При обычной работе турбины внутреннего сгорания азот, инертный газ, втягивается в турбину в сочетании с кислородным компонентом подаваемого воздуха сгорания. Этот инертный газ осуществляет две функции. Нагревание инертного газа путем сжигания топлива заставляет его расширяться и, следовательно, повышает его давление. Инертный газ покидает турбину, вызывая вращение лопастей и вала, помогающее продуктам сгорания производить энергию. Инертный газ также снижает температуру продуктов сгорания для исключения повреждения металлургии и материалов конструкции турбины 220 вследствие чрезмерно высоких температур. Работа этих турбин внутреннего сгорания свидетельствует о том, что использование азота в качестве инертного газа создает неприемлемо высокие уровни окислов азота, окиси азота (NO) и закиси азота (N2O), которые соединяются с атмосферной влагой с образованием компонентов кислотных дождей. Поэтому желательно заменить азот инертным газом, который не способствует кислотным дождям. В процессе настоящего изобретения, представленном на фиг. 7, отходящий газ 210 в основном содержит двуокись углерода, очищенную в газоочистной установке 320, и очищенный отходящий газ возвращается посредством потока 324 на вход турбины внутреннего сгорания. Эта процедура позволяет исключить азот и воздух из поступающего в турбину потока. Кислород, необходимый для сжигания топлива, может поступать, по крайней мере частично, из электролизера 330, который может быть компонентом электролизной установки 10 в других фигурах настоящего описания или может быть независимой установкой. Электролизный бак 330 действует подобно электролизеру 10, показанному выше. Кислород может обеспечиваться потоком 334, поступающим на вход турбины внутреннего сгорания, для образования по крайней мере части кислорода сгорания 202. Водород, полученный в электролизной установке 330, может подаваться посредством потока 332 для смешивания с топливом 54 с образованием по крайней мере части (hythane) 336 для обеспечения улучшенного топлива для турбины внутреннего сгорания. Альтернативно, некоторое количество или весь кислород, необходимый для сжигания топлива, может обеспечиваться, по крайней мере частично, из установки разделения воздуха 340. Кислород, полученный из установки разделения воздуха 340, может подаваться потоком 342 на вход турбины внутреннего сгорания. Азот и другие инертные газы транспортируются потоками 334 в хранилище азота 350 или на коммерческую распродажу. Соответственно, двуокись углерода, циркулирующая через турбину внутреннего сгорания 220, поток отходящего газа 222, отопительный котел 228, поток отходящего газа 210, газоочистная установка 320 и поток двуокиси углерода 324 имеют высокую концентрацию, по существу, чистой двуокиси углерода. Соответственно, часть двуокиси углерода может быть отведена в поток 325 для подачи в реактор для производства газа с образованием, по крайней мере, части питающего потока 102, и/или для подачи в реактор частичного окисления с образованием по крайней мере части питающего потока 300, и/или для подачи в хранилище, и/или для коммерческой распродажи. Соответственно, концентрированная двуокись углерода может быть получена, не используя химическое оборудование или оборудование абсорбционного разделения, как требуется в обычной системе внутреннего сгорания "в один проход". Согласно фиг. 8, согенерирующий процесс с одним циклом использует паровой котел 250. Топливо 54 и воздухо/кислородный поток 202 подаются в паровой котел 250. Сгорание топлива в котле 250 производит дымовые газы 210 и пар 252. Пар 252 подается в паровую турбину 254. Когда пар 252 проходит через паровую турбину 254, он заставляет турбину вращаться. Это вращение передается генератору 260 посредством силового отвода 256. Вращение силового отвода 256 заставляет генератор 260 производить электричество 208. Когда пар 252 проходит через паровую турбину 254, часть пара конденсируется и этот конденсат возвращается в котел 250 оборотным потоком 258. Остальной пар, который имеет более низкие температуру и давление, чем пар 252, может использоваться как технологический пар в промышленности или в альтернативных этапах, рассмотренных выше. Технологический пар подается в остальную промышленность посредством потока 206. Пар, который используется для целей нагрева в установке, рециркулируется в паровой котел 250 посредством оборотного потока 262. При необходимости в паровой котел 250 добавляется подпиточная вода. Согенерирующий реактор может потребляться промышленностью, которая использует пар и электричество для работы промышленности. Соответственно, технологический пар 206 может использоваться в промышленности для нагрева или в других целях, если это необходимо. Аналогичным образом, электричество 208 может использоваться в промышленности или передаваться в энергетическую сеть (не показана) для продажи другим потребителям электричества, когда это необходимо. Альтернативно, часть электричества может использоваться электролизной установкой 10 для электролиза воды с получением водорода и кислорода, как рассмотрено выше. Поток отходящего газа 210 очищается в газоочистной установке 320 и возвращается в технологический поток 324 для ввода в турбину внутреннего сгорания. При обычной эксплуатации парового котла азот, инертный газ, вводится в котел в сочетании с кислородным компонентом поступающего воздуха сжигания. Инертный газ используется для снижения температуры продуктов сгорания в котле для исключения нанесения вреда металлургии и материалам конструкции котла вследствие чрезмерно высоких температур. Эксплуатация этих обычных паровых котлов свидетельствует о том, что использование азота в качестве инертного газа создает неприемлемо высокие уровни окислов азота, окиси азота (NO) и закиси азота (N2O), которые, соединяясь с атмосферной влагой, производят компоненты кислотных дождей. Поэтому желательно заменить азот инертным газом, который не способствует кислотным дождям.
|