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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2253070

VERFAHREN UND GERÄT ZUR STROM
Von festen fossilen Brennstoffen (optional)

Name des Erfinders: Strebkov DS (RU); Bezrukikh PP (RU); Erhov MV (RU); VERDAMMTES IA (RU); Chirkov VG
Der Name des Patentinhabers: Staatliche Wissenschaftliche Einrichtung Allrussischen Forschungsinstitut für Elektrifizierung der Landwirtschaft (GNU VIESH)
Korrespondenzanschrift: 109456, Moskau, 1. Veshnyakovskaya pr-d, 2, VIESH, Onti und Patentierung, OV Golubeva
Startdatum des Patents: 2003.07.02

Die Erfindung betrifft die Behandlung von flüssigen organischen Stoffen in flüssiger und gasförmiger Brennstoffe, insbesondere auf die Technologie und Technik pyrolytische Umwandlung von flüssigen Erdölprodukten. Die Umwandlung von festen organischen Kraftstoff zu Produktgas wird durch Erhitzen bei Hochtemperaturreaktor bei 700 ... 1200 ° C während 10 durchgeführt ... ⁰ 10 ^-4 s ohne Zutritt von Sauerstoff und in Gegenwart eines Kaltplasma reaktive Plasmaentladung elektrische Leistungsdichte von 0,1 ... 1 kWh pro 1 kg des organischen Brennstoff verarbeitet. Um den Nutzungsgrad der Energie des Abgases des festen Brennstoffes zu erhöhen, sondern auch die Energie beim Abkühlen des vergasten Produkt der Pyrolyse von festen organischen Brennstoff in die Energie des Dampf umgewandelt erhalten, die zu einem thermischen Kraftwerk mit einer Dampfmaschine gerichtet ist und der Abdampf wird zur Wärmeerzeugung und Warmwasser eingesetzt. Die Erfindung verbessert die Festbrennstoffausnutzungsrate und Erhöhung der Produktion von Elektrizität, einen geringeren Stromverbrauch des Gasgenerators und Stickstoffoxide, Feststoffteilchen und teerartige Substanzen und die Erhöhung der Verbrennungsmotorlebensdauer in der Erzeugung von Elektrizität durch Vergasung von festen fossilen Brennstoffen und die anschließende Verbrennung des Produktgases in einem Kraftwerk zu reduzieren .

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Gebiet elektrischer und thermischer Energie von der festen organischen Brennstoff.

Verfahren von Strom in einem Wärmekraftwerk produzieren, die die Energie in die Festbrennstoffverbrennungsenergie von Dampf verwandelt, Dampfenergie - mechanische Energie in einer Dampfturbine und die damit verbundenen elektrischen Generator, elektrische Energie zu erzeugen.

Die wesentlichsten Nachteile dieser Methode sind:

- Eine große Anzahl von Stufen Leistungswandlungs;

- Geringe Effizienz, die, in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur und der Dampfdruck von 25 ... 35%.

Der nächste in seinem Wesen der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von elektrischem Strom durch den Gasgenerator durch Kohlevergasung oder Biomasse von einer Pflanze erhalten Verbrennung in einem Verbrennungsmotor (ICE) und DIC mechanische Energie in elektrische Energie durch den elektrischen Generator (Zysin L. et al umwandelt. "Forschungskooperation Diesel- und Gasgenerator, eine Aufbereitungsanlage Biomasse" / Wärme, 2002 №1, S. 14).

Die Nachteile dieses Verfahrens umfassen geringe Effizienz der organischen Materialien zu der Vergasungsstufe (10 ... 30%) und einen niedrigen Heizwert Gaserzeugungs, vor allem aufgrund der Tatsache, daß seine Herstellung in einem Teiloxidationsvergaser energetisch aktiven Komponenten stattfindet. Insbesondere wird Kohlenmonoxid gebildet. Darüber hinaus gibt es die Oxidation von Stickstoff in der Luft Oxide zu bilden, die Umwelt zu belasten. Darüber hinaus enthält die resultierende die traditionelle Weise erzeugenden Gas erhebliche Mengen an Partikeln und harzigen Substanzen, die eine negative Auswirkung auf die Arbeit der Brennkraftmaschine, deutlich reduziert ihre Lebensdauer.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nutzungsrate des festen Brennstoffs zu verbessern und in der Produktion von Elektrizität zu erhöhen, den Stromverbrauch des Gasgenerators verringert und NOx, Teilchen und teerartige Substanzen zu reduzieren und erhöhen die Ressource Verbrennungsmotor für die Stromerzeugung durch die Vergasung von festen fossilen Brennstoffen und die anschließende Verbrennung des Produktgases in Wärmekraftwerk.

Das obige technische Ergebnis wird durch High-Speed - Heizung in den Reaktor bei einer Temperatur von 700 ... 1200 ° C während 10 aufgrund vollständiger Umwandlung von festen organischen Brennstoff zu Produktgas und Erhöhung Heizwert erreicht ... ⁰ 10 ^-4 s ohne Zutritt von Sauerstoff und in Gegenwart eines Kaltplasma reaktive Plasmaentladung elektrische Leistungsdichte von 0,1 ... 1 kWh pro 1 kg des organischen Brennstoff verarbeitet.

und ein Prozess Strom aus festen fossilen Brennstoffen für die Herstellung der Festbrennstoffausnutzungsgrad des Abgasenergie zu erhöhen, wird in Dampfenergie umgewandelt, die an den Kunden versandt wird und die Warmwassererzeugung zu erhitzen.

Technische Ergebnis erzielt wird, und durch die Tatsache, daß in elektrischen Stromerzeugung in den Prozess Strom aus festen organischen Brennstoffen zur Erzeugung der Nutzungsrate des festen Brennstoffs zu verbessern und zu erhöhen, das Abgas von der Wärme des Gasmotors zur Erzeugung von Dampf verwendet wird, der mit einer Dampfmaschine mit einem Wärmekraftwerk gesendet wird, und der Abdampf geschickt Verbraucher zur Erzeugung von Wärme und Warmwasser.

Das technische Ergebnis erzielt wird, und durch die Tatsache, dass durch Kühlen und teilweise erhalten im Prozess Strom aus festen organischen Brennstoffen zur Erzeugung der Nutzungsrate des festen Brennstoffs zu verbessern und Stromerzeugung Energie erhöhen die vergaste Produkt der Pyrolyse von festen organischen Brennstoff Kondensieren wird verwendet, um Dampf zu erzeugen, der gesendet wird, Wärmekraftwerk mit einer Dampfmaschine und der Abdampf an den Verbraucher für die Erzeugung von Wärme und Warmwasser geschickt.

KURZE BESCHREIBUNG Die Figuren 1, 2. und 3.

1 zeigt ein allgemeines Schaltbild der Vorrichtung zur Erzeugung von Strom.

2 ist ein allgemeines Diagramm einer Vorrichtung zur Erzeugung von Strom für die Verarbeitung von flüssigen organischen Material, in dem die Energie des Dampfs durch die Verwendung von Abgasenergie erzeugt wird, verwendet, um zusätzliche Elektrizität in einer Dampfmaschine herzustellen.

Figur 3 zeigt das allgemeine Schema einer Vorrichtung zur Erzeugung von Elektrizität,
ausgestattet mit einem Dampferzeuger, integriert in den Zyklon-Kondensator.

Die Vorrichtung in Figur 1 gezeigt umfasst eine Kamera Laden und Abgeben eines organischen Materials, hohe Pyrolysereaktor 2 mit dem Heizelement 3 und Hochfrequenzgenerator 4 zum Erzeugen eines reaktiven Plasmas in dem Reaktor hoch Pyrolyse feste Rückstand Empfänger 5 fahren, die Zyklon-Kondensator 6, die Flüssigkeitsspeicher 7, Kraftstoff, Wärmekraftwerk 10 mit einem Gasmotor Wärmeerzeuger 8 und 9, eine elektrische Last 11, Wärmetauscher 12 und Dampfwärmeverbraucher 13 und heißem Wasser.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt.

Festen fossilen Brennstoffen A durch die Lade- und Abgabekammer 1 tritt in den Hoch Pyrolysereaktor 2, wo sie die integrierten Energieeinwirkung durch ein Heizelement 3 und reaktives Plasmagenerator erfährt 4 und erfährt termoelektrohimicheskoe Transformation Vergasung von festen organischen Material führt ein vorzugsweise um niedermolekulare Verbindungen zu bilden, die passieren die gasförmige Phase B und eine kleine Menge an festem uglepodobnogo B, die den festen Niederschlag Empfänger 5 gehalten über die Gasphase Molekül eintritt Verbindungen dem Zyklonkühler 6 geleitet, in der Kühlung, die und in eine Flüssigfraktion F, der Flüssigkeit trennt in den Akkumulator fließt, 7, der Brennstoff und das Gas D, die auf der Antriebseingangswärme des Gasmotors Stromgenerators fällt 8 10 9 eine Wärmekraftgenerator 9 mit einer elektrischen Last 11 verbunden ist die Abgasaustritts E von der Wärme des Gasmotors 8 mit dem Wärmetauscher 12 für den dampferzeugenden Wasserdampf F zugeführt wird, Wasser 3 und dem Wärmetauscher 12 aus dem Wasserversorgungssystem. Wasserdampf wird zum Verbraucher transportiert Wärme 13 und heißem Wasser.

2 zeigt eine Vorrichtung, die den Umwandlungswirkungsgrad von festen fossilen Brennstoffen in elektrische Energie und Wärmekraftwerk besteht aus einem dampfgetriebenen Maschine zu verbessern ist. Neben den Elementen in der Vorrichtung in Figur gezeigt ist, enthalten 1 gezeigt, wobei die Vorrichtung schematisch in Figur 2 und besteht aus einem Wärmekraftwerk 16, das einen Dampferzeuger 14 und Motor 15 und eine elektrische Last 17. Die Besonderheit der Vorrichtung enthält arbeitet wie folgt.

Produziert in den Dampferzeuger Wärmetauscher 12 wird der Dampf in Dampf Motor 14 elektrische Antriebsgenerator 15, 15 geschickt eine thermische Leistung elektrischen Generator 16. Der Ausgang mit einer elektrischen Last verbunden ist 17. Der Abdampf wird für den Verbraucher von Wärme vermittelt und Warmwasser 13. Das Prinzip der Betrieb aller anderen Teile der gleichen Vorrichtung, wie die Vorrichtung in Figur 1 gezeigt.

3 zeigt eine Vorrichtung, in der die Verwendung von festen fossilen Brennstoffenergie angewendet Dampferzeuger in den Zyklon Kondensator vergast hochmolekulare Pyrolyseprodukte integriert zu verbessern. Neben den Elementen in der Vorrichtung in Figur 2 gezeigt, wobei die Vorrichtung in Figur 3 schematisch gezeigt enthalten und umfaßt einen Dampferzeuger 18, einen integrierten Kondensator in den Zyklon 6. Die Besonderheit der Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt.

Wenn vergasten niedermolekulare Produkte der Pyrolyse von festen fossilen Brennstoffen in den Zyklon-6 Kondensator Wärmeübertragung gekühlt nimmt den Dampferzeuger 18, Ort, der im Dampferzeuger 6. Der entstehende Dampf 18 ist an der Dampfmaschine Eingangsteil des Zyklons-Kondensator 14 treibt den Generator 15 Wärmekraftwerk 16. Das Prinzip der Betrieb aller anderen Teile der Vorrichtung ist die gleiche wie die Vorrichtung in Figur 2 gezeigt.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur Herstellung von Vergasen von Brennstoff Strom aus festen organischen Brennstoff produziert und die Energie der Verbrennung des Produktgases in mechanische und elektrische und thermische Energie umwandelt, wobei die Vergasung des festen Brennstoffs durch Erhitzen in einem Hochgeschwindigkeitszugriff von sauerstofffreien Reaktor bei 700 ... 1200 ° erreicht wird, C während 10 ⁰ ... 10 ^-4 in Gegenwart eines Kaltplasmaentladungsplasma und elektrischen Blindleistungsdichte von 0,1 ... 1 kWh pro 1 kg des organischen Brennstoff verarbeitet wird , und das erzeugte Gas wird aus festen und flüssigen Fraktionen gereinigt in den Zyklon, und mit einem thermischen Gasmotor zum Kondensator Wärmekraftwerk zugeführt wird, wird die Abgasenergie in Dampfenergie umgewandelt, die an den Verbraucher gesendet wird und die Warmwassererzeugung zu erhitzen.

2. Verfahren zur Herstellung von Vergasen von Brennstoff Strom aus festen organischen Brennstoff produziert und die Energie der Verbrennung des Produktgases in mechanische und elektrische und thermische Energie umwandelt, wobei die Vergasung des festen Brennstoffs durch Erhitzen in einem Hochgeschwindigkeitszugriff von sauerstofffreien Reaktor bei 700 ... 1200 ° erreicht wird, mit einer Zeit von 10 ⁰ ... 10 ^-4 in Gegenwart eines Kaltplasma reaktive Plasmaentladung elektrische Leistungsdichte von 0,1 ... 1 kWh pro 1 kg des organischen Brennstoff verarbeitet wird , und das erzeugte Gas in dem Zyklon von festen und flüssigen Fraktionen gereinigt und zur Kondensatorwärme gespeist Wärmekraftwerk mit einer Gasmaschine, wobei die Abgasenergie in Dampf Energie umgewandelt, die dem Wärmekraftwerk mit einer Dampfmaschine zugeführt wird und der Abdampf an den Verbraucher geschickt und Warmwassererzeugung zu erhitzen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme, die durch Abkühlung und partielle Kondensation von Pyrolyse-Produkte erhalten vergast festen fossilen Brennstoffen zur Erzeugung von Dampf verwendet wird, was zu einem kalorischen Kraftwerk mit einer Dampfmaschine gesendet wird, und Abdampf Wärmeverbraucher für die direkte Produktion und Warmwasser.

4. Vorrichtung Strom aus festen fossilen Brennstoff zur Erzeugung eines Wärmekraftwerks mit einer thermischen Gasmotor, dadurch gekennzeichnet, dass es eine hohe Temperatur Pyrolysereaktor enthält 700 ... 1200 ° C, und einen Generator mit einem Kaltplasmadichte an reaktiven Plasmaentladungs 0,1 ... 1 kWh pro 1 kg des verarbeiteten organischen Brennstoff, hohe Ausbeute an den Pyrolysereaktor zum Einlass thermischen Leistungskondensator durch einen Zyklon angeschlossen ist, um feste und flüssige Fraktionen trennt, und dem Ausgang der Wärmekraftmaschine ist mit einem Gasdurchlaufdampferzeugers durch~~POS=TRUNC Wärmetauscher dem Verbraucher verbunden Wärme und Warmwasser.

5. Vorrichtung Strom aus festen fossilen Brennstoff zur Erzeugung eines Wärmekraftwerks mit einer thermischen Gasmotor, dadurch gekennzeichnet, dass es eine hohe Temperatur Pyrolysereaktor enthält 700 ... 1200 ° C, und einen Generator mit einem Kaltplasmadichte an reaktiven Plasmaentladungs 0,1 ... 1 kWh pro 1 kg des verarbeiteten organischen Brennstoff, hohe Ausbeute an den Pyrolysereaktor zum Einlass thermischen Leistungskondensator durch einen Zyklon angeschlossen ist, um feste und flüssige Fraktionen zu trennen, und der Ausgang der thermischen Leistung des Gasmotors über eine an einem Dampferzeuger hitze- verbunden Wärmetauscher Kraftwerk, von der Dampfmaschine ist, die Dampfmaschine Ausgabe an den Verbraucher von Wärme und Warmwasser angeschlossen getrieben zu haben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklon über einen integrierten Kondensator hinein Dampferzeuger aufweist, dessen Ausgang mit einem Wärmekraftwerk verbunden ist, Maschinen durch Dampf angetrieben wird.

Druckversion
Erscheinungsdatum 07.02.2007gg

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