ЭНЕРГОУСТАНОВКИ НА НИЗКОКИПЯЩИХ
РАБОЧИХ ТЕЛАХ
-
Повышение энергоэффективности и энергосбережение: утилизировать тепловую энергию с низкими параметрами теплоносителей.
-
Области применения
-
В системе теплоснабжения городов России находятся в эксплуатации паровые котлы серии ДЕ и ДКВР паропроизводительностью от 16 т/ч до 25 т/ч и с параметрами пара: давление 1,2 – 1,4 МПа, температура 200 -225 0С. Для снижения параметров пара до значений, необходимых для подогрева сетевой воды, применяют редукционные охладительные установки (РОУ), что приводит к значительным потерям энергии. При реконструкции котельной в мини-ТЭЦ вместо РОУ устанавливают противодавленческую турбину, пар из которой подают на подогрев сетевой воды [. В летний период при отсутствии отопительной нагрузки котёл и турбина не работают. Однако, если применить контур с низкокипящим теплоносителем (НКТ), то пар из противодавленческой турбины можно подавать в этот контур и вырабатывать электроэнергию.
-
В различных отраслях промышленности применяются сотни промышленных печей со сбросом горячих газов в атмосферу. В таких промышленных установках можно устанавливать водогрейные котлы, нагретую воду из которых подавать в контур НКТ для выработки электроэнергии.
-
На магистральных газопроводах страны установлены десятки газотурбинных компрессорных станций со сбросом горячих газов в атмосферу. Такие ГТУ можно перевести в режим ПГУ с применением контуров с НКТ.
-
Дешёвые местные виды топлива можно сжигать в водогрейных котлах, а горячую воду из них использовать в качестве греющего теплоносителя в контуре с НКТ.
-
При выборе НКТ (фреоны, водный раствор аммиака, пентан, изопентан, изобутан и др.) необходимо выполнять ряд требований:
-
• дешевизна;
-
• хорошие теплофизические свойства (максимум работы при минимальных параметрах),
-
• НКТ не должен быть ядовитым;
-
• отсутствие экологического воздействия на окружающую среду;
-
• замерзание при достаточно низких отрицательных температурах, что важно для климатических условий России;
-
• желательно, чтобы пограничная кривая пара в Т-S координатах имела положительную производную, т.е. процесс расширения в турбине заканчивается в области перегретого пара, что исключает эрозию лопаток и не требует перегрева пара перед турбиной.
-
Для 140…1900С целесообразно применять пентан c критическими параметрами 33,7 бар, 196,6 0С. Однако в конденсаторе приходится поддерживать температуру 50…60 0С, чтобы иметь в нём давление выше атмосферного.
-
Для 100-130 0С целесообразно применять бутан R-600 с критическими параметрами 38 бар, 152 0С, а давление насыщенных паров при температурах 30…40 0С составляет 2,8….3,75 бар.
-
Низкие температуры конденсации увеличивают удельную работу, совершаемую в турбине. Единственным недостатком углеводородных НКТ являются пожаро
