CC BY
4
свои минусы, так и плюсы. Все это и помогает обеспечивать стабильность и безопасность железнодорожного пути.
Использованные источники:
1.Яковлева Т.Г., Карпущенко С.И., Клинов Н.Н., Путря Н.Н., Смирнов М.П. -Железнодорожный путь
2.В.С. Безручко З.И. Гороза Н.А. Чернобровкин - Справочник дорожного мастера , Москва 1963 г.
3.В.Б.Каменский, Э.Я.Шац- Содержание железнодорожного пути в кривых -1987г.
УДК 62-176.2
Гатина Р.З. студент 4 курс
факультет «Энергонасыщенных материалов и изделий»
ФГБОУ ВО «КНИТУ» Зайнуллин Р.Р., к.ф.-м.н. старший преподаватель кафедры ПЭС
ФГБОУ ВО «КГЭУ» Россия, г. Казань ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ БИНАРНОГО ЦИКЛА В СОСТАВЕ КОНДЕНСАЦИОННОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ ТИПА К-220-44 ХТЗ, ОХЛАЖДАЕМОГО ВОДОЙ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 12°С Рассматривается способ работы бинарной энергоустановки в составе конденсационной паровой турбины типа К-220-44 ХТЗ (Харьковский турбинный завод), которая охлаждается водой при допустимой температуре в 12°С для осеннего и весеннего периода времени.
Ключевые слова: атомная электростанция, паровая турбина, бинарный цикл, низкокипящее рабочее тело.
Gatina R.Z. 4th year student
faculty of «Energy-intensive materials and products»
«KNRTU»
Zainullin R.R., candidate of physico-mathematical sciences senior lecturer of department «industrial electronics and lighting»
«KSPEU» Russia, Kazan
IMPLEMENTATION OF A BINARY CYCLE AS A PART OF THE CONDENSATION К-220-44 KTP STEAM TURBINE COOLED BY WATER AT A TEMPERATURE OF 12°С
Mode of work of binary power installation in structure of the condensation K-220-44 steam turbine KTP (Kharkiv turbine plant) which is cooled with water at an admissible temperature in 12°C for an autumn and spring time span is considered.
Keywords: nuclear power station, steam turbine, binary cycle, low-boiling working fluid.
В настоящее время на атомных электростанциях (АЭС) находятся в эксплуатации более 30 паровых турбин типа К-220-44 производства Харьковского турбинного завода (ХТЗ), к примеру, на Армянской АЭС (Армения), Кольской и Нововоронежской АЭС (Россия), АЭС «Козлодуй» (Болгария) и др. Конденсационные паровые турбины типа К-220-44 ХТЗ (номинальной мощностью 235 МВт и начальными параметрами пара: давление 4,31 МПа и температура 254,9°С) характеризуются тем, что предназначены для выработки электроэнергии со значительным расходом пара в конденсатор равным около 200 кг/с.
В конденсаторе паровой турбины типа К-220-44 ХТЗ поддерживается низкое давление пара равное 5,0 кПа, что соответствует температуре насыщения в 32,87°С. Процесс конденсации 1 кг пара сопровождается высвобождением скрытой теплоты парообразования равная примерно 2136 кДж/кг, которая в настоящее время отводиться с помощью охлаждающей воды в окружающую среду. При этом потери теплоты в конденсаторе паровой турбины (холодном источнике) могут составлять до половины (4550%) затрачиваемой теплоты в термодинамическом цикле. В осенние и весенние периоды времени конденсаторы паровых турбин типа К-220-44 ХТЗ являются источниками сбросной низкопотенциальной теплоты с температурой в 32,87°С, а окружающая среда - прямой источник холода с допустимой температурой охлаждающей воды в 12°С. Имеющийся теплоперепад можно сработать с помощью бинарной энергоустановки с замкнутым контуром циркуляции на низкокипящем рабочем теле [1].
Предлагается использование бинарной энергоустановки в составе конденсационной паровой турбины типа К-220-44 ХТЗ, где реализуется термодинамический цикл Ренкина на основе парового контура с отводом теплоты в холодном источнике второму контуру на низкокипящем рабочем теле (рис. 1). В качестве низкокипящего рабочего тела для бинарной энергоустановки в составе паровой турбины типа К-220-44 ХТЗ предлагается использовать сжиженный пропан C3H8 [2].
регенерации
Рис. 1. Схема бинарной энергоустановки в составе конденсационной паровой турбины типа К-220-44 ХТЗ.
Представленная бинарная энергоустановка (рис. 1) 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 С3Н8, который сжимают в насосе до давления 1,0 МПа и направляют в конденсатор паровой турбины типа К-220-44 ХТЗ для охлаждения отработавшего в турбине пара. Конденсация 200 кг/с пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования равного примерно 427,2 МВт, которая отводится на нагрев и испарение сжиженного газа С3Н8 с расходом в 1200 кг/с до температуры перегретого газа в 28°С. На выходе из конденсатора паровой турбины полученный перегретый газ С3Н8 направляют в турбодетандер, где в процессе расширения газа происходит снижение его температуры и давления, а мощность на валу турбодетандера передается соединенному на одном валу электрогенератору. После турбодетандера газообразный пропан с температурой в 22°С направляют в конденсатор водяного охлаждения, который охлаждается технической водой окружающей среды при допустимой температуре в 12°С для осеннего и весеннего периода времени. В процессе охлаждения газообразного пропана
ниже его температуры насыщения происходит процесс интенсивного сжижения, после чего сжиженный газ с температурой в 20°С направляют в насос и цикл повторяется [3, 4].
Таким образом, минимально допустимый температурный перепад в 21°С обеспечивает дополнительную полезную выработку электроэнергии бинарной энергоустановкой в 1,77 МВт при использовании в качестве источника холода - водные ресурсы окружающей среды в осенние и весенние периоды времени. В данном случаи дополнительная выработка электроэнергии в осенние и весенние периоды времени позволяет экономить на станции расход условного топлива на 0,56 т.у.т./час при использовании в качестве низкокипящего рабочего тела - сжиженный пропан C3H8.
Использование бинарной энергоустановки в составе конденсационной паровой турбины типа К-220-44 ХТЗ в осенние и весенние периоды времени позволяет снижать тепловое загрязнение водоемов, что удовлетворяет нормативным требованиям «Правил охраны поверхностных вод», ограничивающих повышение температуры в водных объектах более чем на 5°С зимой и на 3°С - летом.
Использованные источники:
1.Гафуров А.М. Способ преобразования сбросной низкопотенциальной теплоты ТЭС. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №4 (28). - С. 28-32.
2.Патент на изобретение № 2562506 РФ. Способ работы тепловой электрической станции / Гафуров А.М. 10.09.2015 г.
3.Гафуров А.М. Повышение энергоэффективности тепловых электрических станций за счет утилизации тепловых отходов. В сборнике: Электроэнергетика глазами молодежи-2016 Материалы VII Международной молодежной научно-технической конференции. 2016. С. 49-52.
4.Гафуров А.М., Осипов Б.М., Гафуров Н.М., Гатина Р.З. Способ утилизации тепловых вторичных энергоресурсов промышленных предприятий для выработки электроэнергии. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2016. - № 11-12. - С. 36-42.
