Способ утилизации сбросной теплоты в конденсаторах паровых турбин, охлаждаемых водными ресурсами при температуре 12°с в осенне-весенний период времени Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070

Весь процесс начинается со сжатия в конденсатном насосе сжиженного пропана C3H8, который направляют на нагрев и испарение в конденсатор паровой турбины, куда поступает отработавший в турбине пар при давлении в 3,5 кПа. Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования в 2150 кДж/кг, которая отводится на нагрев и испарение сжиженного пропана C3H8 до температуры перегретого газа в 21,67°С. Далее перегретый газ СзН§ расширяется в турбодетандере. Мощность турбодетандера передается соединенному на одном валу электрогенератору. На выходе из турбодетандера газообразный пропан с температурой 15,29°С охлаждают и сжижают в конденсаторе водяного охлаждения, охлаждаемого технической водой окружающей среды при температуре 5°С в зимний период времени [5, 6].

Минимально допустимый температурный перепад, обеспечивающий полезную выработку электроэнергии тепловым двигателем в 12 кВт с одного кг/с пара, составляет 21°С при использовании в качестве источника холода - водные ресурсы окружающей среды. В этом случаи максимально возможная эксергетическая эффективность термодинамической системы данной установки может достигать 10,5% при использовании в качестве рабочего тела - сжиженный пропан С3Н8 [7]. Список использованной литературы:

1. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Новые системы охлаждения конденсаторов паровых турбин ТЭС. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3 (15). - С. 100-101.

2. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Потребности в водоснабжении и водоотведении на тепловых электрических станциях. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3 (15). - С. 98-100.

3. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Влияние атомных электростанций на окружающую среду. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3 (15). - С. 95-97.

4. Гафуров А.М. Возможности повышения выработки электроэнергии на Заинской ГРЭС в зимний период времени. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы технических наук в современных условиях». - 2015. - С. 82-85.

5. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Замещение водяного охлаждения конденсаторов паровых турбин контуром циркуляции на С3Н8. // Инновационная наука. - 2016. - № 1-2 (13). - С. 25-27.

6. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Замещение воздушного охлаждения конденсаторов паровых турбин контуром циркуляции на С3Н8. // Инновационная наука. - 2016. - № 1-2 (13). - С. 29-31.

7. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Перспективы утилизации тепловых отходов на тепловых электрических станциях в зимний период. // Инновационная наука. - 2015. - № 10-1 (10). - С. 53-55.

© Гафуров А.М., 2016

УДК 62-176.2

А.М. Гафуров

инженер кафедры «Котельные установки и парогенераторы» Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ В КОНДЕНСАТОРАХ ПАРОВЫХ ТУРБИН, ОХЛАЖДАЕМЫХ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 12°С В ОСЕННЕ-ВЕСЕННИЙ

ПЕРИОД ВРЕМЕНИ

Аннотация

Рассматривается способ утилизации сбросной теплоты в конденсаторах паровых турбин, охлаждаемых водными ресурсами при температуре 12°С.

Ключевые слова

Конденсатор паровой турбины, система охлаждения, сжиженный пропан С3Н8

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

В настоящее время существует проблема теплового загрязнения окружающей среды тепловыми электростанциями (ТЭС). Одним из основных источников сбросной низкопотенциальной теплоты на ТЭС являются конденсаторы паровых турбин, где происходит конденсация отработавшего в турбине пара с выделение скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости в окружающую среду [1, 2].

Обычным способом использования воды для поглощения тепловой энергии является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через конденсатор паровой турбины, и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Полезное использование сбросной теплоты не представляется возможным из-за низкой температуры, равной 25-50°С [3].

Предлагаемый способ утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты (скрытой теплоты парообразования) отработавшего в турбине пара осуществляется путем нагрева и испарения в конденсаторе паровой турбины сжиженного пропана C3H8, циркулирующего в замкнутом контуре теплового двигателя (рис. 1), работающего по органическому циклу Ренкина [4].

регенерации

Рис. 1. Схема теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции на С3Н8 в составе конденсационной установки ТЭС с расходом пара в 1 кг/с.

Весь процесс начинается со сжатия в конденсатном насосе сжиженного пропана С3Н8, который направляют на нагрев и испарение в конденсатор паровой турбины, куда поступает отработавший в турбине пар при давлении в 5 кПа. Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования в 2136 кДж/кг, которая отводится на нагрев и испарение сжиженного пропана С3Н8 до температуры перегретого газа в 28°С. Далее перегретый газ С3Н8 расширяется в турбодетандере. Мощность турбодетандера передается соединенному на одном валу электрогенератору. На выходе из турбодетандера газообразный пропан с температурой 22°С охлаждают и сжижают в конденсаторе водяного охлаждения, охлаждаемого технической водой при температуре 12°С в осенне-весенний период времени [5, 6].

Минимально допустимый температурный перепад, обеспечивающий полезную выработку электроэнергии тепловым двигателем в 8,85 кВт с одного кг/с пара, составляет 21°С при использовании в

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

качестве источника холода - водные ресурсы окружающей среды. В этом случаи максимально возможная эксергетическая эффективность термодинамической системы данной установки может достигать 8,5% при использовании в качестве рабочего тела - сжиженный пропан C3H8 [7]. Список использованной литературы:

1. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Новые системы охлаждения конденсаторов паровых турбин ТЭС. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3 (15). - С. 100-101.

2. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Потребности в водоснабжении и водоотведении на тепловых электрических станциях. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3 (15). - С. 98-100.

3. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Влияние атомных электростанций на окружающую среду. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3 (15). - С. 95-97.

4. Гафуров А.М. Возможности повышения выработки электроэнергии на Заинской ГРЭС в зимний период времени. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы технических наук в современных условиях». - 2015. - С. 82-85.

5. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Замещение водяного охлаждения конденсаторов паровых турбин контуром циркуляции на С3Н8. // Инновационная наука. - 2016. - № 1-2 (13). - С. 25-27.

6. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Замещение воздушного охлаждения конденсаторов паровых турбин контуром циркуляции на С3Н8. // Инновационная наука. - 2016. - № 1-2 (13). - С. 29-31.

7. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Перспективы утилизации тепловых отходов на тепловых электрических станциях в зимний период. // Инновационная наука. - 2015. - № 10-1 (10). - С. 53-55.

© Гафуров А.М., 2016

УДК 62-176.2

А.М. Гафуров

инженер кафедры «Котельные установки и парогенераторы» Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ В КОНДЕНСАТОРАХ ПАРОВЫХ ТУРБИН, ОХЛАЖДАЕМЫХ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 18°С В ОСЕННЕ-ВЕСЕННИЙ

ПЕРИОД ВРЕМЕНИ

Аннотация

Рассматривается способ утилизации сбросной теплоты в конденсаторах паровых турбин, охлаждаемых водными ресурсами при температуре 18°С.

Ключевые слова

Конденсатор паровой турбины, система охлаждения, сжиженный пропан С3Н8

В настоящее время существует проблема теплового загрязнения окружающей среды тепловыми электростанциями (ТЭС). Одним из основных источников сбросной низкопотенциальной теплоты на ТЭС являются конденсаторы паровых турбин, где происходит конденсация отработавшего в турбине пара с выделение скрытой теплоты парообразования, которая отводится при помощи охлаждающей жидкости в окружающую среду [1, 2].

Обычным способом использования воды для поглощения тепловой энергии является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через конденсатор паровой турбины, и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Полезное использование сбросной теплоты не представляется возможным из-за низкой температуры, равной 25-50°С [3].