Тепловое и силовое комбинирование

Комбинирование химико-технологического и ядерного процессов

Альтернативным нефтехимическому сырью является синтез-газ, получаемый в процессе газификации угля по сильноэндотермической реакции:

С+Н₂О=СО+Н₂.

Тепло для этойреакции получают от экзотермической реакции сгорания угля, чередуя, воздушное и паровое дутье в газогенератор.

Одним из наиболее экономичных путей получения синтез-газа является использование тепла от охлаждения ядерного реактора (рис.7.6). В этом случае воздух не используют. Газогенератор в этой комбинации служит холодильником для нагретого до 1200°С гелия, являющегося хладагентом ядерного реактора. Горячий гелий поступает в погружной теплообменник газогенератора, нагревает слой угля до температуры газификации 800°С, затем подается в газовую турбину, соосную с генератором электрического тока, и охлажденный до 400°С, снова поступает в ядерный реактор.

Значительную долю оборудования ХТС составляют компрессионные установки для сжатия и перемещения газовых потоков. В этом случае возникает проблема экономичного привода компрессора. Наиболее часто в качестве привода на химических предприятиях используют асинхронные электродвигатели и паровые турбины. Эти турбины работают на паре низких параметров (1,2-3 МПа, 300°С), поэтому экономичностьих низка, так как отработанный пар после турбин обладает низкой эксергией и требует существенных затрат на рекуперацию. Кроме того, сама турбина малой мощности является относительно дорогим агрегатом из-за дополнительных проблем, связанных с отводом, сбором и транспортировкой конденсата на ТЭЦ.

В последнее время промышленность в качестве привода стала широко применять газотурбинные установки (ГТУ), которые обладают достаточной мощностью, компактны и отвечают всем требованиям, предъявляемым к силовым машинам: быстроходны, позволяют изменять число оборотов в широком диапазоне значений, полностью автоматизируются и могут работать на самых разнообразных топливах, в том числе и на технологических газах установок. Ту же роль могут выполнять и отработавшие свой ресурс авиационные газотурбинные двигатели.

Газотурбинный привод более экономичен, чем электропривод и паротурбинный привод, что обусловлено низкими эксплуатационными и капитальными затратами, связанными с установкой ГТУ.

Наиболее рационально использовать мощные компрессорные установки в производствах, требующих для интенсификации процесса создания повышенных давлений технологического газа.

Дата добавления: 2014-11-29