CC BY
2УДК 620.9 Мицура Д.И., Новиков И.К., Рахимбулов В.Е.
Мицура Д.И.
студент кафедры электро- и теплоэнергетики Оренбургский государственный университет (г. Оренбург, Россия)
Новиков И.К.
студент кафедры электро- и теплоэнергетики Оренбургский государственный университет (г. Оренбург, Россия)
Рахимбулов В.Е.
студент кафедры электро- и теплоэнергетики Оренбургский государственный университет (г. Оренбург, Россия)
ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ЗА СЧЁТ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ
ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ.
ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД К ЗАМЕНЕ ПИТАНИЯ
Аннотация: повышение эффективности электростанции путём оптимизации или замены питания.
Ключевые слова: паросиловая электростанция, цикл Ренкина, подогреватель питательной воды, солнечная энергия, параболический желобчатый коллектор.
Большинство развивающихся стран в значительной степени зависят от использования ископаемого топлива для выработки электроэнергии, на долю которого приходится до 82 % мирового потребления энергии. По прогнозам Международного энергетического агентства, этот показатель будет расти и
2247
дальше. Были проведены обширные исследования для изучения неблагоприятных воздействий и последствий, если это будет продолжаться. Паровые электростанции производят большое количество электроэнергии во всем мире. Очевидно, что необходимо адаптироваться к более эффективным процессам выработки электроэнергии или включать возобновляемые источники энергии в существующие системы.
Модификации существующего цикла, такие как повторный нагрев и регенерация, повышают эффективность традиционного цикла Ренкина, который используется на большинстве электростанций, работающих на угле и природном газе. Предварительный нагрев воды с помощью подогревателей питательной воды (FWH(1111В)) повышает температуру и необратимо снижает выработку пара до некоторого предела, что приводит к снижению энергопотребления и повышению общей эффективности. Оптимизация количества и размещения 11В еще больше повышает эффективность цикла.
Электростанция работает по циклу Ренкина с регенеративным подогревом, как показано на рис 1 . Вода из конденсатора нагнетается конденсатным насосом (СР(КН)), затем проходит через нагреватели низкого давления (LPH (ННД)1-4) и деаэратор, температура питательной воды постепенно повышается. Деаэратор служит в качестве открытого подогревателя питательной воды, дополнительно повышая температуру воды за счет отводимого из турбины пара. Затем насос питательной воды повышает давление воды до рабочего давления котла. После прохождения через нагреватели высокого давления (HPH (НВД) 5-7) вода поступает в котел, превращаясь в перегретый пар. Пар с очень высокой температурой и высоким рабочим потенциалом направляется в турбину высокого давления (HPT (ТВД)) и расширяется, вращая вал турбины для выработки энергии. В этом цикле электростанции используются 3 ступени турбин. Отбор пара из турбины высокого давления осуществляется в два этапа при давлении ниже давления в котле, и он используется в НВД 7 и НВД 6 для нагрева нагревателя питательной воды. Остальной пар, отводимый из турбины высокого давления, направляется
2248
в пароперегреватель, где он снова нагревается до максимальной температуры цикла. Когда пар выходит из пароперегревателя, он направляется в турбину промежуточного давления (1РТ (ТПД)) и используется для увеличения рабочей мощности турбины. Некоторое количество пара отводится из турбины среднего давления на 5 ступенях и используется для нагрева нагревателя питательной воды в НВД-5, деаэраторе, ННД-4, ННД-3 и ННД-2. Остальной пар отбирается из турбины среднего давления, затем поступает в турбину низкого давления (ЬРТ(ТНД)) и расширяется, вырабатывая рабочую мощность турбины, как и раньше, некоторое количество пара также отбирается из турбины низкого давления и используется в ННД-1 для нагрева нагревателя питательной воды. Пар выходит из турбины низкого давления в виде насыщенной парожидкостной смеси желаемого качества и поступает в конденсатор для конденсации или отвода тепла, чтобы вернуться в цикл.
Рис. 1. Схема электростанции.
Интеграция возобновляемых источников энергии с традиционными электростанциями имеет огромные перспективы. Переоборудование
2249
электростанций на солнечную энергию является очень перспективным аспектом повышения производительности установок. Выбор размера конденсатора оказывает существенное влияние на производительность электростанции. Замена солнечной энергии существенно снижает расход топлива и воздействие на окружающую среду.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Андреев, А. И., и Борисов, В. Н. (2022). "Инновационные решения в области солнечных фотоэлектрических систем с водяными накопителями." Энергетика и промышленность России, 5, 23-35;.
2. Васильев, Н. П., и Громов, И. А. (2021). "Новая архитектура солнечных фотоэлектрических систем с накоплением энергии в водяных резервуарах." Альтернативная энергетика и экология, 9, 67-78;
3. Гаврилов, П. С., и Дмитриев, С. В. (2020). "Переход на солнечные фотоэлектрические системы с водяными накопителями для бесперебойного энергоснабжения." Энергосбережение и водоснабжение, 4, 45-56;
4. Данилов, Ю. М., и Егоров, А. В. (2021). "Эффективность использования водяных накопителей в солнечных фотоэлектрических системах." Вестник Московского энергетического института, 3, 56-67;
5. Ефимов, М. В., и Зуев, П. Н. (2022). "Накопители перекачиваемой воды в солнечных фотоэлектрических системах: теоретические основы и практическое применение." Вестник Санкт-Петербургского политехнического университета. Физико-математические науки, 6, 89-101
2250
Mitsura D.I., Novikov I.K., Rakhimbulov V.E.
Mitsura D.I.
Orenburg State University (Orenburg, Russia)
Novikov I.K.
Orenburg State University (Orenburg, Russia)
Rakhimbulov V.E.
Orenburg State University (Orenburg, Russia)
IMPROVING THERMAL PERFORMANCE POWER PLANTS
DUE TO HEATERS SOLAR-POWERED FEEDWATER. AN INNOVATIVE APPROACH TO POWER REPLACEMENT
Abstract: increasing the efficiency of a power plant by optimizing or replacing the power
supply.
Keywords: steam power plant, Rankine cycle, feedwater heater, solar energy, parabolic trough collector.
2251
