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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2277638

Verfahren und Vorrichtung zur Macht durch die Nutzung von kondensiertem Brennstoff

Verfahren und Vorrichtung zur Macht durch die Nutzung von kondensiertem Brennstoff

Name des Erfinders: Kondra Evgeny (RU); Kochetkov Gennady Borissowitsch (RU); Rafe Vladimir (RU); Hush Anatoly Petrovich (RU); Fursov Viktor Prokophiewitsch (RU)
Der Name des Patentinhabers: Kondra Evgeny
Adresse für die Korrespondenz :. 141980, Gebiet Moskau, Dubna, Prospect Bogolyubov 6, kv.1303, EI Condrieu
Startdatum des Patents: 2005.04.11

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie, die durch kondensierte Brennstoffen in dem der Kraftstoff in Vergasertyp Tunnelofen erzeugte Gas vergast wird, in einem Ofen mit einer Hochtemperatur-Wärmetauscher und die Wärme des Rauchgases für die Druckwärmeluft zu der Verbrennungskammer zugeführten Gases verwendet bereitgestellt verbrannt Turbine, die sich in einem elektrischen Generator. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird der Kraftstoff durch den Vergaser bewegt darin eine oder mehrere Durchgangskanäle zu bilden, orientiert überwiegend entlang der Fahrtrichtung, in die Vergasungsmittelkanal zugeführt wird, und geben sie aus dem Produktgas. Einschmelzvergaser Reduktionszone ausgewählten Abschnitt Wasserstoff durch eine für Wasserstoff durchlässige Membran gebildet, die in dem Kanal angeordnet ist, und es in der Gasturbinenbrennkammer zuzuführen. Die Erfindung kann als Brennstoff verwendet werden, um eine breite Palette von Materialien zu versorgen, wesentlich verschieden in ihrer Zusammensetzung und Eigenschaften (Pulver, Klumpen Materialien, Pasten und Flüssigkeiten).

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung elektrischer Energie, die durch Vergasung von kondensierten Brennstoffen Verbrennung von brennbarem Gas aus der Übertragung von Wärme von der Gasturbine Arbeitsfluid erzeugte resultierende, was zu einem elektrischen Generator, wobei ein Teil des brennbaren Gases als Gasturbinen-Kraftstoff verwendet wird.

Unter kondensiert Brennstoffe in dieser Anwendung gemeint ist frei oder chemisch gebundenen Kohlenstoffmaterial jeglicher Herkunft, die zum Beispiel fossile Brennstoffe (Kohle, Torf, Schiefer, Teersand-Öl), Industrieabfälle (Abfallkohle oder Kohleaufbereitung, Asche CHP, Altholz fliegen, Abfall Biomasse, Raffinerieabfälle, Klärschlamm, Gummiabfälle), Siedlungsabfälle (Schlammfelder Filtration, Hausmüll). Strom eine Vielzahl von Materialien zu erzeugen, signifikant unterschiedlich in Zusammensetzung und Eigenschaften der vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen, als Brennstoff verwendet werden.

Unter den bekannten Verfahren der Strom aus kondensierten Brennstoffen produziert wird als die vielversprechendste Methode ist die sogenannte IGCC (Integrated Gasification Combined und Ciclo) - Brennstoffvergasung Strom in kombinierten Zyklus zu erhalten (Vergasung - Gasturbine - Dampfturbine). Wie in den Materialien des US Department of Energy Clean Coal Technology Program (Clean Coal Technology Program des US-Department of Energy, Topical Bericht 21 - September 2001. Coproduktion von Strom, Brennstoffe und Chemikalien) erwähnt, ein Verfahren auf Basis von IGCC-Technologie gehören zu den effizientesten und sauber moderne Technologien für die Energieerzeugung aus Kohle-Emissionen, vergleichbar mit den Emissionen von Kraftwerken, angetrieben durch Erdgas erzeugt wird. Neben der hohen Umwelt Sauberkeit und IGCC-Verfahren ermöglicht Wirkungsgrad der Stromerzeugung zu erhöhen. Zum Beispiel in einem Kraftwerk in Polk County, Florida (IGCC-Projekt von Tamra ELECTRIC) bis zum Ende des Jahres 2000 war es geplant, um die Effizienz auf 38% zu bringen, und in der größten IGCC-Demonstrationsprojekt in Kentucky (The Kentucky Pioneer Energie IGCC Demonstrationsprojekt, The Kentucky Pioneer Energie, LLC, eine Tochtergesellschaft der Global Energy Inc.) gegründet Design-Effizienz von 48% für die Leistung von 540 MWe, auf Lignit läuft.

Hohe Werte auf Umweltfreundlichkeit und Effizienz der IGCC-Projekte werden durch den Einsatz von komplexen und teuren Ausrüstung erreicht. Somit ist die Gesamtkosten für ein IGCC-Projekt von Tamra-ELECTRIC in Polk County war $ 303.000.000 (19 Clean Coal Technology Program des US-Department of Energy, Topical Report -. Juli 2000 Integrated Gasification Combined-Cycle-Projekt ein Update), dass die Kapazität von 250 MWe, der gelieferten externen Kunden bedeutet die Einheitskosten der Kapitalkosten von ca. US $ 1.200 pro installiertem Kilowatt Strom. Brennstoffvergasungsanlage zur Verwendung in Polk County Texas-Methode (Hochdruckvergasung mit Sauerstoff Explosion) erfordern eine aufwendige Herstellung des Brenngases, bevor es in die Gasturbine (Gaskühlung, die Entfernung von Flugasche und anderen schädlichen Verunreinigungen) eingespeist wird. Ein weiterer Nachteil dieses Systems ist die Notwendigkeit für spezielle Vorbereitung der Quelle von Brennstoff (Kohle Herstellung wässriger Suspension basierend auf der bestimmten fraktionierte Zusammensetzung der Feinkohle).

Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff und Energie aus minderwertigen festen Brennstoffs in der Plasma ehnergotehnologicheskoj Installation Herstellung Vergasungsbrennstoff in plasmachemischen Reaktor umfasst, Verdichten der resultierenden Synthesegas in den Kompressor, dessen Abtrennung, die Richtung von Synthesegas in dem Dampferzeuger Dampf und Stromerzeugung in der Turbogenerator zu erzeugen und Knoten Trennung, bestehend aus zwei in Reihe montierte Membransysteme mit dem Kompressor dazwischen, von denen die erste Methan und Synthesegas produzieren, ist für die Verbrennung in einem Dampferzeuger gerichtet sind, und die zweite - aus dem Synthesegas erzeugten Wasserstoffs, die dem Verbraucher zugeführt wird, oder teilweise auf die zugeführten Reaktor plasmachemische (RU 2055091, IPC C 10 J 3/18, 27.02.1996).

Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Komplexität und die hohen Energiekosten für den Betrieb der Plasma-chemischen Reaktor.

Verfahren zur Verarbeitung von Materialien frei oder chemisch gebundenen Kohlenstoff enthält, wobei der Brennstoff in einem sauerstoffhaltigen Mittels im Gegen im Tunnelofenreaktor vergast wird Vergasen (WO 2004/042278, IPC F 23 G 5/027, 21.05.2004). Vor dem Reaktor Brennstoff eintritt, so geformt, daß es, oder zwischen den Teilen oder zwischen dem Kraftstoff und der Innenwand des Reaktors, wie es durch den Reaktor bewegt, ein oder mehrere Durchgangskanäle zu bilden, entlang der Bewegungsrichtung ausgerichtet vorherrschend. In dieser Beschickungen ist Vergasungsmittel zu und aus dem Produktgas zugeführt, abgezogen wird, so dass Kontakt des Vergasungsmittel und / oder das Produkt Heizgas sie in den Kanal zu finden. Diese Anordnung ermöglicht das Verfahren eine Vielzahl von Brennstoffen zu vergasen, signifikant unterschiedlich in Zusammensetzung und Eigenschaften (Pulver, lump Materialien, pastöse Materialien und sogar flüssig) ohne Kraftstoff seiner Verarbeitungsvorgänge für jede spezifische aufruft.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Leichtigkeit und Zuverlässigkeit der verwendeten Ausrüstung. Jedoch macht es die Anwesenheit in der Zusammensetzung des resultierenden brennbaren Pyrolysegas schwierig es Harze als Brennstoff für die Gasturbine zu verwenden.

Die am nächsten an der Erfindung durch die technische Wesen und erzielte Ergebnis in einem Teil des Verfahrens ist ein Verfahren der Strom durch die Verwendung von kondensierten Brennstoffe erzeugen, umfassend die kondensierte Kraftstoff Zuführen und das Vergasungsmittel in den Vergaser, eine Reduktionszone, die Aufnahme des Gasvergaser Produkt, das Wasserstoff in der Reduktionszone gebildet, das Produktgas in den Ofen Brennen zu erzeugen heißen Verbrennungsgase, die Wärmeabfuhr aus den Rauchgasen in einem Wärmetauscher mit einer Gasturbine als Generatorantrieb für die Stromerzeugung, ein Teil des heißen Abgases, das als Vergasungsmittel verwendet wird, und das verbleibende Abgas verwendet wird, wie Oxidationsmittel für die Verbrennung Produktgas (RU 2211927, IPC F 01 K 13/00, 10.09.2003).

Die am nächsten an der Erfindung durch die technische Wesen und erzielte Ergebnis in einen Teil der Vorrichtung von derselben Quellvorrichtung bekannt ist, Elektrizität durch Verwendung von kondensierten Brennstoffe erzeugen, einen Vergaser, Mittel, um in sie die kondensierte Kraftstoff einführt und das Vergasungsmittel, bedeutet die Entnahme aus der Gasreaktorprodukt und ihn in den Ofen zur Verbrennung, mit einem Wärmetauscher für die Auswahl des Rauchgaswärme vorgesehen ist, eine Gasturbine, die einen Stromgenerator zur Stromerzeugung und einen Kompressor zum Verdichten von Luft und mit Mitteln zum Zuführen Teil der Abgase in den Vergaser als Vergasungsmittel angetrieben wird, und Mittel, die verbleibende Abgas als Oxidationsmittel zum Zuführen von eine Brennkammer für Produktgas zu verbrennen.

Der Nachteil des bekannten Verfahrens und der Vorrichtung ist der schmale Bereich von Anwendungen in der Verarbeitung von Braunkohle.

Das technische Ergebnis bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Verfahrens und der Vorrichtung unter Verwendung der Vergasung von kondensierten Brennstoffen zu überwinden Elektrizität zu erzeugen, und ermöglicht, so dass die Verwendung als Brennstoff eine Vielzahl von Materialien zu versorgen, signifikant unterschiedlich in Zusammensetzung und Eigenschaften (Pulver, klumpigen Materialien, flüssige und pastöse Materialien).

Elektrizitäts dadurch gelöst gemäß dem Verfahren zur Herstellung unter Verwendung von kondensierten Brennstoffen Brennstoff und das Vergasungsmittel dem Vergaser zugeführt wird, erzeugt wird, in der Vergasungsproduktgas einer Reduktionszone mit Wasserstoff in der Reduktionszone gebildeten enthält, wird verbrannt Produktgas gesagt technische Ergebnis wird, erzeugte heiße Rauchgase in den Wärmetauscher zugeführt werden, der Wärmetauscher aus den Rauchgasen entnommen wird, wird eine Gasturbine zur Erzeugung von Elektrizität, ein Teil des heißen Abgases als Antriebsgenerator verwendet, der als Vergasungsmittel verwendet wird, und das verbleibende Abgas wird als Oxidationsmittel für die Verbrennung produkt- verwendet Gas vor dem Vergaser kondensierte Kraftstoff Zuführung ist so ausgebildet, daß es, oder zwischen Teilen oder zwischen dem Kraftstoff und der Innenwand des Vergasers während der Bewegung des Materials durch den Vergaser ein oder mehrere durch die Kanäle hauptsächlich entlang der Brennstoffbewegungsrichtung durch den Vergaser angeordnet, in dem zu bilden zugeführte Vergasungsmittel und das eine Produktgas von einem Vergaser der Reduktionszone Abschnitt ausgewählt Erzeugung von Wasserstoff durch eine für Wasserstoff durchlässige Membran gebildet, die in dem Kanal angeordnet ist, und es in einer Gasturbinenbrennkammer, die Wärmeabfuhr aus den Rauchgasen in dem Wärmetauscher zuzuführen ist, durch Zuführung erfolgt eine Druckluftzufuhr durch die Wassereinspritzung und der Richtung der vorgewärmte Druckluft in den Gasturbinenbrenner gekühlt.

Um die Freisetzung von Pyrolyseteer von Brennstoffvergasung unterdrücken und die Ausbeute an Wasserstoff zu erhöhen durch Vergasung Teer kondensiertem Brennstoff und Vergasungsmittel kann in den Vergaser Satellit zugeführt werden, tragen sie Brennstoff-Vergasungsprozess gegenüber.

Um die Temperaturbedingungen des Vergasungsverfahrens in der Vergasungsvorrichtung steuern kann, in das Wasser zwischen dem Hochtemperaturbereich und dem Ende des Rückgewinnungszone des Vergasers zugeführt werden, der mit dem Vergasungsmittel zugeführt wird.

Um den Energieverbrauch für die Wasserstoffzufuhr zu der Verbrennungskammer einer Gasturbine, die Entlüftungs von Wasserstoff aus dem Vergaser reduzieren kann durch Luft gekühlt werden, die in den Ofen geleitet wird Produktgas zu verbrennen.

Die Restwärme des Rauchgases nach dem Wärmetauscher kann in einem Dampfkessel und Dampf verwendet werden, erzeugt wird, zu der Turbine geleitet, Elektrizität zu erzeugen.

Gesagt technische Ergebnis dadurch erreicht, dass die Vorrichtung Elektrizität durch Verwendung von kondensierten Brennstoffe zur Erzeugung, einen Vergaser, eine Einrichtung für das kondensierte Kraftstoff in sie einführt und das Vergasungsmittel, bedeutet die Entnahme aus der Gasreaktorprodukt und ihn in den Ofen zur Verbrennung, mit einem Wärmetauscher vorgesehen, um Wärme zu entfernen Rauchgase, einer Gasturbine, die kraftbetriebenen Generator Strom und einen Kompressor zum Verdichten von Luft und mit Mitteln zum Zuführen Teil der Abgase in den Vergaser als Vergasungsmittel ausgestattet zu erzeugen, und Mittel, die verbleibende Abgas als Oxidationsmittel in den Ofen zur Verbrennung des Produktgases zur Versorgung der Vergasungsvorrichtung ist ein Tunnelofen, bedeutet, und darin die kondensierte Kraftstoff zum Zuführen und Mittel Vergasen gemacht werden, so dass, wenn das Material für den Vergaser Bewegen eines oder mehrerer durch die Kanäle zu bilden, entlang der Bewegungsrichtung des Materials durch den Vergaser orientiert überwiegend und angepaßte Kontakt darin befindlichen Vergasungsmittel zu gewährleisten, eine vergaste Brennstoff Vergaser ist mit einer Wasserstoff-durchlässigen Membran in den Kanälen angeordnet ist, um auszuwählen Teil des gebildeten Wasserstoffs in der Reduktionszone vorgesehen ist, und bedeutet Wasserstoff an die Gasturbinenbrennkammer zuzuführen den Luftkompressor zum komprimieren zu einem Wärmetauscher verbunden ist, die Druckluft zum Erhitzen gekühlt Wassereinspritzeinrichtung und eine Ausgangs vorerhitzt Druckluft aus dem Wärmetauscher und in die Gasturbine speist.

Der Vergaser kann zum Zuführen von Wasser in sie zwischen dem Ort der Installation der Membran und dem Ende des Vergasers mit Mitteln versehen sein, die dem Vergasungsmittel zugeführt wird.

Die Vorrichtung kann mit Mitteln zum Kühlen der Abzapfluft aus dem Vergaser und bedeutet Wasserstoffzufuhr diese Luft in den Ofen zur Verbrennung von Produktgas zur Verfügung gestellt werden.

Der Ofen für das Produktgas Brennen kann mit dem Dampfkessel für die Nutzung der Restwärme der Abgase nach dem Wärmetauscher und Kessel speist die Dampfturbine gekoppelt werden, Elektrizität zu erzeugen.

Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für das Verfahren zur Erzeugung von Elektrizität durch kondensierte Brennstoffen.

Verfahren und Vorrichtung zur Macht durch die Nutzung von kondensiertem Brennstoff

Eine Vorrichtung zur Erzeugung von Elektrizität durch Brennstoff enthält Vergasers 1, kondensiert, die ein Tunnelofen ist. Die Luft als Vergasungsmittel verwendet werden, oder mit Sauerstoff angereicherter Luft oder reinem Sauerstoff (Oxidationsmittel). Die Verwendung von Sauerstoff verbessert die Produktivität des Verfahrens und der Kaloriengehalt des Produktgases, aber es erschwert die Ausrüstung und die Produktionssicherheit zu reduzieren. Das Vergasungsmittel wird in einer Menge nicht ausreichend für die vollständige Oxidation des Brennstoffes zu dem Vergaser zugeführt wird, bei hohen Temperaturen in einem Reaktor entstehende stromabwärts des Vergasungsmittel von dem Ort, wo der Sauerstoff vollständig Gewinnungszone 2. In dieser Zone auf der Oberfläche des Kraftstoffs gebildet beendet heißen Koks auftreten Reduktionsreaktion von Kohlendioxid zu CO und Wasserdampf - bis Wasserstoff.

Zuführmittel zum Vergaser 1 kondensiert Brennstoffe in Form von Plattformen sein kann, die auf Paletten auf sie mit Kraftstoff angeordnet montiert sind. Vergasungsmittelzufuhrmittel in Form von Rohren mit einer Regelvorrichtung angebracht ist. Am Ausgang des Vergasers 1 installiert Ausgabemittel davon Produktgas und ihn in den Ofen zur Verbrennung 3, 4 mit einem Wärmetauscher versehen Wärme der Abgase für die Aufnahme. Die Vorrichtung ist mit einer Gasturbine 5, die ein Stromgenerator für die Stromerzeugung und einen Kompressor 6 zum Komprimieren der Luft, und mit Mitteln zum Zuführen Teil der Abgase in den Vergaser 1 als Vergasungsmittel angetrieben wird, und Mittel, die verbleibende Abgas als Oxidationsmittel in den Ofen zur Zufuhr des Produktgases zum Verbrennen und 7 der Brennkammer.

Vergasungsvorrichtung 1 ist mit einer wasserstoffdurchlässigen Membran 8 angeordnet, in einem oder mehreren Durchgangskanälen 9, die Wasserstoffzufuhreinrichtung und die Brennkammer der Gasturbine 5. 7 als Mittel zur Wasserstoff Auswahl kann Vakuumpumpen (nicht gezeigt), und da die Zuführungsmittel verwenden Wasserstoff in die Verbrennungskammer der Gasturbine 5 7 - Kompressoren. Durch die Kanäle 9, orientiert überwiegend entlang der Bewegungsrichtung des Materials durch den Vergaser 1 und angeordnet, um einen Kontakt zu schaffen, die in der Vergasungsmittels vergast wird Kraftstoff.

Der Kompressor 6 zum Verdichten von Luft 4 zu dem Wärmetauscher verbunden ist, um die Druckluft erhitzt durch Wassereinspritzung abgekühlt wird. Ausgabemittel Luft aus dem Wärmetauscher 4 und liefern es zu der Gasturbine 5 sind auf der Rohrleitung montiert ist mit seinem Druckregler vorgewärmtem (nicht gezeigt).

1 A-Vergaser ist mit Mitteln versehen Wasser hinein zwischen dem Ort der Installation für die Zuführung der Membran 8 und dem Ende des Vergasers 1 durch Vergasen Mittel. Mittel zum Zuführen von Wasser können als Düsen ausgebildet sein (nicht dargestellt).

Die Vorrichtung kann mit Mitteln zum Kühlen der Abzapfluft aus dem Vergaser und ein Wasserstoff der Luftzufuhreinrichtung 3 in den Ofen zum Brennen Produktgas zur Verfügung gestellt werden.

Der Ofen 3 für die Verbrennung des Produktgases kann mit einem Kessel 10 zur Entsorgung der Restwärme der Abgase nach dem Wärmetauscher 4 verbunden werden, die die Dampfturbine 11 zur Stromerzeugung antreiben kann.

Ein bevorzugtes Verfahren ist wie folgt.

Das Verfahren wird durch Einspeisen des Brennstoffs und sauerstoffhaltigen Vergasungsmittel (Oxidationsmittel) in den Vergaser 1 Tunnelofen durchgeführt. Reduktionszone 2 wird nach der Initiierung des Prozesses, beispielsweise gebildet auf einer Plattform Kraftstoff platzieren und sie in die Mitte des Reaktors vorlegt, wo das Material von dem Vergasungsmittel gezündet wird. Sie können auf der ersten Plattform brennbarem Material platzieren (Holz, Torf, Lappen mit Kerosin getränkt, etc.), die zu einer beliebigen Quelle offener Flamme in Brand gesetzt, was zur Zündung und der Arbeits Kraftstoff.

Nach der Zündung gebildet wird allmählich die Plattform mit Kraftstoff in der Vergasungsvorrichtung 1 fort, einen Hochtemperaturbereich, der von der resultierenden Koks Vergasungsbrennstoff beginnt. Wie oben erwähnt, gibt der Teil des Vergasungsmittels in dem Feld ist, einen vollständigen Verbrauch von Sauerstoff darin enthalten ist, 2 in niedrigeren Gasströmungsrückgewinnungszone ergeb ein Temperaturprofil gebildet wird Form, insbesondere in der Reduktionszone, hängt es von der Art des Kraftstoffs, dessen Förderrichtung (rechte Seite oder linke Seite) und der Prozessbetrieb zu verarbeiten, sondern behält die Hauptfunktionen, nämlich die Anwesenheit der Hochtemperaturzone in der Mitte des Vergasers und endet zur wesentlichen Verringerung des Vergasers. Wenn die Plattform, auf der die Zündung durchgeführt wurde, wird von der Mitte bis zum Ende des Vergasers passieren, gleichzeitig mit dem Start des Kraftstoffs in den Vergaser und aus daraus Recycling Feststoffe (Asche) von der rechten Seite oder der linken Seite, respectively. Falls die Kraftstoffzufuhr zu dem Vergasungsmittel (sogenannte Direktvergasungsprozess), die festen Produkte der Verarbeitung (nachstehend Asche) aus dem Vergaser wird ausgegeben bei einer relativ niedrigen Temperatur sein, durch Abkühlung eines Gegenstrom von relativ kühlen Vergasungsmittel. Der Ausgang des Vergasers mit seinem gegenüberliegenden Gas Endprodukt und eine relativ niedrige Temperatur haben, indem die Kraftstoffkühlung zugeführt zu erfüllen. In dem Fall, wo der Kraftstoff in den Vergaser in der gleichen Richtung wie das Vergasungsmittel (eine sogenannte umgekehrte Prozess der Vergasung) zugeführt wird, wird das Produktgas und die Asche aus dem Vergaser mit dem entgegengesetzten Ende des Vergasers bei derselben relativ hoch im Vergleich zu direkten entfernt werden Temperaturprozess.

In beiden Fällen ist das Haupthindernis für die Verwendung des resultierenden Produktgas als Brennstoff für Gasturbinen die Anwesenheit von Staub und Gas der Pyrolyse Teer. In der vorliegenden Erfindung ist die technische Lösung für dieses Problem Ablehnung des Produktgasreinigung von Staub und Harze. Stattdessen wird ein Ausgang des Vergasers Produktgases zu seinem Verbrennungsofen 3 mit einem Wärmetauscher 4 zum Abführen von Wärme erzeugte Rauchgase und Erwärmen der Druckluft, ausgestattet zugeführt, die als Arbeitsmedium der Gasturbine verwendet wird 5. Um die Wärmeentfernungswirksamkeit des Kamins zu erhöhen Gas in den Wärmetauscher eingespeist mit Druckluft, dessen Temperatur nach der Kompression durch den Kompressor 6 wird durch die erforderliche Einspritzmenge an Wasser reduziert.

Um den Anteil der Wärmequelle des Kraftstoffs übertragen Arbeitsfluid der Gasturbine durch den Wärmetauscher 4, und dadurch verringern ihre maximale Betriebstemperatur, ohne den Wärmeverlust zu reduzieren in dem Betriebszyklus der Turbine zu verwenden, stellt die vorliegende Erfindung aus der Rückgewinnungszone 2 Abschnitt ausgewählt darin ausgebildeten Wasserstoff und zugeführt zu einem Gasturbinenbrennkammer 7 5. eine solche Auswahl würde den Heizwert des Produktgases zu reduzieren und seine Temperatur im Verbrennungsofen 3, um dadurch zu reduzieren, die Anforderungen für die hohe Wärmebeständigkeit des Wärmetauschers Design reduziert. Die Verwendung für diesen Zweck die Wasserstoff permeable Membran 8 gewährleistet eine vollständige Abwesenheit von Staub und Teer in dem Pyrolysegas und ermöglicht ohne Reinigung entlüften es in der Verbrennungskammer zu leiten 7 der Turbine 5. Diese Lösung Übertragung des anfänglichen Wärmeinhalt des kondensierten Arbeitsfluids zu dem Brenngasturbine ermöglicht 5 auf zwei Arten in parallel: heat Luft a) durch Verbrennung von Brennstoff "dirty" Produktgas enthaltenden Teer Pyrolyse zu der Turbine zugeführten Druck führt, und b) durch die Wahl der Reduktionszone 2 des Vergasers 1 umweltfreundlicher Brennstoff für die Turbine 5 - Wasserstoff. Auswahl des Wasserstoffreduktionszone 2 verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung seiner Bildung mehr, die mehr Wärme zu übertragen Last von dem Wärmetauscher 4 in die Brennkammer der Gasturbine 7 5. Aufgrund der Tatsache ermöglicht, dass die Temperatur in der Reduktionszone des Vergasers 1 in der Nähe des optimalen Arbeitstemperatur 8 Metallmembranen zur Trennung von Wasserstoff verwendet (500-700 ° C), deren Verwendung in der vorgeschlagenen Regelung wird vereinfacht (keine Sonder Heizung Membranen).

Einen oder mehrere Kanäle 9 der gewünschten Form und Größe gebildet werden, oder zwischen dem Kraftstoff und der Innenwand des Vergasers 1 über Kraftstoff auf Paletten angeordnet oder zwischen Abschnitten durch diese Stücke auf Paletten übereinander Anordnen zwischen jeder Palette und dem Kraftstoff zu bilden platziert auf benachbarten Spalt darunter liegenden Palette einen der Kanäle bildet.

Der Gasstrom um den Kanal eintritt Vergasungsmittel ist, dann entlang der Länge des Vergasers 1 als Ergebnis der Wärmeaustausch mit dem Massenstrom und der Brennstoffoberfläche innerhalb des Kanals 9 wird gasförmigem verarbeitete Produkte angereichert, in dem Produktgas am anderen Ende des Vergasers drehen.

In der Mitte des Vergasers 1, unabhängig von der Vorschubrichtung Treibstoff, ein Bereich, in dem die Innenseite des Kanals sowohl Sauerstoff als auch Harz Pyrolyse, und in denen die Reaktionen der Bildung von CO und Wasserstoff durch die Wechselwirkung von Koks zu Kohlendioxid und Wasserdampf (Rückgewinnungszone 2) fehlt. In dem Fall des direkten Verfahrens (Kraftstoffzufuhr zu dem Vergasungsmittel) Bildung Pyrolyseteer unterhalb der Zone 2 ein Gasstrom auf, wo sie von dem Kraftstoff getrennt sind, indem sie sie mit heißen Gasstrom erhitzt keinen Sauerstoff enthält, kommt in das Produktgas und entfernt mit diesem zusammen aus Einschmelzvergaser 1 als Nebel in Richtung Betankungs. Im Fall der Pyrolyse Kraftstoff umgekehrten Vorgang erfolgt zwischen dem Ende des Vergasers 1, der mit Brennstoff und dem Vergasungsmittel, und einer Zone maximaler Temperatur zugeführt wird. Evolved flüchtigen Pyrolyseprodukte werden in den Strömungskanal des Vergasungsmittel Sauerstoff enthält, in die Hochtemperaturverbrennungszone transportiert wird, wobei der Sauerstoff in Oxidationsreaktionen verbraucht wird, und wo sie verbrannt werden fast vollständig von Kohlendioxid und Wasserdampf zu bilden.

Somit wird in beiden Fällen ist es möglich, in den Kanälen 8 der Membran zu platzieren 9 den mittleren Teil des Wasserstoffs in der Vergasungsvorrichtung 1 in der Reduktionszone zu wählen. Mit der richtigen Anordnung der Membranen Bedingungen für ihre Arbeit innerhalb des Vergasers ist fast perfekt - die optimale Temperatur und die fast vollständige Abwesenheit von Verunreinigungen aus dem Gasstrom kondensiert.

Es sollte beachtet werden, dass durch die Verwendung inverse Umwandlungsvorgang der Vergasung des Treibstoffs in den nicht-kondensierbaren Gasen vollständiger als im wesentlichen unterzogen Vergasung und Pyrolyse und Teer erfolgt, die aus dem Vergaser als Nebel relativ kühlen Produktgas in dem Direktverfahren durchgeführt werden. Für Biomasse-Brennstoffe Typ, Torf oder Braunkohlenteerdestillat in ein Produkt-Gas kann 5-10% Gewichts erreichen. Ihren einander zugewandten Vergasungsprozess erhöht die Konzentration von Wasserstoff in der Reduktionszone im Vergleich mit dem direkten Verfahren und ermöglicht es somit in diesem Fall die Menge an Beschnitt zu erhöhen, oder Wasserstoff, oder niedrigere Energiekosten für seine Auswahl.

Wenn Vergasungsenergiereichen Brennstoffen mit einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt der maximalen Temperatur im Vergaser zu hoch sein. Zur Steuerung der Prozesstemperaturregime im Vergaser Wasser dem Hochtemperaturunterschied zwischen dem Reduktionsbereich 2 und dem Ende des Vergasers zugeführt wird, die in dem Vergasungsmittel (Oxidationsmittel) bedient wird. Ein solches Verfahren eine maximale Temperatur in der Vergasungsvorrichtung zu steuern hat einen Vorteil, beispielsweise im Vergleich Dampf zum Vergasungsmittel zu versorgen, da sie die Kosten für die Erzeugung von Dampfwärme beseitigt.

Um die Energiekosten für die Komprimierung von Wasserstoff zu reduzieren aus dem Vergaser zurück es in die Brennkammer der Gasturbine zur Versorgung mit Luft, Wasserstoff gekühlt werden, die dann als ein Oxidationsmittel verwendet wird, das Produktgas in der Verbrennungskammer 3 zum Brennen.

Um die Effizienz der Stromerzeugung einen Teil der heißen Abgase verbessern, nachdem die Gasturbine 5 kann in den Vergaser 1 als Teil des Vergasungsmittel zugeführt werden.

Der verbleibende Abgasturbine 5 kann für die Verbrennung des Produktgases in der Verbrennungskammer 3 als Oxidationsmittel verwendet werden.

Zur Verringerung der Wärmeverluste an die Umgebung mit den Abgasen verlässt den Wärmetauscher 4 kann der Restwärme des Rauchgases in den Kessel 10, und der erzeugte Dampf wird zu der Turbine 11 erzeugenden Strom geschickt entsorgt werden.

Somit ermöglichen die Verfahren Elektrizität durch die Verwendung von kondensierten Brennstoffe und eine Vorrichtung für die Implementierung von Erzeugung der Verwendung als Brennstoff für Kraftwerke breite Palette von Materialien, wesentlich verschieden in ihrer Zusammensetzung und Eigenschaften (Pulver, Klumpen Materialien, Pasten und Flüssigkeiten).

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur Erzeugung von Elektrizität durch Verwendung von kondensierten Brennstoffen, umfassend die kondensierte Kraftstoffzufuhr und das Vergasungsmittel in den Vergaser, eine Reduktionszone, einem Produkt in dem Vergaser zu erhalten - mit einem Gas der Wasserstoff in der Reduktionszone, Verbrennung des gebildeten Produkts - das Gas in dem Ofen heiße Verbrennungsgase zu erhalten, Wärmeabfuhr aus den Rauchgasen in einem Wärmetauscher mit einer Gasturbine als Generatorantrieb zur Stromerzeugung, ein Teil des heißen Abgases verwendet, die als Vergasungsmittel verwendet wird, und das verbleibende Abgas wird als Oxidationsmittel für das Verbrennungsprodukt verwendet, - das Gas, dadurch gekennzeichnet, dass vor so wird zu einem Vergaser kondensiert Brennstoffförder ausgebildet, dass er oder zwischen Teilen oder zwischen dem Kraftstoff und der Innenwand des Vergasers, während sie durch den Vergaser, das Material bewegt hauptsächlich entlang der Brennstoffbewegungsrichtung von dem Vergaser angeordneten ein oder mehrere durch~~POS=TRUNC zu bilden, die Vergasungsmittel zugeführt wird, und in dem das Produkt gebildet wird, - das Gas aus dem Vergaser der Reduktionszone werden so ausgewählt Abschnitt ausgebildet Wasserstoff durch eine für Wasserstoff permeable Membran, die in dem Kanal angeordnet ist, und liefert sie in einer Gasturbinen-Brennkammer, die Wärmeabfuhr aus den Rauchgasen in dem Wärmetauscher wird durch Zufuhr von Druck darin erreicht Luft gekühlt durch Wassereinspritzung und der Richtung der vorgewärmte Druckluft in die Gasturbinenbrennkammer.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kondensierte Brennstoff und Vergasungsmittel im Gleichstrom-Vergaser zugeführt wird, trägt darin Brennstoffvergasungsprozess gegenüber.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wasser in den Vergaser bei höheren Temperaturen zwischen der Reduktionszone zugeführt wird, und dem Ende des Vergasers, der mit dem Vergasungsmittel zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Wasserstoff aus dem Einschmelzvergaser abgezogen wird durch Luft gekühlt, die in den Ofen für Verbrennungsprodukt geleitet wird - Gas.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Restwärme der Rauchgase nach der Wärme im Kessel angeordnet Tauscher und der erzeugte Dampf wird zu der Turbine geleitet, die Strom erzeugt.

6. Vorrichtung für Strom durch Verwendung von kondensierten Brennstoffe erzeugen, einen Vergaser, eine Einrichtung zur Kraftstoffzufuhr in sie kondensiert und das Vergasungsmittel, bedeutet die Entnahme aus dem Reaktorprodukt - und die Gaszufuhr für die Verbrennung in den Ofen, mit einem Wärmetauscher vorgesehen, um Wärme von Rauchgasen zur Aufnahme, einer Gasturbine, welche kraftbetriebenen Generator Strom und einen Kompressor zum Verdichten von Luft und mit Mitteln zur Erzeugung Teil der Abgase in den Vergaser als Vergasungsmittel zum Zuführen und Mittel zum Zuführen des verbleibenden Abgases als Oxidationsmittel in den Ofen, um ein Produkt verbrenne - das Gas, daß der Vergaser gekennzeichnet ist ein Tunnel Ofen und Mittel darin das kondensierte Kraftstoff zum Zuführen und Mittel Vergasen gemacht werden, so dass, wenn das Material für den Vergaser Bewegen durch die Kanäle eine oder mehrere zu bilden, orientiert überwiegend entlang der Bewegungsrichtung des Materials durch den Vergaser und angepaßte Kontakt darin befindlichen Vergasungsmittel vergast wird, um sicherzustellen, Kraftstoffvergaser ist mit einer Wasserstoff-durchlässigen Membran in den Kanälen angeordnet sind bereitgestellt Teil des Wasserstoffs in der Reduktionszone gebildet auszuwählen, und bedeutet Wasserstoff an die Gasturbinenbrennkammer zuzuführen den Luftkompressor komprimiert wird, mit einem Wärmetauscher verbunden ist, zum Erwärmen der Druckluft gekühlt durch Wassereinspritzung und mit Ausgabemitteln vorgewärmter Druckluft-Wärmetauscher und in die Gasturbine speist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Vergaser mit Mitteln Wasser hinein zwischen dem Ort der Installation vorgesehen ist zum Zuführen der Membran und dem Ende des Vergasers mittels Mittel Vergasen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln zum Kühlen der Abzapfluft aus dem Vergaser vorgesehen ist, und bedeutet Wasserstoff Zufuhr von Luft in den Ofen zur Verbrennung von Produkt - Gas.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dass der Brenner dadurch gekennzeichnet, Produkt für die Verbrennung - beinhaltet Gas-Dampfkessel für die Verwertung von Restwärme der Abgase nach dem Wärmetauscher, und speist die Kesseldampfturbine, die Strom erzeugt.

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Erscheinungsdatum 11.01.2007gg