ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН ТИПА К-1000-60/3000 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНТУРА ЦИРКУЛЯЦИИ НА СЖИЖЕННОМ ПРОПАНЕ Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 62-176.2

Зайнуллин Р.Р., к.ф.-м.н. старший преподаватель кафедры ПЭС

Гафуров А.М. инженер I категории УНИР ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г. Казань ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН ТИПА К-1000-60/3000 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНТУРА ЦИРКУЛЯЦИИ НА СЖИЖЕННОМ

ПРОПАНЕ

Представлены результаты исследования низкотемпературного теплового двигателя на сжиженном C3H8 по экономии расхода условного топлива в системе охлаждения турбин типа К-1000-60/3000 в зимний период. Ключевые слова: конденсатор паровой турбины, система охлаждения, низкотемпературный тепловой двигатель, сжиженный пропан.

Zainullin R.R.

Gafurov A.M.

ENERGY EFFICIENCY OF AN COOLING SYSTEM OF CONDENSERS OF K-1000-60/3000 STEAM TURBINES WITH USE OF A CONTOUR OF CIRCULATION ON THE LIQUEFIED PROPANE

Results of research of the low-temperature heat engine are presented on the liquefied C3H8 on economy of a consumption of equivalent fuel in an cooling system of K-1000-60/3000 turbines during the winter period. Keywords: condenser of the steam turbine, cooling system, low-temperature heat engine, liquefied propane.

Основные потери теплоты в конденсационных паровых турбинах -потери в холодном источнике (конденсаторе паровой турбины), которые составляют примерно половины (45-50%) затрачиваемой теплоты в цикле. При этом мощные конденсационные паровые турбины типа К-1000-60/3000 характеризуются тем, что почти весь пар, пройдя через турбину, направляется в конденсатор. Низкие начальные параметры пара (5,88 МПа, 274,3°С) компенсируются по мощности большими расходами пара в турбину (1340 кг/с). Поэтому возможность эффективного использования охлаждающей среды в системе охлаждения конденсаторов паровых турбин является важной научно-технической задачей.

В конденсаторе паровой турбины типа К-1000-60/3000 поддерживается низкое давление пара равное 5,0 кПа, что соответствует температуре насыщения в 32,87°С. Процесс конденсации пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости в окружающую среду. В зимний период времени конденсатор паровой турбины является источником сбросной низкопотенциальной теплоты с температурой в 32,87°С, а окружающая среда - прямой источник холода с температурой вплоть до минус 50°С.

Имеющийся теплоперепад можно сработать с помощью низкотемпературного теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции на сжиженном пропане C3H8 [1].

Замкнутый контур циркуляции низкотемпературного теплового двигателя включает в себя последовательно соединенные насос, теплообменник-испаритель (конденсатор паровой турбины), турбодетандер с электрогенератором и теплообменник-конденсатор аппарата воздушного охлаждения (АВО). Причем охлаждение низкокипящего рабочего газа C3H8 осуществляют наружным воздухом окружающей среды в зимний период времени при температуре от 0°С до минус 50°С [2].

Низкотемпературный тепловой двигатель работает следующим образом. Отработавший в турбине пар при давлении в 5,0 кПа охлаждается и конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость. Полученный основной конденсат с помощью конденсатного насоса направляют в систему регенерации. В качестве охлаждающей жидкости используется сжиженный пропан C3H8, который сжимают в насосе до давления 0,97 МПа и направляют в конденсатор паровой турбины для охлаждения отработавшего в турбине пара. Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования равного примерно 2136 кДж/кг, которая отводится на нагрев и испарение сжиженного газа C3H8 до температуры перегретого газа в 27,85°С. Далее перегретый газ C3H8 расширяют в турбодетандере теплового двигателя, который соединен с электрогенератором. На выходе из турбодетандера отработавший в турбине газ C3H8 направляют на охлаждение в конденсатор АВО, где в процессе охлаждения газа C3H8 ниже его температуры насыщения происходит интенсивное сжижение, после чего сжиженный газ C3H8 направляют для сжатия в насос теплового двигателя. Затем органический цикл Ренкина на основе низкокипящего рабочего тела повторяется [3].

На рис. 1, 2 представлены графики расчетных показателей по экономии расхода условного топлива на ТЭС (т.у.т./ч) и эксергетической эффективности низкотемпературного теплового двигателя при осуществлении процесса охлаждения конденсаторов паровых турбин типа К-1000-60/3000 контуром циркуляции на сжиженном C3H8 в зависимости от температуры наружного воздуха [4].

Температурный диапазон использования сжиженного газа C3H8 в тепловом контуре низкотемпературного теплового двигателя ограничивается показателями критической температуры в 96,7°С и температурой насыщения при давлении 0,1 МПа (минус 42°С).

-10 -1-1-1 I-1 I-1-1 I-1

223,15 228.15 233.15 238.15 243.15 248,15 253.15 258.15 263.15 268.15 273.15

Температура наружного во иуха, К

Рис. 1. Для турбин типа К-1000-60/3000 с расходом пара в 1340 кг/с.

Рис. 2. Для турбин типа К-1000-60/3000 с расходом пара в 1340 кг/с.

Эксергетическая эффективность низкотемпературного теплового двигателя (рис. 2) варьируется от 6,07% до 23%. При этом использование

низкотемпературного теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции на C3H8 в системе охлаждения паровых турбин типа К-1000-60/3000 позволяет экономить (рис. 1) до 39,45 т.у.т./час на атомных электростанциях в температурном диапазоне окружающей среды от 268,15 К (-5°С) до 223,15 К (-50°С).

Использованные источники:

1.Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Эффективность низкотемпературного теплового двигателя по утилизации теплоты в конденсаторе паровой турбины при давлении пара в 5 кПа. // Инновационная наука. 2016. № 2-3. -С. 38-40.

2.Гафуров А.М., Калимуллина Д.Д. Способ утилизации сбросной теплоты в конденсаторах паровых турбин, охлаждаемых воздушными ресурсами. // Инновационная наука. - 2015. - № 12-2. - С. 29-31.

3.Гафуров Н.М., Гатина Р.З., Гафуров А.М. Возможности использования геотермальной теплоты с температурой до 250°С в бинарных циклах, охлаждаемых водными ресурсами. // Теория и практика современной науки.

- 2017. - № 2 (20). - С. 193-196.

4.Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Эффективность низкотемпературного теплового двигателя по утилизации теплоты в конденсаторе паровой турбины при давлении пара в 5,5 кПа. // Инновационная наука. - 2016. № 2-3.

- С. 40-42.

УДК 811.111:001.18

Заяц Д.С.

студент 4 курс, факультет «Электромеханический» Омский Государственный Университет Путей Сообщения

Россия, г. Омск

ИЗМЕНЕНИЕ СТАТУСА АНГЛИЙСКОГО ЯЗЫКА В ХХЬМ ВЕКЕ

В статье делается попытка предсказать возможные пути развития английского языка в XXI веке.

Ключевые слова: английский язык, изменение, развитие.

Zayats D.S.

Student 4 course, faculty "Electromechanical" Omsk State University of Communication Pathways

Russia, Omsk

CHANGES IN THE STATUS OF THE ENGLISH LANGUAGE

IN THE 21ST CENTURY

The article makes an attempt to predict possible ways of developing English in the 21st century.

Keywords: English language, change, development. 1. Introduction

a) Topicality of the Problem