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1、10申请公布号CN102027201A43申请公布日20110420CN102027201ACN102027201A21申请号200880128600922申请日20080411F01K13/0020060171申请人联邦国有制企业“圣彼得堡MALAKHIT机械制造海事局”地址俄罗斯联邦圣彼得堡申请人联邦国有制企业“俄联邦司法部下署联邦军事、专用或双重知识产权保护局”72发明人ON法沃尔斯基AI列昂季耶夫VA费奥多罗夫OO米尔曼VN皮亚洛夫VV扎穆科夫SV贝利陈科夫74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人蔡洪贵54发明名称利用混合燃料的发电系统57摘要本发明利用混合燃料的发电系。
2、统包括蒸汽锅炉1，氢气高温蒸汽过热器4，它具有混合室5，且通过燃料氢气和氧气供给管道15，16连接到氢气和氧气生产装置2，3，带有发电机和冷凝器7的蒸汽涡轮机6，余热锅炉8和管道及接头配件；此外，用于去除蒸汽锅炉尾气的管道13，14连接到换热器9，10上，所述换热器9，10被安装在用于输送氢气和氧气到氢气高温蒸汽过热器4的管道15，16上，从蒸汽锅炉1供给蒸汽用的管道11连接到混合室5。85PCT申请进入国家阶段日2010101186PCT申请的申请数据PCT/RU2008/0002292008041187PCT申请的公布数据WO2009/126060RU2009101551INTCL19中华。
3、人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102027216A1/1页21一种利用混合燃料的发电系统，包括蒸汽锅炉1；具有混合室5的氢气高温蒸汽过热器4，它通过用于供给燃料即氢气和氧气的管线15，16连接到用于产生氢气和氧气的装置2，3；带有发电机和冷凝器7的蒸汽涡轮机6；余热锅炉8；管线和接头配件；其特征在于还包括换热器9，10，用于离开蒸汽锅炉1的气体的管线13，14连接到换热器9，10上，所述换热器9，10被分别安装在用于供给氢气和氧气到氢气高温蒸汽过热器4的管线15，16上，管线11连接到混合室5。权利要求书CN102027201ACN10202721。
4、6A1/3页3利用混合燃料的发电系统技术领域0001本系统装置涉及动力工程领域且通过利用混合燃料可以用于产生电力和热。背景技术0002一种类似的装置是已知的参见SHPILREINEE，MALYSHENKOSP，KULESHOVGG“VVEDENIEVVODORODNUYUENERGETIKU”氢能发电工程导论，莫斯科，ENERGOATOMIZDAT出版社，1984，203页，包括核反应堆，氧氢燃料燃烧室H2O2蒸汽发生器，带有发电机和冷凝器的蒸汽涡轮机，电解装置，氢气和氧气蓄压器。0003上述装置的缺陷在于必需消耗额外的能源来生产氢气，并且需要大的存储罐来存储爆炸性的氢气。0004从技术本质上。
5、最接近本专利要求保护的系统是来自2005年8月6日的俄罗斯实用新型专利NO54631中描述的发电系统，该系统包括蒸汽锅炉，实现氢气高温蒸汽过热器HHTSS功能的H2O2蒸汽发生器，带有发电机和冷凝器的蒸汽涡轮机，具有余热锅炉的氧气和氢气生产装置天然气向氢气的蒸汽转换装置，蒸汽从余热锅炉供应到所述蒸汽涡轮机的中间级。0005在专利NO54631中描述的装置的缺陷是不能完全利用在蒸汽锅炉加热功率下燃料燃烧的热能和在H2O2高温蒸汽发生器下游的混合室具有高热应力。0006本发明的目的是提高运行效率、节省燃料和增强发电系统的可靠性。发明内容0007本发明构成的本质在于在已知的发电系统中额外提供换热器，。
6、已知的发电系统包括蒸汽锅炉，具有混合室的氢气高温蒸汽过热器H2O2蒸汽发生器，它通过供给燃料氢气和氧气管线连接到氢气生产装置天然气向氢气的蒸汽转换装置和氧气生产装置，以及带有发电机和冷凝器的蒸汽涡轮机，余热锅炉，管道和各种接头配件，其中所述换热器被安装在用于供给燃料氢气和氧气至氢气高温蒸汽过热器的管线上，用于离开蒸汽锅炉的气体的管线连接到上述管线上，和用于从蒸汽锅炉供给蒸汽的管线连接到所述HHTSS下游的混合室。0008天然气向氢气的蒸汽转换系统的使用使得确保蒸汽锅炉在高初始温度和压力下以额定功率连续运行。由于氢气与氧气和离开蒸汽锅炉的水蒸气在HHTSS中燃烧，蒸汽涡轮机入口处的水蒸气温度高达。
7、1700K1800K，确保涡轮机以燃气轮机的典型模式运行。蒸汽涡轮机的出口连接到蒸汽冷凝器，确保压力显著低于大气压，这对于这种涡轮机是非常典型的。这提供了在高温蒸汽涡轮机中有可利用的热降的可能性，它相对于燃气轮机要高2530。氢气燃料的预热提高了系统的效率，利用来自蒸汽锅炉蒸汽对混合室的冷却提高系统的可靠性。0009无论何种燃料类型天然气、氢气、煤等，由于管子烧坏，在现代蒸汽锅炉中水蒸气加热至高于900K的温度是几乎不可能的。说明书CN102027201ACN102027216A2/3页4附图说明0010图1示意地显示了要求保护的发电系统此后称为“所述系统”。具体实施方式0011所述系统包括蒸。
8、汽锅炉1、天然气向氢气的蒸汽转换装置2、氧气生产装置3、具有混合室5的氢气高温蒸汽过热器HHTSS4、带有发电机和冷凝器7的蒸汽涡轮机6、余热锅炉8、用于氧气加热的换热器9以及用于氢气加热的换热器10。0012所述系统还包括用于从蒸汽锅炉供给蒸汽到所述HHTSS4和所述装置2的管线11、用于从蒸汽锅炉向所述混合室5供给蒸汽的管线12、用于从蒸汽锅炉1向用于氧气加热的换热器9供给废气的管线13、用于从蒸汽锅炉1向用于氢气加热的换热器10供给废气的管线14。更进一步，所述HHTSS4也与分别用于供给氧气和氢气的管线15，16连接，管线17用于供给氢气到锅炉1，管线18用于供给混合蒸汽到涡轮机6，管。
9、线19用于从所述装置2向余热锅炉8供给次级燃烧产物，管线20用于从余热锅炉8向蒸汽涡轮机6的中间级供给蒸汽。所述系统还包括其它设备和接头配件。0013所述系统可进行如下操作。0014来自蒸汽锅炉1的蒸汽通过管线11被供给到HHTSS4以及天然气向氢气的蒸汽转换装置2、通过管线12被供给到混合室5，且所形成的氢气通过管线16被供给到HHTSS4。氧气在氧气生产装置3中产生，例如，通过空气分离方法，且通过管线15被供给到HHTSS。来自蒸汽锅炉1的蒸汽的一部分被供给到HHTSS4，在此，氧气和氢气在水蒸气的环境中燃烧。燃烧产物，即高温水蒸气被供给到混合室5，在混合室中与通过管线12供给的来自蒸汽锅。
10、炉1的另一部分蒸汽混合，且该蒸汽冷却混合室5的壁，因此提高所述系统的可靠性和增加蒸汽过热温度无中间换热面。蒸汽混合物通过管线18被供给到带有发电机的蒸汽涡轮机6，因此产生电能。氢气生产的次级产物被从装置2中通过管线19供应到余热锅炉8，来自余热锅炉8的蒸汽被供给到蒸汽涡轮机6的中间级。0015在供应到HHTSS4之前，氧气和氢气被分别安装在从装置3向HHTSS4供给氧气的管线15和从装置2向HHTSS4供给氢气的管线16上的换热器9和10预热。氧气和氢气是在换热器9和10中被通过管线13和14供给的离开蒸汽锅炉1的气体预热。0016在供给到HHTSS4之前利用离开蒸汽锅炉1的气体来预热氧气和氢。
11、气降低了热浪费和增加了整个系统的运行效率。0017在蒸汽锅炉1之后的蒸汽部分通过管线12被供给到混合室5，冷却了它的壁，减少了热应力和增加了可靠性。由于从HHTSS4供给到蒸汽涡轮机6的蒸汽的温度高，所以涡轮机装置的功率和效率得以提高。0018要求保护的发电系统能够使得蒸汽涡轮机保持以额定功率连续运行在高初始温度和压力下。0019上面描述的结构特征能使电能生产中的效率相对于氢气的热值达到高达70参见MALYSHENKOSP，NAZAROVOV，SARUMOVYUA的文章“在动力工程中用氢作为能源载体的一些理论和技术经济观点”，被收集于“核氢动力工程和技术”，ENERGOATOMIZDAT出版社，1988，NO8，1638页。说明书CN102027201ACN102027216A3/3页50020所提出的系统的优势还在于煤、燃料油、可替代燃料和可再生能源可以用来产生蒸汽、其初始过热和氧气及氢气的预热。说明书CN102027201ACN102027216A1/1页6图1说明书附图CN102027201A。