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Fédération de Russie Patent RU2150161

MÉTHODE DE TRAVAIL DU POUVOIR COMBINÉ

MÉTHODE DE TRAVAIL DU POUVOIR COMBINÉ

Nom de l'inventeur:. Saydanov VO; Agafonov AN. Avakov VB. Landgraf IK
Le nom du titulaire du brevet: Université technique militaire
Adresse pour la correspondance: 191185, Saint - Pétersbourg, ul. Zakharievskaya 22 VITU, PPRBI
Date de début du brevet: 18.03.1999

L'invention se rapporte à la construction mécanique, en particulier aux procédés de centrales électriques destinés à produire de l'électricité et peut être utilisé pour alimenter les installations qui fonctionnent sans contact avec l'atmosphère. Le résultat technique de l'invention est de réduire le temps de démarrage et de la production de la centrale électrique à la puissance nominale avec une augmentation simultanée de l'efficacité des processus de l'usine, et d'accroître l'efficacité et les réserves d'environnements de travail et d'augmenter la fiabilité. Selon l'invention, le procédé comprend l'inerte opération de remplacement de gaz des circuits du générateur électrochimique (ECG), les alimentent en oxygène et en hydrogène, qui est chauffé dans les échangeurs de chaleur liquide circulant dans le système de thermostat de la réaction électrochimique avec le développement d'un courant électrique aux consommateurs d'énergie, et pendant élimination du courant électrique d'un gaz inerte produit dans un générateur électrique entraîné par un moteur à combustion interne (DVC) qui est alimenté en combustible, un oxydant et une charge - gaz inerte, y compris amovible des circuits ECG brûler le mélange de carburant et les gaz d'échappement sont refroidis en les utilisant la chaleur pour chauffer le fluide de régulation de température dans le système ECG, purifié et envoyé à un convertisseur ICE.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à la construction mécanique, en particulier aux modes de fonctionnement des centrales électriques, destinés à générer de l' énergie électrique, et peut être utilisé pour alimenter les installations qui fonctionnent sans contact avec l'atmosphère.

méthodes de fonctionnement des centrales Connu par la production d'énergie électrique dans le générateur électrique entraîné par un moteur à combustion interne (ICE), qui est alimenté en combustible, un oxydant et de la charge - le gaz inerte est mélange résultant brûlé suivi un travail utile et formé par les produits de combustion sont purifiés dans le liquide Convertisseur -schelochnom et fourni aux cylindres du moteur à combustion interne [1, 2].

Un inconvénient des procédés connus [1, 2] est leur efficacité et de l'inventaire des coûts relativement faibles pour les médias de travail et les produits de neutralisation qui, en outre, doivent également être éliminés, notamment en augmentant la durée de fonctionnement avec une isolation complète de l'atmosphère. Cependant, le temps de démarrage et de recevoir une charge nominale de ces centrales est inférieure à dix secondes.

Procédé pour faire fonctionner la centrale en remplaçant le circuit du générateur électrochimique (ECG) de gaz inerte sont alimentés en oxygène et en hydrogène, qui est chauffé à la température optimale du liquide circulant dans le système de thermostat; de la réaction électrochimique pour former de l'eau et produire de l'énergie électrique [3] - pris comme analogue le plus proche.

L'inconvénient de ce procédé pour faire fonctionner une centrale électrique est relativement longue, le temps de démarrage et de sortie à la puissance nominale (1 - 2 h). Afin de réduire la centrale de temps de démarrage de la réalisation du procédé connu de fonctionnement, une puissance supplémentaire est nécessaire pour maintenir la température dans l'ECG dans la plage de 80 à 100 ° C par chauffage électrique du thermostat d'eau tel que déterminé dans le circuit de manière connue.

Un autre inconvénient de la méthode connue de l'exploitation des centrales est le fait que les contours du gaz inerte ECG à distance ne sont pas utilisées, mais simplement stockées dans l'établissement, occupant certain volume, ce qui réduit l'efficacité de l'ensemble du processus.

L'objet de l'invention est de réduire le temps de démarrage et de la production de la centrale électrique à la puissance nominale, tout en augmentant l'efficacité des centrales, et d'augmenter l'efficacité et les réserves d'environnements de travail et d'augmenter la fiabilité.

Procédé de la centrale combinée en substituant inerte ECG du circuit de gaz introduit dans les d'oxygène et d'hydrogène, qui sont chauffés à des températures optimales des échangeurs de chaleur à récupération de liquide circulant dans le système de thermostat d'une réaction électrochimique pour former de l'eau et de générer un courant électrique pour le consommateur de puissance, dans lequel en ce que lors de l'enlèvement du gaz inerte et l'oxygène de chauffage et de l'hydrogène, un courant électrique pour alimenter les consommateurs reçoivent un générateur électrique entraîné par un moteur à combustion interne qui est alimenté en combustible (hydrogène ou un hydrocarbure liquide), d'oxygène et de charge - gaz inerte, comprenant une amovible les contours de l'ECG, le mélange résultant est brûlé puis engageant le travail utile produit pendant les gaz de combustion et d'échappement sont refroidis dans un échangeur de chaleur de récupération en utilisant le dispositif de la chaleur pour chauffer le liquide dans le système ECG du thermostat, le liquide purifié et un agent neutralisant alcalin est introduit dans les cylindres du moteur à combustion interne.

Cette solution permet de réduire le démarrage et l'usine de temps à la puissance d'une capacité nominale de 1,5 - 2,0 heures à plusieurs dizaines de secondes, avec une augmentation simultanée de l'efficacité grâce à l'utilisation d'un gaz inerte dans les moteurs à combustion interne à retirer des circuits ECG, liquide thermostat du système de chauffage ECG des déchets chaleur ICE des produits de combustion, mais aussi d'augmenter la fiabilité et l'efficacité des dépenses sur les environnements de stocks.

De l'art antérieur on connaît des procédés de centrales combinées en fournissant un gaz inerte à partir des circuits d'ECG dans les moteurs à combustion interne et le chauffage du liquide dans l'ECG du système d'incubation en utilisant la chaleur des gaz d'échappement du moteur (gaz d'échappement).

Le dessin montre un schéma d'une centrale électrique combinée, qui réalise la méthode de travail proposée.

MÉTHODE DE TRAVAIL DU POUVOIR COMBINÉ

Centrale combinée contient 1 ECG, stockage d'oxygène et de distribution avec une source d'oxygène 2, 3 et le réchauffeur d'arrêt et les vannes de régulation 4, 5, 6; le stockage et la fourniture de l'hydrogène avec une source d'hydrogène, 7, 8 et le réchauffeur d'arrêt et de soupapes de commande 9, 10, 11; stockage de gaz inerte et système de distribution (par exemple, l'azote) à partir d'un réservoir de gaz inerte de réserve 12 et d'arrêt des soupapes de commande 13, 14, 15, 16; système de contrôle de la température avec une réserve de capacité de l'eau 17, une pompe de circulation 18 et les arrêt et de contrôle des vannes 19, 20. La centrale combinée contient un échangeur de chaleur de récupération (TA) 21, et le circuit de liquide 21 est inclus dans le contrôle de la température du système TA entre le réservoir 17 et la pompe 18, et le gaz circuit, respectivement, dans un système générateur de gaz d'échappement diesel (DG) 22 entre le collecteur d'échappement 23 et le liquide alcalin de neutralisation 24; En outre, dans le système d'échappement 22 est monté DW condensé séparateur d'humidité 25 et les soupapes de commande de mise hors tension 26, 27, 28, 29, 30, 31. Le système d'échappement 22 est relié à l'entrepôt de données à travers un mélangeur avec un système d'admission 32 qui, à son tour, est relié par l'intermédiaire arrêt des soupapes de commande 33, 34, 35, respectivement, avec une source d'oxygène 2, 7 l'hydrogène et un gaz inerte 12 dans l'atmosphère. Neutraliseur alcalin liquide 24 comporte également un circuit alcalin comprenant réservoir alcalin de réserve 37, une pompe de circulation 38 et la capacité d'éliminer les produits solides de 39 neutralisation.

Centrale combinée présentée dans les œuvres de dessin comme suit. Dans un premier temps, pendant quelques dizaines de secondes pour démarrer et prendre la charge DW 22. Il y a deux mode de déclenchement possible. Mode N 1 (régulateurs ouverts d'arrêt 10, 26, 27, 29, 33, 36 et fermé, respectivement, - 9, 28, 30, 31, 34, 35) - DW 22 communique avec l'atmosphère, de sorte que la combustion de carburant de l'air il est tiré de l'atmosphère et le gaz d'échappement est supprimé. Mode de N 2 (arrêt des régulateurs 5, 10, 13, 14, 15, 16, 26, 27, 30, 31, 33, 34, 35 et fermé, respectivement, - 28, 29, 36) - DG 22 isolé de l'atmosphère et fonctionne dans un cycle fermé. Comme carburant dans le DW 22 dans n'importe quel mode peut être utilisé de l'hydrogène provenant d'une source 7 (comme représenté) ou d'un combustible hydrocarboné liquide provenant du réservoir auxiliaire (non représenté sur le schéma). Lorsqu'il fonctionne en mode 2 N en tant que charge utilisée pour DIC gaz inerte entrant provenant du système ECG.

gaz d'échappement à haute température généré par la combustion dans les cylindres du moteur à combustion interne 22, DW, reçoit une boucle de gaz TA 21, où ils sont refroidis, tout en chauffant le liquide circulant dans le circuit d'eau TA système de thermorégulation 1. Une fois que ce gaz ECG d'échappement sont éliminés à l'atmosphère (N mode 1) ou reçoit un convertisseur 24 (mode 2 N), où l'interaction avec la pompe d'alimentation 38 du réservoir 37 par un alcali la portion de fixation du dioxyde de carbone (CO 2) pour former un solide qui est éliminé dans le récipient 39. Ensuite, le gaz d'échappement entrant dans le séparateur 25, où l' on émettre l'humidité condensée. Après cela, le gaz d'échappement purifié venant dans le mélangeur, où le mélange avec de l'oxygène fourni par la source 2, et (si le moteur à combustion interne fonctionne à l'hydrogène), l'hydrogène provenant de la source 7, mais aussi un gaz inerte fourni par les circuits ECG, en ouvrant les régulateurs d'arrêt 14, 15, 16, forment un mélange de gaz de synthèse (GCI), qui pénètre dans les cylindres du moteur à combustion interne DW 22.

DW 22 fonctionne dans un mode N 1 et N 2 pour plus de 1 heure, au cours de laquelle il y a un lancement de l'ECG 1, aboutissant à la libération de la puissance nominale, ce qui est, d'une part, pour remplir les contours de réactifs de l' ECG (O 2 et H 2) en ouvrant le robinet d'arrêt et des organes de régulation 6, 11, comme dans la période d'inactivité de l'hydrogène et de l'oxygène ECG boucle remplie d'un gaz inerte tel que l'azote, qui doit être retirée du système en même temps éliminé du gaz inerte est utilisé comme charge pour le moteur à combustion interne; d' autre part, à la chaleur circulant à travers le circuit de fluide TA système de contrôle de la température 21 de l' eau à la température optimale de 80-100 ° C, qui est la température de fonctionnement de la 21 TA, dans lequel le thermostat du système ECG d'eau de chauffage, en raison de l'effet de choc DG évacuation de la chaleur augmente l'efficacité de déclenchement ECG.

Après cela, mis hors service (arrêt) DG 22 en arrêtant la fourniture de combustible et d'oxydant (régulateurs d'arrêt 33, 34) et hors TA 21 (Les corps de fermeture 26, 27).

Puis, pour la période de temps restant pour l'isolement complet de l'objet de l'atmosphère est fournie par l'alimentation fonctionnement ECG 1, qui consomme beaucoup moins (par rapport à la DG 22) de carburant et comburant en particulier (2 - 3 fois). Ainsi DW 22 reste source d'énergie de réserve et l'objet, en cas de défaillance de l'ECG 1 en raison d'un défaut, est introduit dans une deuxième action et fournit la puissance de l'objet, un procédé qui augmente la fiabilité de la centrale combinée dans son ensemble.

Ainsi, la méthode proposée pour faire fonctionner une centrale électrique combinée en raison de l'opération supplémentaire - la fourniture de gaz inerte présente dans les contours de ECH, dans les moteurs à combustion interne, mais aussi du fluide de chauffage dans le système de thermorégulation en utilisant la chaleur de combustion du moteur à combustion interne réduit le temps de démarrage et la réception charge nominale 1 5 - 2 heures à plusieurs dizaines de secondes, tout en augmentant l'efficacité, l'économie et la fiabilité.

SOURCES

certificat de 1. Auteur URSS N 1206451, cl. F 01 N 3/08, 1983.

2. Le brevet US N 3779013, cl. 123-3 1973.

3. G.Sattier. Air Independent Propulsion Sistem Pour Submarines. // Forces navales, 1989, mars, p. 71-74.

REVENDICATIONS

Procédé d'exploitation d'une centrale combinée en remplaçant le circuit du générateur électrochimique introduite dans les d'oxygène et d'hydrogène, qui sont chauffés à des températures optimales des échangeurs de chaleur à récupération de liquide circulant dans le système de thermostat d'une réaction électrochimique pour former de l'eau et produire un courant électrique pour le consommateur de courant de gaz inerte, dans lequel en ce que lors de l'enlèvement du gaz inerte et l'oxygène de chauffage et d'hydrogène, une puissance électrique des consommateurs de courant produit dans un générateur électrique entraîné par un moteur à combustion interne qui est alimenté en carburant - un atome d'hydrogène ou un hydrocarbure liquide, de l'oxygène et de la charge - gaz inerte, comprenant une amovible des circuits de générateur électrochimique à brûler le mélange résultant a suivi un travail utile et formé par la combustion des gaz d'échappement sont refroidis dans l'appareil d'échange de chaleur à régénération en utilisant la chaleur pour chauffer le fluide dans le système de générateur électrochimique du thermostat, le liquide purifié, le neutralisant alcalin et introduit dans les cylindres interne la combustion.

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Date de publication 10.02.2007gg