[go: up one dir, main page]

BG4278U1 - Installation for reducing co2 emissions during lignite combustion - Google Patents

Installation for reducing co2 emissions during lignite combustion Download PDF

Info

Publication number
BG4278U1
BG4278U1 BG5516U BG551622U BG4278U1 BG 4278 U1 BG4278 U1 BG 4278U1 BG 5516 U BG5516 U BG 5516U BG 551622 U BG551622 U BG 551622U BG 4278 U1 BG4278 U1 BG 4278U1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
boiler
gas turbine
furnace chamber
air
combustion
Prior art date
Application number
BG5516U
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
Тотьо Тотев
Иванов Тотев Тотьо
Борислав ИГНАТОВ
Митков ИГНАТОВ Борислав
Васил Раденков
Емилов Раденков Васил
Original Assignee
"Енерджи Макс" Еоод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Енерджи Макс" Еоод filed Critical "Енерджи Макс" Еоод
Priority to BG5516U priority Critical patent/BG4278U1/en
Publication of BG4278U1 publication Critical patent/BG4278U1/en

Links

Landscapes

  • Air Supply (AREA)

Abstract

The utility model relates to an installation for CO2 emission reducing during lignite combustion, which will find application in the energy sector and in particular in thermal coal-fired power plants. The installation for CO2 emission reducing during lignite combustion comprises a boiler (1) to which a steam turbine (2) with an electric generator 3 is mounted in an energy mono-unit. A gas turbine (17) with an electric generator (19) is added to the energy mono-unit, as the flue gases leaving it are fed to the boiler (1). The gas turbine (17) is connected to the furnace chamber (4) of the boiler (1) via a flue gas outlet (18) of the gas turbine (17). The steam turbine (2) is connected via a steam extraction (15) to high pressure regenerative heaters (16), which have a connection to evaporation screens (5) in the furnace chamber (4) of the boiler (1). A shut-off valve (21) is fitted between the steam extraction (15) of the steam turbine (2) and the regenerative high pressure heaters (16).

Description

Област на техникатаField of technique

Полезният модел се отнася до инсталация за намаляване на СО2 емисии при изгаряне на лигнитни въглища, която ще намери приложение в енергетиката и по-специално при топлоелектрически въглищни централи.The utility model refers to an installation for reducing CO 2 emissions during the combustion of lignite, which will find application in the energy sector and in particular in thermal electric coal-fired plants.

Предшестващо състояние на техникатаPrior art

При досегашната практика, конвенционалните топлоелектрическите централи на твърдо гориво използват инсталации за получаване на електроенергия чрез изгаряне на лигнитни въглища, включващи наймасово котел на въглища, към който е монтирана в енергиен моноблок парна турбина с електрогенератор. Котелът има пещна камера, в която са разположени изпарителни екрани и горивна уредба с прахови горелки. Към горната част на пещната камера е свързан хоризонтален газоход, който има връзка към поне една конвективна шахта. Конвективната шахта чрез димоход за изходящи димни газове е свързана с изнесен въздухоподгревател. Единият край на изнесения въздухоподгревател има връзка с поне един въздушен вентилатор, а другият край е свързан към въздуховод за горещ организиран въздух. Въздуховодът за горещ организиран въздух има връзка, както към отвори за организиран въздух на праховите горелки от горивната уредба, така и към въздушни дюзи за надгоривен въздух. Въздушните дюзи за надгоривен въздух са разположени в горната част на пещната камера над горивната уредба преди хоризонталния газоход. Парната турбина чрез пароотбор е свързана към регенеративни подгреватели високо налягане, които имат връзка с изпарителните екрани в пещната камера.In the current practice, conventional solid fuel thermal power plants use installations for obtaining electricity by burning lignite coal, which mostly include a coal-fired boiler, to which a steam turbine with an electric generator is installed in an energy monoblock. The boiler has a furnace chamber in which there are evaporation screens and a combustion system with powder burners. A horizontal gas duct is connected to the upper part of the furnace chamber, which has a connection to at least one convection shaft. The convective shaft is connected to an external air heater through a chimney for flue gases. One end of the vented air heater is connected to at least one air blower and the other end is connected to a duct for hot organized air. The air duct for hot organized air has a connection both to openings for organized air of the powder burners from the combustion system, and to air nozzles for overcombustion air. The air nozzles for super-combustion air are located in the upper part of the furnace chamber above the combustion device before the horizontal flue. The steam turbine is connected to the high-pressure regenerative heaters, which are connected to the evaporative screens in the furnace chamber, through a steam extractor.

Известните топлоенергийни инсталации за получаване на електроенергия трябва да отговарят на съвременните екологични изисквания, които стават все по-строги. Наред с тях, се наблюдава и повишаване на цената на квотите за въглеродни емисии, които всяка конвенционална централа трябва да закупи, за да може да работи. Това увеличава себестойността на произведената от тях електроенергия. Един от начините да се намалят вредни вещества изхвърляни в атмосферата, генерирани от централите изгарящи въглища, е да се реализира по-ефективен енергогенериращ цикъл.Well-known thermal power plants for obtaining electricity must meet modern environmental requirements, which are becoming more and more strict. Along with these, there has also been an increase in the price of the carbon emission allowances that any conventional plant must purchase in order to operate. This increases the cost of the electricity they produce. One of the ways to reduce harmful substances released into the atmosphere, generated by coal-burning plants, is to implement a more efficient power generation cycle.

Техническа същност на полезния моделTechnical nature of the utility model

Задача на настоящия полезен модел е да се подобрят съществуващите инсталации за получаване на електроенергия в конвенционалните топлоелектрическите централи на лигнитни въглища с минимални изменения, без да се нарушава работоспособността на съществуващия блок, като се запази неговата възможност за самостоятелна работа.The task of the present utility model is to improve the existing installations for obtaining electricity in conventional lignite-fired thermal power plants with minimal modifications, without disturbing the operability of the existing unit, while preserving its ability to operate independently.

Задачата на настоящия полезен модел е решена, като е създадена инсталация за намаляване на СО2 емисии при изгаряне на лигнитни въглища, включваща котел, към който е монтирана в енергиен моноблок парна турбина с електрогенератор. Котелът има пещна камера, в която са разположени изпарителни екрани и горивна уредба с прахови горелки. Към горната част на пещната камера е свързан хоризонтален газоход, който има връзка към поне една конвективна шахта, която чрез димоход за изходящи димни газове е свързана с изнесен въздухоподгревател. Единият край на изнесения въздухоподгревател има връзка с поне един въздушен вентилатор, а другият край е свързан към въздуховод за горещ организиран въздух. Въздуховодът за горещ организиран въздух има връзка, както към отвори за организиран въздух на праховите горелки от горивната уредба, така и към въздушни дюзи за надгоривен въздух. Въздушните дюзи за надгоривен въздух са разположени в горната частна пещна камера над горивната уредба преди хоризонталния газоход. Парната турбина чрез пароотбор е свързана към регенеративни подгреватели високо налягане. Регенеративните подгреватели високо налягане имат връзка с изпарителните екрани в пещната камера.The task of the present utility model has been solved by creating an installation for reducing CO 2 emissions when burning lignite, including a boiler to which a steam turbine with an electric generator is installed in an energy monoblock. The boiler has a furnace chamber in which there are evaporation screens and a combustion system with powder burners. A horizontal gas duct is connected to the upper part of the furnace chamber, which has a connection to at least one convective shaft, which is connected to an external air heater through a flue for outgoing flue gases. One end of the vented air heater is connected to at least one air blower and the other end is connected to a duct for hot organized air. The air duct for hot organized air has a connection both to openings for organized air of the powder burners from the combustion system, and to air nozzles for overcombustion air. The air nozzles for super-combustion air are located in the upper private furnace chamber above the combustion system before the horizontal flue. The steam turbine is connected to high-pressure regenerative heaters through a steam manifold. Regenerative high-pressure preheaters are connected to the evaporative screens in the furnace chamber.

Съгласно настоящия полезен модел, газова турбина с допълнителен електрогенератор е свързана към пещната камера на котела посредством изход за димни газове от газовата турбина. Между пароотбора на парната турбина и регенеративните подгреватели високо налягане е монтиран спирателен вентил.According to the present utility model, a gas turbine with an additional electric generator is connected to the furnace chamber of the boiler via a flue gas outlet from the gas turbine. A shut-off valve is installed between the steam intake of the steam turbine and the high-pressure regenerative heaters.

В предпочитани варианти на изпълнение на инсталацията за намаляване на СО2 емисии при изгаряне на лигнитни въглища, съгласно полезния модел, изходът за димни газове на газовата турбина е свързан към пещната камера на котела по един от следните начини или в комбинации от тях, както следва: посредством въздуховода за горещ организиран въздух към отворите за организиран въздух на горивната уредба и/или посредством въздуховода за горещ организиран въздух към въздушните дюзи за надгоривен въздух и/или директно към дюзи, монтирани под горивната уредба в пещната камера.In preferred embodiments of the installation for reducing CO 2 emissions during combustion of lignite, according to the utility model, the flue gas outlet of the gas turbine is connected to the furnace chamber of the boiler in one of the following ways or in combinations thereof, as follows : by means of the hot organized air duct to the organized air openings of the combustion system and/or by means of the hot organized air duct to the overhead air nozzles and/or directly to the nozzles installed under the combustion device in the furnace chamber.

Добавянето на газова турбина към енергийния блок, работещ чрез изгаряне на лигнитни въглища, повишава ефективността на блока, което е в следствие на по-високия коефициент на полезно действие на газотурбинния модул от една страна, а от друга и от последващото утилизиране на димните газове напускащи газовата турбина с висока температура и подаването им към котела.The addition of a gas turbine to the power unit operating by burning lignite increases the efficiency of the unit, which is a consequence of the higher efficiency of the gas turbine module on the one hand, and on the other hand, the subsequent utilization of the flue gases leaving the high temperature gas turbine and their feed to the boiler.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Инсталацията за намаляване на СО2 емисии при изгаряне на лигнитни въглища, съгласно настоящия полезен модел, е разкрита на приложените фигури, където:The installation for reducing CO 2 emissions during the combustion of lignite, according to the present utility model, is disclosed in the attached figures, where:

Фигура 1 представя общ изглед на горивна инсталация с котел на твърдо гориво;Figure 1 presents a general view of a combustion plant with a solid fuel boiler;

Фигура 2 представя общ вид на топлинна схема на комбинираната топлоенергийна инсталация за получаване на електроенергия с газова турбина;Figure 2 presents a general view of the thermal scheme of the combined heat and power plant for obtaining electricity with a gas turbine;

На фигура 3 в графичен вид са представени част от получените от симулационните изследвания резултати, където е визуализирано изменението на дебита организиран въздух, подаван за горене към горивните уредби на котела след изнесения въздухоподгревател, като функция от произведената електрическа енергия от енергийния блок (парна турбина + газова турбина) и при различна мощност на газовата турбина включена към него (20 MW; 37,5 MW; 75 MW);Figure 3 graphically presents part of the results obtained from the simulation studies, where the change in the flow rate of organized air, supplied for combustion to the boiler's combustion systems after the air heater removed, is visualized as a function of the electrical energy produced by the energy unit (steam turbine + gas turbine) and at different power of the gas turbine connected to it (20 MW; 37.5 MW; 75 MW);

На фугира 4 е представено изменението на температурата на изходящите димни газове след изнесения въздухоподгревател, като функция от произведената от блока електрическа енергия;Fig. 4 shows the change in the temperature of the outgoing flue gases after the removed air heater, as a function of the electrical energy produced by the unit;

Фигура 5 показва изменението на специфичния разход на въглероден диоксид (СО2) като функция от произведената електрическа енергия;Figure 5 shows the variation of the specific consumption of carbon dioxide (CO 2 ) as a function of the electrical energy produced;

Фигура 6 представя изменението на специфичния разход на серен диоксид, като функция от произведената електрическа енергия.Figure 6 presents the variation of the specific consumption of sulfur dioxide as a function of the electrical energy produced.

Пример за изпълнение на полезния моделExample implementation of the utility model

На приложената фигура 1 е показано едно примерно изпълнение, съгласно настоящия полезен модел, при което инсталацията за намаляване на СО2 емисии при изгаряне на лигнитни въглища има котел 1 с пещна камера 4. Стените на пещната камера 4 са екранирани с нагревни повърхности във вид на изпарителни екрани 5, разположени по височината й. В пещната камера са разположени и горивна уредба 6 с прахови горелки 7. Пещната камера 4 има формата на четиристранна призма, долната част на която завършва със стеснение във вид на четириъгълна пресечена пирамида, наречена хладен конус 5.1. Горната част на пещната камера 4 е свързан хоризонтален газоход 8. Хоризонталният газоход 8 има връзка към поне една конвективна шахта 9, която чрез димоход за изходящи димни газове е свързана с изнесен въздухоподгревател 10. Единият край на изнесения въздухоподгревател 10 има връзка с поне един въздушен вентилатор 11, а другият край е свързан към въздуховод за горещ организиран въздух 12. Въздухьт, необходим за осъществяването на горивния процес, се засмуква от въздушните вентилатори 11 и се насочва през изнесения въздухоподгревател 10, където той се подгрява от напускащите конвективната шахта 9 димните газове, към въздуховода за горещ организиран въздух 12. След това въздухът през въздуховода за горещ организиран въздух 12 се подава към отвори за организиран въздух 13 на праховите горелки 7. Част от организирания въздух се отнема от праховите горелки 7 и се подава във въздушни дюзи за надгоривен въздух 14, разположени в горната част на пещната камера 4 над горивната уредба 6 преди хоризонталния газоход 8. По този начин се организира горивен процес с недостиг на въздух в зоната на праховите горелки 7, което води до непълното изгаряне на въглерода в горивото и до получаване на големи количества въглероден оксид. Това, от своя страна, води до намаляване на температурите в горната част на пещната камера 4. В участъка между горивната уредба 6 и въздушни дюзи за надгоривен въздух 14 се получава зона, която е бедна на кислород и в която се осъществява редукцията на азотния оксид, образуван в зоната на праховите горелки 7. Чрез въздуха, подаван през въздушните дюзи за надгоривен въздух 14, се осъществява изгарянето на въглеродния оксид до въглероден диоксид.The attached figure 1 shows an exemplary embodiment, according to the present utility model, in which the installation for reducing CO 2 emissions during the combustion of lignite has a boiler 1 with a furnace chamber 4. The walls of the furnace chamber 4 are shielded with heating surfaces in the form of evaporation screens 5 located along its height. The furnace chamber also houses a combustion device 6 with powder burners 7. The furnace chamber 4 has the shape of a four-sided prism, the lower part of which ends with a narrowing in the form of a quadrangular truncated pyramid, called a cool cone 5.1 . The upper part of the furnace chamber 4 is connected to a horizontal gas duct 8. The horizontal gas duct 8 has a connection to at least one convective shaft 9, which is connected to an external air heater 10 through a chimney for outgoing flue gases. One end of the external air heater 10 has a connection to at least one air fan 11, and the other end is connected to an air duct for hot organized air 12. Air required for the combustion process is sucked in by the air fans 11 and directed through the external air heater 10, where it is heated by the flue gases leaving the convection shaft 9 , to the air duct for hot organized air 12. Then the air through the air duct for hot organized air 12 is supplied to openings for organized air 13 of the powder burners 7. Part of the organized air is taken from the powder burners 7 and supplied to air nozzles for overburning air 14, located in the upper part of the furnace chamber 4 above the combustion device 6 before ho the horizontal gas pipe 8. In this way, a combustion process is organized with a lack of air in the area of the powder burners 7, which leads to the incomplete combustion of the carbon in the fuel and to the production of large amounts of carbon monoxide. This, in turn, leads to a decrease in the temperatures in the upper part of the furnace chamber 4. In the section between the combustion device 6 and the air nozzles for overburning air 14, a zone is obtained that is poor in oxygen and in which the reduction of nitrogen oxide takes place , formed in the area of the powder burners 7. Through the air supplied through the air nozzles for overburning air 14, the combustion of carbon monoxide to carbon dioxide takes place.

Към котела 1 е монтирана в енергиен моноблок парна турбина 2 с електрогенератор 3. Парната турбина 2 чрез пароотбор 15 е свързана към регенеративни подгреватели високо налягане 16, които имат връзка с изпарителните екрани 5 в пещната камера 4. За да се повиши ефективността на инсталациите за получаване на електроенергия в конвенционалните топлоелектрическите централи на лигнитни въглища, към сега съществуващия енергиен блок се добавя газова турбина 17 с електрогенератор 19. Димните газове, които напускат газовата турбина 17, се подават към котела 1 (фиг. 2). Газовата турбина 17 е свързана към пещната камера 4 на котела 1 посредством изход за димни газове 18. В този случай между пароотбора 15 на парната турбина 2 и регенеративните подгреватели високо налягане 16 е монтиран спирателен вентил 21. Газовата турбина 17 е предвидено да изгаря природен газ, тъй като това гориво отделя най-малко въглеродни емисии от всички изкопаеми горива.A steam turbine 2 with an electric generator 3 is installed to the boiler 1 in an energy monoblock. The steam turbine 2 is connected through a steam manifold 15 to regenerative high-pressure heaters 16, which are connected to the evaporation screens 5 in the furnace chamber 4. In order to increase the efficiency of the installations for obtaining electricity in conventional lignite-fired thermal power plants, a gas turbine 17 with an electric generator 19 is added to the existing power unit. The flue gases leaving the gas turbine 17 are fed to the boiler 1 (Fig. 2). The gas turbine 17 is connected to the furnace chamber 4 of the boiler 1 by means of a flue gas outlet 18. In this case, a shut-off valve 21 is installed between the steam outlet 15 of the steam turbine 2 and the high-pressure regenerative heaters 16. The gas turbine 17 is designed to burn natural gas , as this fuel emits the least carbon emissions of all fossil fuels.

Мястото за подаване на димните газове от газовата турбина 17 зависи от конструктивните особености на котела 1. Съгласно настоящия полезен модел са възможни следните варианти за подаването на димните газове от газовата турбина 17 към котела 1:The place for the supply of the flue gases from the gas turbine 17 depends on the design features of the boiler 1. According to the present utility model, the following options are possible for the supply of the flue gases from the gas turbine 17 to the boiler 1:

• Вариант 1 - посредством въздуховода за горещ организиран въздух 12 към отворите за организиран въздух 13 на горивната уредба 6. При този вариант димните газове от газовата турбина 17 се смесват с подгретия въздух след изнесения въздухоподгревател 10 на котела 1. Сместа от димните газове и подгретия въздух се подава в пещната камера 4 през отворите за подаване на организиран въздух 13;• Variant 1 - by means of the duct for hot organized air 12 to the holes for organized air 13 of the combustion system 6. In this variant, the flue gases from the gas turbine 17 are mixed with the heated air after the removed air heater 10 of the boiler 1. The mixture of flue gases and preheated air is supplied to the furnace chamber 4 through the holes for supply of organized air 13;

• Вариант 2 - димните газове от газовата турбина 17 посредством въздуховода за горещ организиран въздух 12 се подават към въздушните дюзи за надгоривен въздух 14. Този вариант е подходящ при наличие на реализирано ниско азотно горене на котела 1;• Variant 2 - the flue gases from the gas turbine 17 by means of the duct for hot organized air 12 are supplied to the air nozzles for super-combustion air 14. This variant is suitable in the presence of realized low nitrogen combustion of the boiler 1;

• Вариант 3 - димните газове от газовата турбина 17 се подават към пещната камера 4 на котела 1 директно към дюзи 20, монтирани под горивната уредба 6 в пещната камера 4. При някои от съществуващите котли на лигнитни въглища вече има предвидени такива дюзи 20, обособени в хладния конус 5.1. В случаите, когато няма предвидени такива, дюзите 20 специално се проектират и отново се монтират в хладния конус 5.1 на пещната камера 4;• Variant 3 - the flue gases from the gas turbine 17 are fed to the furnace chamber 4 of the boiler 1 directly to nozzles 20 installed under the combustion device 6 in the furnace chamber 4. In some of the existing lignite coal boilers, such nozzles 20 are already provided, separated in the cool cone 5.1. In cases where none are provided, the nozzles 20 are specially designed and re-installed in the cool cone 5.1 of the furnace chamber 4;

• Вариант 4 - димните газове от газовата турбина 17 се подават в пещната камера 4 в комбинация от два или три от предходните варианти.• Option 4 - the flue gases from the gas turbine 17 are fed into the furnace chamber 4 in a combination of two or three of the previous options.

След газовата турбина 17, димните газове са с температура V = 550 ^ 600°С и концентрация на кислород О2 = 15 ^ 16 vol%. Тези газове не могат да се използват повече в газовата турбина 17, но съдържат в себе си достатъчно количество топлина и кислород. Поради тази причина, димните газове от газовата турбина 17 могат да се подадат към котела 1, с което се постигат два ефекта:After the gas turbine 17, the flue gases have a temperature V = 550 ^ 600°C and an oxygen concentration O2 = 15 ^ 16 vol%. These gases can no longer be used in the gas turbine 17, but they contain a sufficient amount of heat and oxygen. For this reason, the flue gases from the gas turbine 17 can be fed to the boiler 1, which achieves two effects:

1. Кислородът в димните газове от газовата турбина 17 участва в горивния процес, протичащ в пещната камера 4 на котела 1. Това от своя страна намалява количеството на организирано подаван въздух за горене към горивните уредби 6 на котела 1. В резултат се постига намаляване на собствените нужди на енергийния блок, тъй като въздушният вентилатор (и) 11 изразходва по-малко електрическа енергия.1. The oxygen in the flue gases from the gas turbine 17 participates in the combustion process taking place in the furnace chamber 4 of the boiler 1. This, in turn, reduces the amount of organized combustion air supplied to the combustion devices 6 of the boiler 1. As a result, a reduction in the own needs of the energy unit, since the air fan (s) 11 consumes less electrical energy.

2. Топлината съдържаща се в димните газове след газовата турбина 17 се утилизира от изпарителните екрани 5 в пещната камера 4 на котела 1. По този начин се намалява количеството на изгаряното органично гориво. Това води след себе до намаляване на количеството на генериран въглероден диоксид СО2 за единица генерирана енергия [tco2/kWh(MWh)], както и до редица други ползи, като:2. The heat contained in the flue gases after the gas turbine 17 is utilized by the evaporation screens 5 in the furnace chamber 4 of the boiler 1. In this way, the amount of burned organic fuel is reduced. This results in a reduction in the amount of carbon dioxide CO2 generated per unit of energy generated [tco2/kWh(MWh)], as well as a number of other benefits, such as:

• По-малко горивни уредби в работа;• Fewer fuel systems in operation;

• По-малки собствени нужди на енергийния блок;• Smaller own needs of the energy unit;

• По-малки емисии на вредни вещества изхвърляни в атмосферата, като:• Smaller emissions of harmful substances released into the atmosphere, such as:

о Серен диоксид SO2;o Sulfur dioxide SO 2 ;

о Азотни оксиди ΝΟχ;o Nitrogen oxides ΝΟχ;

о Прах и др.o Dust, etc.

Независимо от това, че настоящият полезен модел е описан във връзка с предпочитаното примерно изпълнение, трябва да се отбележи, че са възможни и други вариантни изпълнения, очевидни за лице с обичайни знания и умения, които ще постигнат желаните ефекти чрез разкритите признаци в настоящото описание и които не излизат от обхвата на настоящия полезен модел, определен от претенциите.Although the present utility model has been described in connection with the preferred exemplary embodiment, it should be noted that other alternative embodiments are possible which will be apparent to a person of ordinary skill and will achieve the desired effects through the features disclosed in the present description. and which do not go beyond the scope of the present utility model defined by the claims.

Приложение на полезния моделApplication of the utility model

В едно конкретно приложение на полезния модел бяха оценени технико-икономическите и екологичните показатели на един енергиен блок изгарящ български лигнитни въглища. Така описаната схема на фигура 2 бе моделирана в софтуерната среда GateCycle. Симулираният в софтуерната среда GateCycle енергиен блок е с на най-масово използвания енергиен котел 1, а именно П-62. Той е монтиран в моноблок с парна турбина 2. За да се повиши неговата ефективност, към сега съществуващия енергиен блок е добавена газова турбина 17, към която има генератор 19, като димните газове, които я напускат от изхода за димни газове 18 се подават към сега съществуващия енергиен котел 1 (фиг. 1). Газовата турбина 17 изгаря природен газ, което гориво отделя най-малко въглеродни емисии от всички изкопаеми горива. Изборът на единична мощност на газовата турбина 17 е съобразена със следните ограничения: съществуващият енергиен блок да може да работи самостоятелно, т. е. неговата работа да не зависи от работата на газовата турбина 17; работният диапазон на енергийния блок, изгарящ лигнитни въглища, да се запази в сегашния си вид (от 145 до 225 MW); да не се правят съществени промени по съществуващите съоръжения в енергийния блок.In a specific application of the utility model, the technical-economic and environmental indicators of a power unit burning Bulgarian lignite coal were evaluated. The circuit thus described in Figure 2 was modeled in the GateCycle software environment. The energy unit simulated in the GateCycle software environment is based on the most widely used energy boiler 1, namely P-62. It is installed in a monoblock with a steam turbine 2. To increase its efficiency, a gas turbine 17 is added to the existing power unit, to which there is a generator 19, and the flue gases leaving it from the flue gas outlet 18 are fed to the now existing energy boiler 1 (fig. 1). Gas Turbine 17 burns natural gas, the fuel that produces the least carbon emissions of all fossil fuels. The choice of unit power of the gas turbine 17 is consistent with the following restrictions: the existing energy unit can work independently, i.e. its operation does not depend on the operation of the gas turbine 17; the operating range of the lignite-fired power unit to remain in its current form (from 145 to 225 MW); not to make significant changes to the existing facilities in the energy block.

При така предложената схема, на включване на газовата турбина 17, към съществуващ енергиен блок, димните газове след газовата турбина 17, които са с висока температура (над 585°С) се подават към пещната камера 4 на енергийния котел 1. Той изпълнява ролята на котел утилизатор, който усвоява топлината носена от димните газове след газовата турбина 17. Това води до няколко положителни ефекта, а именно: намалява се разхода на гориво от лигнитни въглища (при запазване електрическата мощност); намалява се концентрацията на серен диоксид в димните газове; намалява се концентрацията на въглероден диоксид в димните газове; намалява се и концентрацията на други замърсители в димните газове, като прах, тежки метали, живак и други; намаляване на количеството организиран въздух, подаван за горене към горивните уредби на енергийния котел; намаляване на собствените нужди на енергийния блок и други.In the proposed scheme of connecting the gas turbine 17 to an existing power unit, the flue gases after the gas turbine 17, which are at a high temperature (above 585°C), are fed to the furnace chamber 4 of the energy boiler 1. It performs the role of a recovery boiler, which absorbs the heat carried by the flue gases after the gas turbine 17. This leads to several positive effects, namely: the consumption of fuel from lignite coal is reduced (while preserving the electrical power); the concentration of sulfur dioxide in the flue gases is reduced; the concentration of carbon dioxide in flue gases is reduced; the concentration of other pollutants in flue gases, such as dust, heavy metals, mercury and others, is also reduced; reduction of the amount of organized air supplied for combustion to the fuel systems of the energy boiler; reduction of the energy unit's own needs and others.

Бяха извършени моделни изследвания с 3 различни по-мощност газови турбини: 20 MW; 37,5 MW; 75 MW. Димните газове след газовата турбина 17, подавани към пещната камера 4 на котела 1 съдържат в себе си около 16% кислород. Това води до намаляване на количеството организиран въздух подаван към котела 1. Поради тази причина изнесеният въздухоподгревател 10 има опасност да остане без достатъчно дебит въздух, който да го охлади, което може да доведе до неговото разрушаване. Ето защо при избора на мощност на газовата турбина 17, едно от основните условия е да има достатъчен обем на организиран въздух, който да охлажда димните газове в изнесения въздухоподгревател 10. Ако това условие не се изпълни и се постави поголяма, като мощност газова турбина 17, това ще доведе до необходимостта от извършване на реконструкция в опашната част на котела 1, свързана с изнесения въздухоподгревател 10. От резултатите, представени на фигури 3 и 4 е видно, че изборът на мощност от 37,5 MW на газотурбинния агрегат е най-подходящ за така поставените цели, защото: работният диапазон на енергийния блок е от 180 до 262 MW. Ако разглеждаме електрическа мощност, получената само от парната турбина 2, то тя е от 143 до 225 MW; има достатъчно дебит на организиран въздух, който да преминава през изнесения въздухоподгревател 10; температурата на димните газове след изнесения въздухоподгревател 10 се изменя в диапазона от 197,96°С при минимален товар, до 189,21°С при максимален товар.Model studies were carried out with 3 different gas turbines: 20 MW; 37.5 MW; 75 MW. The flue gases after the gas turbine 17 supplied to the furnace chamber 4 of the boiler 1 contain about 16% oxygen. This leads to a reduction in the amount of organized air supplied to the boiler 1. For this reason, the external air heater 10 is in danger of being left without a sufficient flow of air to cool it, which may lead to its destruction. Therefore, when choosing the power of the gas turbine 17, one of the main conditions is to have a sufficient volume of organized air to cool the flue gases in the exhaust air heater 10. If this condition is not met and a larger power is set, the gas turbine 17 , this will lead to the need to carry out a reconstruction in the tail part of the boiler 1 connected to the removed air heater 10. From the results presented in figures 3 and 4 it is clear that the choice of power of 37.5 MW of the gas turbine unit is the most suitable for the purposes thus set because: the operating range of the power unit is from 180 to 262 MW. If we consider electric power obtained only from steam turbine 2, it is from 143 to 225 MW; there is a sufficient flow rate of organized air to pass through the exhaust air heater 10; the temperature of the flue gases after the removed air heater 10 changes in the range from 197.96°C at minimum load to 189.21°C at maximum load.

Технико-икономическата оценка на работа на топлоенергийната инсталация за получаване на електроенергия с комбиниран цикъл на енергиен блок на лигнитни въглища и газова турбина 17, бе извършена в софтуерната среда GateCycle. Симулирани бяха три топлинни схеми с минимални изменения по тях: Схема 1 - работа на енергиен блок само на лигнитни въглища; Схема 2 - комбинирана работа на енергиен блок (енергиен блок на лигнитни въглища с добавена към него газова турбина 17 с мощност от 37,5 MW); Схема 3 - комбинирана работа на енергиен блок - енергиен блок на лигнитни въглища с добавена към него газова турбина 17 с мощност от 37,5 MW и спрени подгреватели високо налягане. Получените резултати са обобщени в табличен вид в Таблица 1.The technical-economic evaluation of the operation of the thermal power plant for obtaining electricity with a combined cycle of a lignite power unit and a gas turbine 17 was carried out in the GateCycle software environment. Three thermal schemes were simulated with minimal changes to them: Scheme 1 - operation of a power unit only on lignite coal; Scheme 2 - combined operation of a power unit (lignite power unit with a gas turbine 17 with a power of 37.5 MW added to it); Scheme 3 - combined power unit operation - lignite power unit with 37.5 MW gas turbine 17 added to it and high pressure heaters stopped. The obtained results are summarized in tabular form in Table 1.

В нея за всяка от схемите са показани данни за минимален, среден и максимален товар на блока.It shows data for minimum, average and maximum block load for each of the schemes.

От така представените резултати можем да направим следните изводи:From the results thus presented, we can draw the following conclusions:

• Колкото повече намаляваме подаването на пара към регенеративните подгреватели високо налягане 16, толкова повече намалява температурата на изходящи димни газове след изнесения въздухоподгревател 10. При случая, при който сме изключили регенеративните подгреватели високо налягане 16 чрез спирателния вентил 21, 1дг заема стойности от 181,4°С при минимален товар до 174,3°С при максимален. Тези температури се доближават най-много до стойностите, които имаме, когато енергийния блок изгаря само лигнитни въглища;• The more we reduce the supply of steam to the high-pressure regenerative heaters 16, the more the temperature of the outgoing flue gases after the removed air heater 10 decreases. In the case where we shut off the high-pressure regenerative heaters 16 through the shut-off valve 21, 1dg takes values of 181, 4°C at minimum load to 174.3°C at maximum. These temperatures come closest to the values we have when the power unit burns only lignite;

• От изменението на температурата на подхранваща вода, се вижда, че с колкото по-ниска стойност постъпва тя в котела 1, толкова температурата на димните газове след изнесения въздухоподгревател 10 намаляват, което води до намаляване на загубите с изходящи газове генерирани от енергийния котел 1.• From the change in the temperature of the feed water, it can be seen that the lower the value it enters the boiler 1, the more the temperature of the flue gases after the removed air heater 10 decreases, which leads to a reduction in the losses with exhaust gases generated by the energy boiler 1 .

ТГ адTG hell

ж- w- _d _d 31 31 W W A A 1· 1- 1 1- Ш Sh s s LD LD K> K> -J -J O’ O' ЧЛ ART k k - - г Mr Таблица 1 - Резултати от моделните изследвания на комбиниран l Table 1 - Results of model studies of combined l X 3 I 2* ь Z Εύ □ QI X 3 I 2* h Z Εύ □ QI ta j» 47- 1 3 f tl* o έ T 3 i 1? ta j» 47- 1 3 f tl* o έ T 3 i 1? f I z: 9 ъ g 3 St 43 3 3 Lu fa· 5 f I z: 9 g 3 St 43 3 3 Lu fa· 5 tl № ™ 1 5 I cu ω t< CM IX 1 X tL> § Z tl No. ™ 1 5 I cu ω t < CM IX 1 X tL> § Z ί 3 Έ· ζ π τ· Κ φ 3 fa* Ώ Ψ 1 χ Ш 5 ζ и 3 Έ· ζ π τ· Κ φ 3 fa* Ώ Ψ 1 χ Ш 5 ζ to iX Oh s I □ € № 3 ¥ £ I 4 Й m o to iX Oh s I □ € No. 3 ¥ £ I 4 J m o Я Ϊ ΐ c I £ Ш I ξ ί a 1 X du Q Я Ϊ ΐ c I £ Sh I ξ ί a 1 X du Q fa Я Ok X £ o Ό 0» L S Ό *1' Φ I s is C= fa Ya Ok X £ o Ό 0» L S Ό *1' Φ I s is C= nΪ 3 £ t D c X £ T u X 3 s ra t> S CD 3 nΪ 3 £ t D c X £ T uX 3 s ra t> S CD 3 fa Ί E Aj F X F o 4 4 Λ Ϊ 2z fa Ί E Ouch F X F o 4 4 Λ Ϊ 2z S fl Ό 4 T3 h i | 5. I 9 n3 £ a 3 S fl Ό 4 T3 h i | 5. I 9 n3 £ a 3 £ X ft ιΐ a X T 3 5 £ £ X ft ιΐ a X T 3 £5 £ 3 -fai л ϊ с X bl X 1 σι □ зс £ 3 -fai l ϊ with X bl X 1 σι □ zs Zb E X 9 £ I Γι' ±, I № Ш 5 rt' 1 D Ф X Ф Ϊ 51 X jj Oh b 0 £ ϊ-Ч L' Zb E X 9 £ I Γι' ±, I no W 5 rt' 1 D F X F Ϊ 51 X jj Oh b0 £ ϊ-Ch L' Ϊ X μι I lb A Ш m Φ 3 3 φ ь T Ф X а d b' 0 w 3 Cu 5 K s 3 b· № Eu Γι Ϊ X μι I lb A Ш m Φ 3 3 φ ь T Ф X and d b' 0 w 3 Cu 5 K s 3 b· no Eu Yi ZJ 3 1 i Qi Ь £ 3 X Qi S_ tt A ΐ E. XI t- 3 X * i & I*. 9 X ZJ 3 1 i Qi b £ 3 X Qi S_ tt A ΐ E. XI t- 3 X * i & I*. 9 X Ό X· 1 X Ш □ 45 X 3 □ 3 n t I 3 J Ό X· 1 X W □ 45 X 3 □ 3 n t I 3 J IQ W 1 X fa> D Έι 3 3' □ ь 3 r 3 τ ·» X s X I IQ W 1 X fa> D Ει 3 3' □ h 3 r 3 τ ·» X s X I EX' E i £ EX' And i £ 5 ?: σ' ±3 X 5 ?: σ' ±3 X W ги W them f f Λ Λ f f η η £ £ n n £ £ гЛ gL £ £ 3· £ £ 3· £ 3 £ 3 £ § 3· £ § 3· fa X X fa X X шан j е shan j is LU кЛ LU kL to № to no cri cry £ £ Ln ρ Ln Ln ρ Ln _bo m _bo m LU LU h_i O h_i O kb Φ kb Φ UD F-l Λ UD F-l Λ δ δ DC। _LP DC. _LP LU LU 2 p Q pQ a a p tl p tl ph ph 5 € €5 плен Ьг captivity ъ uh o o p Ш- p W- Lrt to Lrt to in in ts ts 14 14 M 3 LU M 3 LU LD LD w LP m w LP m LT, p № LT, p no № b. no b. CT! QO CT! QO to that o o o o Ф p to Ф p to o D or D £ £ P Φ £ Η' P Φ £ Η' 1 * =1 Ф n. s < 1 * =1 F n. s < юн Н& У June H&W i» In i» In p i— p i— LhJ Q LhJ Q π kD π kD Е □Ί Well □Ί n LP кЛ n LP kL LD LD LU o LU o LD ru LD ru ±ъ ±ё tn ЦЛ tn CL to ДЛ 4 to DL 4 m LU m LU Ш Sh p c- p c- 14 ru in 14 ru in £ £ t Q E i tQ And i S X S н X S S X S n X S w w i. i. 1— p 1— p 1.Л LlI un 1.L LlI un μ-ь 1—ь μ-ь 1-y ru m to ru m to Co Q Co Q Й J m LD In m LD In μ-ь Φ DO D μ-ь Φ DO D № J4 no J4 lTi lTi 1 Ln 1 Ln w w Й o Y o 4 4 _s _s CD X t CD X t иьглищ; conifer; l-b s Ь l-b s b 14 _D0 kfl 14 _D0 kfl 1UI Lrt ъ 1UI Lrt LT b LT b Kj LU Kj LU b p LU b p LU LO p LO p E a -4 And a -4 BO BO £ £ * * in in E CT' to E CT' to KJ KJ p rtl Ϊ p rtl Ϊ I I 3 ь] D 3 Х] D ru Ja ru Yes a to and that и •Τι and •Τι K p K p W W CO Φ CO Φ O Φ O Φ O O P 1- P 1- _s _s cc· in cc in Lb· LD Lb · LD u S u S n n ru ru /1 ru ru /1 r-J r-J LU p Ш LU p Sh ΐ ΐ <ва турби <va turbines LU LU 5 i-P 5 i-P ru СЧ to ru СЧ that Μ οι Μ οι ui co кЛ ouch co kl S bn S bn Φ M ΦM И LU ΰ And LU ΰ 14 14 s ώ with ώ Jj Jj ε Са ε Sa £ £ и p and p tfi tfi ru ru w w to p to p a? σ' X S, ΐ л i3 □ CD II X £huh? σ' X S, ΐ l i3 □ CD II X £ nd и ен nd and en 4- 4- O И u5 O And u5 Й J ΐη ΐη UI Ф UI F LD to LD to uS 1—I u S 1—I Xa (fa Xa (fa LFl ru LFl ru μ^ Λ LD μ^ Λ LD е и is and J* p J* p 'a 'a Ln Ln K LD 10 K LD 10 _--J _--J ru ru £ £ ££ четири four bl bl b—1 kD b—1 kD ή or 1 кЛ In1 kL In s ki bi s ki bi $ ΐ. $ ΐ. O 14 kD O 14 kD Fh.i g Φ Fh.i g Φ un un A £ A £ 1-^ 1-^ Е \ΰ It's \ΰ LU че LU that cri co cry co K LU K LU Ξ Ξ ϊ ί ϊ ί

От стойностите за КПД на енергийния блок се вижда, че когато към енергийния блок на лигнитни въглища добавим газова турбина 17, ефективността на блока се повишава. Това се обяснява с по-високия коефициент на полезно действие на газотурбинния модул от една страна, а от друга и последващото утилизиране на димните газове напускащи газовата турбина 17 с висока температура и подаването им към енергийния котел. Средното увеличение на КПД на енергийния блок е около 3,5%.From the power unit efficiency values, it can be seen that when we add a gas turbine 17 to the lignite power unit, the efficiency of the unit increases. This is explained by the higher efficiency factor of the gas turbine module on the one hand, and on the other hand the subsequent utilization of the flue gases leaving the gas turbine 17 with a high temperature and their supply to the energy boiler. The average increase in the efficiency of the energy unit is about 3.5%.

При реализирането на схема, при която към съществуващ енергиен блок на лигнитни въглища, добавим газова турбина 17 с Мел = 37,5 MW, наред с повишаване на инсталираната мощност и повишаване на КПД на блока, се наблюдава и намаляване на емисиите от замърсители и парникови газове. Най-голямо намаление се наблюдава при емитирането на следните газове: въглероден диоксид СОг - той е парников газ и намаляването на емисиите от него се дължи на следните причини: намаляване на изгаряното количество лигнитни въглища, средно с около 36 t/h (за едно и също количество произведена електрическа енергия); генериране на по-малки емисии при изгарянето на природен газ; повишаване на КПД на така предложената топлинна схема; серен диоксид SO2 - намаляването на емисиите се дължат на: намаляване на разхода на изгаряните лигнитни въглища (за едно и също количество произведена електрическа енергия).When implementing a scheme in which a gas turbine 17 with Мел = 37.5 MW is added to an existing lignite power unit, along with an increase in the installed power and an increase in the efficiency of the unit, a reduction in pollutant emissions is also observed and greenhouse gases. The greatest reduction is observed in the emission of the following gases: carbon dioxide COg - it is a greenhouse gas and the reduction in its emissions is due to the following reasons: a reduction in the amount of lignite coal burned, on average by about 36 t/h (for one and same amount of electrical energy produced); generating lower emissions when burning natural gas; increasing the efficiency of the thermal scheme thus proposed; sulfur dioxide SO2 - the reduction in emissions is due to: a reduction in the consumption of burnt lignite coal (for the same amount of electricity produced).

С помощта на данните, представени в таблица 1, са пресметнати какви ще бъдат масовите потоци на въглероден диоксид СОг и серен диоксид SO2, генерирани от енергийния блок при разгледаните 4 случая. Резултатите са представени в таблица 2.With the help of the data presented in table 1, what will be the mass flows of carbon dioxide COg and sulfur dioxide SO2 generated by the energy unit in the considered 4 cases were calculated. The results are presented in Table 2.

Величина Size Вп₽ Ги Vp₽ Gi Mini Mini Диме немя Smoke is silent MW MW t/h t/h t/h t/h t/h t/h t/h t/h t/MW t/MW t/MW t/MW Изгаряне само на лигнитни въглища Combustion of lignite only 145,74 145.74 216,72 216.72 0,00 0.00 163,27 163.27 a,56 a,56 1,1203 1.1203 0,0587 0.0587 168,53 168.53 252,72 252.72 0,00 0.00 188,81 188.81 9,89 9.89 190,79 190.79 288,72 288.72 0,00 0.00 213,74 213.74 11,20 11,20 212.53 212.53 324,78 324.78 0,00 0.00 238,10 238.10 12,48 12.48 225,28 225.28 346,32 346.32 0,00 0.00 252,38 252.38 13,23 13,23 въглища 4 Газова турбина = 37,S MW (без подгревзтели високо налягане) coal 4 Gas turbine = 37.S MW (without high pressure subheaters) 180,70 180.70 180,72 180.72 7,20 7.20 151,51 151.51 6.90 6.90 0.8385 0.8385 0,0382 0.0382 204,38 204.38 216,72 216.72 7,20 7.20 177,75 177.75 3,28 3.28 0,8697 0.8697 0,0405 0.0405 227,41 227.41 252,72 252.72 7,20 7.20 203.99 203.99 9,65 9.65 0,8970 0.8970 0,0424 0.0424 249,85 249.85 288,72 288.72 7,20 7.20 230,23 ' 230.23' 11,03 11.03 0,9215 0.9215 0,0441 0.0441 262,76 262.76 310,32 310.32 7,20 7.20 151,51 151.51 6,90 6.90 0,9361 0.9361 0,0451 0.0451

Таблица 2 - Определяне на масовия и специфичния разход на въглероден диоксид (СОг) и на серен диоксид (SO2), при различни режими на работа на енергиен блок.Table 2 - Determination of the mass and specific consumption of carbon dioxide (CO2) and sulfur dioxide (SO2), in different modes of operation of an energy unit.

Известно е (Т. Тотев Игнатов, Б Технико-Икономическа и екологична оценка на работата на енергиен блок на лигнитни въглища, Енергиен форум 2019 г.), че при експлоатацията на енергиен блок на лигнитни въглища, специфичния му разход на въглероден диоксид шСОг е 1,1203 tco2/MWh. При моделирането на работата на газовата турбина 17 с мощност от 37,5 MW сме използвали, като гориво чист метан СН4. Специфичният разход на въглероден диоксид на газовата турбина 17 е 0,528 tco2/MWh. Ето защо, когато заменим част от изгаряните лигнитни въглища с изгаряне на чист метан, то сумарното количество на емисиите от въглероден диоксид, генерирани от комбинирания енергиен блок, намаляват. Това се вижда, както от резултатите представени в таблица 2, така и от фигура 5. От нея още е видно, че с намаляване на произведената 9It is known (T. Totev Ignatov, B Technical-Economic and Environmental Assessment of the Operation of a Lignite Power Unit, Energy Forum 2019) that during the operation of a lignite power unit, its specific consumption of carbon dioxide shCOg is 1 ,1203 tco2/MWh. When modeling the operation of gas turbine 17 with a power of 37.5 MW, we used pure CH4 methane as fuel. The specific carbon dioxide consumption of gas turbine 17 is 0.528 tco2/MWh. Therefore, when we replace part of the lignite burning with pure methane burning, the total amount of carbon dioxide emissions generated by the combined power unit decreases. This can be seen both from the results presented in table 2 and from figure 5. It also shows that with a decrease in the produced 9

BG 4278 UI електрическа енергия от енергийния блок, специфичния разход на СО2 намалява. Това е така, тъй като промяната на натоварването на блока става единствено с намаляване на разхода на лигнитни въглища, докато газовата турбина 17 работи на постоянна мощност. Редуцирането на емисиите от въглероден диоксид е от 16,44% при максимален товар до 25,17% мри минимален.BG 4278 UI electrical energy from the energy unit, the specific consumption of CO 2 decreases. This is because the block load change occurs only with a reduction in lignite consumption, while the gas turbine 17 operates at a constant power. The reduction in carbon dioxide emissions is from 16.44% at maximum load to 25.17% at minimum.

Както бе споменато по-горе, намаляването на емисиите от серен диоксид SO2, се дължи най-вече на липсата на съдържание на сяра в газовото гориво изгаряно от газовата турбина 17. На фигура 6 е показан как се изменя специфичния разход на серен диоксид, като функция от произведената от блока електрическа енергия. При максимален товар, това намаление е с 23,19% и нараства до 34,90% при минимален товар. Това се дължи отново на факта, че намаляването на товара на блока се осъществява за сметка на намаляването на изгарянето на лигнитни въглища, а именно в тях се съдържа и сярата, при изгарянето на която се генерира серен диоксид в димните газове.As mentioned above, the reduction of sulfur dioxide SO 2 emissions is mainly due to the lack of sulfur content in the gas fuel burned by the gas turbine 17. Figure 6 shows how the specific consumption of sulfur dioxide changes, as a function of the electrical energy produced by the unit. At maximum load, this reduction is 23.19% and increases to 34.90% at minimum load. This is again due to the fact that the reduction of the load of the block is carried out at the expense of the reduction of the combustion of lignite coal, namely, they also contain sulfur, during the combustion of which sulfur dioxide is generated in the flue gases.

Комбинирането на един енергиен блок с парна турбина 2 и котел 1, изгарящ лигнитни въглища, с газова турбина 17 с мощност от 37,5 MW има следните предимства:Combining one power unit with a steam turbine 2 and a boiler 1 burning lignite with a gas turbine 17 with a capacity of 37.5 MW has the following advantages:

1. Предложената схема, по която работят комбинирано газовата турбина 17 и енергийния блок на лигнитни въглища е с минимални изменения. Наличието на газова турбина 17 не нарушава работоспособността на съществуващия блок и той запазва възможността си да работи и самостоятелно;1. The proposed scheme, according to which the gas turbine 17 and the lignite energy unit work in combination, has minimal changes. The presence of gas turbine 17 does not impair the operability of the existing unit and it retains its ability to work independently;

2. Увеличава мощността на енергийния блок с 37,5 MW и достига до 262,7 MW, като в същото време се запазва работния диапазон на конвенционалния блок (от 145 до 225 MW);2. It increases the power of the power unit by 37.5 MW and reaches 262.7 MW, while preserving the operating range of the conventional unit (from 145 to 225 MW);

3. КПД на комбинирания цикъл на енергиен блок на лигнитни въглища и газова турбина 17 (от 37,5 MW) се увеличава средно с 3,5%;3. The efficiency of the combined cycle of the power unit of lignite and gas turbine 17 (from 37.5 MW) increases by an average of 3.5%;

4. Намалява се разхода на лигнитни въглища с около 36,0 t/h при максимален товар, което ще доведе след себе си и до намаляване на собствените нужди на блока за подготовка на горивото;4. The consumption of lignite coal is reduced by about 36.0 t/h at maximum load, which will also lead to a reduction of the unit's own needs for fuel preparation;

5. Намалява се генерирането на емисии от въглероден диоксид СО2 от енергийния блок с от 16,44% при максимален товар, до 24,17% при минимален товар. Това ще намали разходите на блока за закупуване на въглеродни квоти;5. The generation of carbon dioxide CO2 emissions from the energy unit is reduced from 16.44% at maximum load to 24.17% at minimum load. This will reduce the bloc's costs of purchasing carbon allowances;

6. Намалява се генерирането на емисии от серен диоксид SO2 с от 23,19% при максимален товар, до 34,90% до минимален товар. Това ще доведе до допълнителни икономии от: доставка на варовик; намаляване на собствените нужди на блока за подготовка на варовика и последващото му използване в сероочистваща инсталация;6. The generation of sulfur dioxide SO 2 emissions is reduced from 23.19% at maximum load to 34.90% at minimum load. This will result in additional savings from: limestone supply; reducing the unit's own needs for the preparation of limestone and its subsequent use in a desulfurization plant;

7. Намаляването на разхода на лигнитни въглища ще доведе след себе си и до намаляване на емисиите и на други замърсители, като: прах, живак, флуориди, хлориди, и др.;7. The reduction in the consumption of lignite coal will also lead to a reduction in emissions of other pollutants, such as: dust, mercury, fluorides, chlorides, etc.;

8. Намаляване на собствените нужди на енергийния блок като цяло.8. Reduction of own needs of the energy block as a whole.

Claims (1)

Инсталация за намаляване на СО2 емисии при изгаряне на лигнитни въглища, включваща котел, към който е монтирана в енергиен моноблок парна турбина с електрогенератор, при което котелът има пещна камера, в която са разположени изпарителни екрани и горивна уредба с прахови горелки, като към горната част на пещната камера е свързан хоризонтален газоход, който има връзка към поне една конвективна шахта, която чрез димоход за изходящи димни газове е свързана с изнесен въздухоподгревател, при което единият край на изнесения въздухоподгревател има връзка с поне един въздушен вентилатор, а другият край е свързан към въздуховод за горещ организиран въздух, като въздуховодът за горещ организиран въздух има връзка, както към отвори за организиран въздух на праховите горелки от горивната уредба, така и към въздушни дюзи за надгоривен въздух, разположени в горната част на пещната камера над горивната уредба преди хоризонталния газоход, при което парната турбина чрез пароотбор е свързана към регенеративни подгреватели високо налягане, които имат връзка с изпарителните екрани в пещната камера, характеризираща се с това, че газова турбина (17) с допълнителен електрогенератор (19) е свързана към пещната камера (4) на котела (1) посредством изход за димни газове (18) от газовата турбина (17), а между пароотбора (15) на парната турбина (2) и регенеративните подгреватели високо налягане (16) е монтиран спирателен вентил (21)An installation for reducing CO2 emissions during the combustion of lignite, including a boiler to which a steam turbine with an electric generator is mounted in an energy monoblock, where the boiler has a furnace chamber in which evaporation screens and a combustion device with powder burners are located, as in the above a portion of the furnace chamber is connected to a horizontal flue that has a connection to at least one convection shaft that is connected to an exhaust air heater through a flue, wherein one end of the exhaust air heater is connected to at least one air fan and the other end is connected to a hot organized air duct, the hot organized air duct having a connection both to the organized air openings of the powder burners from the combustion system and to the supercombustion air nozzles located in the upper part of the furnace chamber above the combustion system before the horizontal gas pipeline, in which the steam turbine is connected to the regenerator through a steam outlet tive high-pressure preheaters which have a connection to the evaporation screens in the furnace chamber, characterized in that a gas turbine (17) with an additional electric generator (19) is connected to the furnace chamber (4) of the boiler (1) by means of a flue gas outlet (18) from the gas turbine (17), and a shut-off valve (21) is installed between the steam outlet (15) of the steam turbine (2) and the high-pressure regenerative heaters (16)
BG5516U 2022-05-03 2022-05-03 Installation for reducing co2 emissions during lignite combustion BG4278U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG5516U BG4278U1 (en) 2022-05-03 2022-05-03 Installation for reducing co2 emissions during lignite combustion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG5516U BG4278U1 (en) 2022-05-03 2022-05-03 Installation for reducing co2 emissions during lignite combustion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG4278U1 true BG4278U1 (en) 2022-07-15

Family

ID=85239240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG5516U BG4278U1 (en) 2022-05-03 2022-05-03 Installation for reducing co2 emissions during lignite combustion

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG4278U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7109158B2 (en) Thermal power plant, boiler and boiler modification method
Shi et al. Energy and exergy analysis of oxy-fuel combustion based on circulating fluidized bed power plant firing coal, lignite and biomass
JP6958489B2 (en) Energy storage and supply equipment by waste incinerator
Atimtay et al. Co-firing of pine chips with Turkish lignites in 750 kWth circulating fluidized bed combustion system
Totev et al. Possible solutions for the reduction of carbon emissions during operation of lignite power unit
Eidensten et al. Biomass externally fired gas turbine cogeneration
CN202546733U (en) Gasification direct-firing multi-chamber chain-grate boiler for ultralow-temperature smoke sulfur nitrogen clean smoke discharge
JP2016032391A (en) Complex energy system
BG4278U1 (en) Installation for reducing co2 emissions during lignite combustion
CN205448312U (en) Coal -fired powder heat carrier heater
JPH01203802A (en) Steam production system at high pressure and high temperature level
Zajacs et al. Impact of Flue Gas Recirculation on the Efficiency of Hot-water Boilers
CN203464323U (en) Novel environmental protection boiler with boiler internal smoke and dust abatement clean burning
CN210398893U (en) Biomass direct-fired boiler
CN1205406C (en) External combustion wet air gas turbine power generating system
RU133566U1 (en) STEAM GAS INSTALLATION
CN102052665A (en) Straw grate-firing boiler adaptive to moisture movement
CN101526263A (en) High-pressure combustion environmental-friendly energy-saving boiler
CN105135419A (en) Gasification and clean combustion process for low-sulfur pulverized coal
CN105546506A (en) Parallel mixed combustion system and method
CN213983511U (en) Steam drum boiler burning various gas fuels
CN209706037U (en) Blast furnace gas combustion electricity generation system
SU1437609A1 (en) Boiler unit
Uwizeyimana et al. A Technical Review on Potential of Oxy Combustion Process in CCGT Cycle
Raho et al. A Critical Analysis of the Oxy-Combustion Process: From Mathematical Models to Combustion Product Analysis. Energies 2022, 15, 6514