes d'azote, particules solides et des substances goudronneuses, et l'augmentation de la durée de vie du moteur à combustion dans la production d'électricité par gazéification des combustibles fossiles solides et ensuite brûlé le gaz produit dans une centrale électrique .

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le domaine de l' énergie électrique et thermique à partir du combustible organique solide.

Procédé de production d'électricité dans une centrale thermique, qui transforme l'énergie dans le solide énergie de combustion de carburant de la vapeur, l'énergie de la vapeur - énergie mécanique dans une turbine à vapeur et un générateur électrique associé, la production d'énergie électrique.

Les inconvénients les plus importants de ce procédé sont les suivants:

- Un grand nombre d'étages de conversion de puissance;

- Faible efficacité, ce qui, en fonction de la température de fonctionnement et la pression de vapeur de 25 ... 35%.

Le plus proche de l'essence de l'invention est un procédé de production d'énergie électrique par combustion du générateur de gaz obtenu par la gazéification du charbon ou de la biomasse d'une plante, dans un moteur à combustion interne (ICE) et DIC conversion d'énergie mécanique en énergie électrique par le générateur électrique (Zysin L. et al. «la collaboration de recherche diesel et générateur de gaz, une biomasse de l'usine de traitement" / Heat, 2002 №1, p.14).

Les inconvénients de ce procédé comprennent la faible efficacité des matières organiques à l'étape de gazéification (10 ... 30%), et pour générer un gaz à faible pouvoir calorifique, principalement en raison du fait que la fabrication a lieu dans un gazéificateur à oxydation partielle avec énergie des composants actifs. En particulier, le monoxyde de carbone est formé. En outre, il y a l'oxydation de l'azote dans l'air pour former des oxydes, de polluer l'environnement. En outre, le gaz résultant ainsi de génération traditionnelle contient des quantités importantes de matières particulaires et des substances résineuses qui ont un impact négatif sur le travail du moteur à combustion interne, ce qui réduit considérablement sa durée de vie.

La tâche de l'invention consiste à améliorer le débit du combustible solide d'utilisation et d'augmenter la production d'électricité, ce qui réduit la consommation d'énergie du générateur de gaz et à réduire les NOx, les particules et les substances poisseuses et augmenter le moteur à combustion interne de ressources pour la production d'énergie par gazéification de combustibles fossiles solides et la combustion ultérieure des gaz de produit en centrale thermique.

Le résultat technique ci - dessus est atteint grâce à une conversion plus complète du combustible organique solide pour le gaz produit et une augmentation du pouvoir calorifique par chauffage à grande vitesse dans le réacteur à une température de 700 ... 1200 ° C pendant 10 ... 0 10 -4 s sans accès de l' oxygène et en présence d'une décharge de plasma réactif densité de 0,1 électrique à froid plasma ... 1 kWh par 1 kg de combustible organique traitée.

et un procédé pour la production d'électricité à partir de combustibles fossiles solides pour accroître le taux d'utilisation du combustible solide de l'énergie des gaz d'échappement est convertie en énergie de la vapeur, qui est envoyé au consommateur de chaleur et de production d'eau chaude.

Le résultat technique est obtenu, et par le fait que dans le processus de production d'électricité à partir de combustibles organiques solides pour améliorer le taux du combustible solide d'utilisation et d'augmenter la production d'énergie électrique, le gaz d'échappement de la chaleur du moteur à gaz est utilisé pour produire de la vapeur, qui est envoyé à une centrale thermique avec un moteur à vapeur, et la vapeur d'échappement envoyé consommateurs pour la production de chaleur et d'eau chaude.

Le résultat technique est obtenu, et par le fait que dans le processus de production d'électricité à partir de combustibles organiques solides pour améliorer le débit du combustible solide d'utilisation et d'augmenter l'énergie de génération d'énergie obtenue en refroidissant et en condensant le produit gazéifié de la pyrolyse du combustible organique solide est partiellement utilisée pour produire de la vapeur qui est envoyée centrale thermique avec un moteur à vapeur, et la vapeur d'échappement est envoyé au consommateur pour la production de chaleur et d'eau chaude.

Brève description Les figures 1, 2. et la figure 3.

PROCEDE ET APPAREIL DE PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ À PARTIR DE COMBUSTIBLES FOSSILES SOLIDES

La figure 1 représente un schéma général du dispositif de production d'électricité.

PROCEDE ET APPAREIL DE PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ À PARTIR DE COMBUSTIBLES FOSSILES SOLIDES

La figure 2 est un schéma général d'un dispositif pour la production d'électricité pour la transformation de la matière organique liquide, dans lequel l'énergie de la vapeur produite en utilisant l'énergie des gaz d'échappement est utilisé pour produire de l'électricité supplémentaire dans un moteur à vapeur.

PROCEDE ET APPAREIL DE PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ À PARTIR DE COMBUSTIBLES FOSSILES SOLIDES

La figure 3 représente le schéma général d'un dispositif de production d'électricité,
équipé d'un générateur de vapeur, intégré dans le cyclone-condensateur.

L'appareil représenté sur la figure 1 comprend un chargement de l'appareil et de distribution d'une matière organique de haut réacteur de pyrolyse 2 équipé du dispositif de chauffage 3 et à haute fréquence générateur 4 pour entraîner un plasma réactif dans le réacteur à haute pyrolyse résidu solide récepteur 5, le cyclone, le condenseur 6, le stockage de liquide 7, le carburant, la centrale thermique 10 comprenant un générateur de moteur à gaz de chaleur 8 et 9, une charge électrique 11, échangeur de chaleur 12 et la chaleur de la vapeur consommateur 13, et l'eau chaude.

Le dispositif fonctionne comme suit.

Solides combustibles fossiles A travers la chambre de chargement et de distribution 1 pénètre dans le réacteur de pyrolyse à haute 2, où elle subit l'impact d'énergie intégrée par un dispositif de chauffage 3 et plasma réactif générateur 4 et subit termoelektrohimicheskoe transformation conduit à la gazéification de la matière organique solide pour former un composé de masse moléculaire de préférence de faibles qui passent la phase gazeuse B et d'une petite quantité de uglepodobnogo solide B qui pénètre dans le récepteur de précipité solide 5. Arrêt de la molécule en phase gazeuse des composés dirigés vers le cyclone condenseur 6, dans lequel le refroidissement et les séparer en une fraction liquide F du liquide circulant dans l'accumulateur 7, le carburant et le gaz D, qui tombe sur la chaleur de l'entrée d'entraînement du générateur de puissance du moteur à gaz 8 10 9 une puissance thermique générateur 9 est relié à une charge électrique 11. la sortie de gaz d'échappement E de la chaleur du moteur à gaz 8 est amené à l'échangeur de chaleur 12 pour la vapeur d'eau de production de vapeur F de l'eau 3 et l'échangeur de chaleur 12 du système d'alimentation en eau. La vapeur d'eau est transportée vers le consommateur de chaleur 13 et l'eau chaude.

La figure 2 montre un dispositif qui est d'améliorer l'efficacité de conversion des combustibles fossiles solides dans l'électricité et de la centrale thermique comprend une machine à vapeur. Outre les éléments inclus dans l'appareil montré à la figure 1, l'appareil représenté schématiquement sur la figure 2 et comprend une centrale thermique 16, qui comprend un générateur de vapeur 14 et le moteur 15, et une charge électrique 17. La particularité du dispositif travaille comme suit.

Produit dans l'échangeur de chaleur du générateur de vapeur 12, la vapeur est envoyée à la vapeur 14 du moteur d'entraînement générateur électrique 15, un générateur électrique de puissance thermique 16. La sortie 15 est reliée à une charge électrique 17. La vapeur d'échappement est amené au consommateur de chaleur et d'eau chaude 13. Le principe de fonctionnement de toutes les autres parties du même dispositif, comme l'appareil représenté sur la figure 1.

La figure 3 représente un dispositif permettant d'améliorer l'utilisation de l'énergie appliquée générateur de vapeur à combustible solide fossile intégré dans le condenseur à cyclone gazéifier les produits à haut poids moléculaire de pyrolyse. Outre les éléments inclus dans le dispositif représenté sur la figure 2, le dispositif représenté schématiquement sur la figure 3, et comprend un générateur de vapeur 18, un condensateur intégré dans le cyclone 6. La particularité du fonctionnement du dispositif est le suivant.

Une fois refroidi produits à bas poids moléculaire gazéifiés de pyrolyse de combustibles fossiles solides dans le transfert de chaleur cyclone 6 condenseur a lieu le générateur de vapeur 18, qui fait partie du cyclone-condensateur 6. La vapeur produite dans le générateur de vapeur 18 est entrée à la machine à vapeur 14 entraîne le générateur 15 de la centrale thermique 16. Le principe de fonctionnement de tous les autres des parties du dispositif est identique à celui du dispositif représenté sur la figure 2.

REVENDICATIONS

1. Procédé de production d'électricité à partir d'un combustible organique solide par gazéification de combustible et en convertissant l'énergie de combustion du gaz produit dans l'énergie mécanique et électrique et thermique, dans lequel la gazéification du combustible solide est effectuée par chauffage dans un accès à haute vitesse de réacteur sans oxygène à 700 ... 1200 ° C pendant 10 0 ... 10 -4 en présence d'un plasma de décharge à froid du plasma et la densité de puissance électrique réactive de 0,1 ... 1 kWh pour 1 kg de combustible organique traité, et le gaz produit est débarrassé des fractions solides et liquides , dans le cyclone, et amené à la centrale thermique du condenseur équipé d'un moteur thermique de gaz, l'énergie des gaz d'échappement est convertie en énergie de la vapeur, qui est envoyé au consommateur de chaleur et de production d'eau chaude.

2. Procédé de production d'électricité à partir d'un combustible organique solide par gazéification de combustible et en convertissant l'énergie de combustion du gaz produit dans l'énergie mécanique et électrique et thermique, dans lequel la gazéification du combustible solide est effectuée par chauffage dans un accès à haute vitesse de réacteur sans oxygène à 700 ... 1200 ° avec un temps de 10 0 ... 10 -4 , en présence d'une décharge de plasma réactif densité à froid du plasma électrique de 0,1 ... 1 kWh pour 1 kg de combustible organique traité, et le gaz produit est nettoyé des fractions solides et liquides dans le cyclone, et alimenté à la chaleur du condenseur centrale thermique avec un moteur à gaz, l'énergie des gaz d'échappement est convertie en énergie de la vapeur, qui est envoyé à la centrale thermique avec un moteur à vapeur, et la vapeur d'échappement envoyés au consommateur de chaleur et de production d'eau chaude.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chaleur obtenue par refroidissement et condensation partielle des produits de pyrolyse traitement gazéifier un combustible solide fossile est utilisé pour produire de la vapeur, qui est envoyé à une centrale thermique avec un moteur à vapeur et la consommation de chaleur d'échappement de vapeur pour la production directe et l'eau chaude.

4. Dispositif de production d'électricité à partir de combustible fossile solide, comprenant une centrale thermique avec un moteur thermique de gaz, caractérisé en ce qu 'il comprend un réacteur à haute température de pyrolyse de 700 ... 1200 ° C, et un générateur équipé d'une densité de plasma froid de décharge de plasma réactif 0,1 ... 1 kWh pour 1 kg de combustible organique transformée, avec un rendement élevé du réacteur de pyrolyse, reliée au condensateur de puissance thermique d'entrée à travers un cyclone pour séparer les fractions solides et liquides et la sortie du moteur thermique est relié à un échangeur de chaleur du générateur de vapeur de gaz au consommateur la chaleur et l'eau chaude.

5. Dispositif de production d'électricité à partir de combustible fossile solide, comprenant une centrale thermique avec un moteur thermique de gaz, caractérisé en ce qu 'il comprend un réacteur à haute température de pyrolyse de 700 ... 1200 ° C, et un générateur équipé d'une densité de plasma froid de décharge de plasma réactif 0,1 ... 1 kWh pour 1 kg de combustible transformé organique, avec un rendement élevé du réacteur de pyrolyse, reliée au condensateur de puissance thermique d'entrée à travers un cyclone pour séparer les fractions solides et liquides, et la sortie de la puissance thermique du moteur à gaz par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur relié à un chauffage du générateur de vapeur centrale électrique, ayant entraîné par le moteur à vapeur, la puissance du moteur à vapeur est relié au consommateur de chaleur et d'eau chaude.

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cyclone comprend un condensateur intégré dans ce générateur de vapeur, dont la sortie est reliée à une centrale thermique ayant des machines entraînées par la vapeur.

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Date de publication 07.02.2007gg