CC BY
27
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
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 24°С В ЛЕТНИЙ ПЕРИОД ВРЕМЕНИ
Аннотация
Рассматривается способ утилизации сбросной теплоты в конденсаторах паровых турбин, охлаждаемых водными ресурсами при температуре 24°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].
Предлагаемый способ утилизации сбросной низкопотенциальной теплоты (скрытой теплоты парообразования) отработавшего в турбине пара осуществляется путем нагрева и испарения в конденсаторе паровой турбины сжиженного пропана С3Н8, циркулирующего в замкнутом контуре теплового двигателя (рис. 1), работающего по органическому циклу Ренкина [4].
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070
Рисунок 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 C3H8, который направляют на нагрев и испарение в конденсатор паровой турбины, куда поступает отработавший в турбине пар при давлении в 10 кПа. Конденсация пара сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования в 2107 кДж/кг, которая отводится на нагрев и испарение сжиженного пропана C3H8 до температуры перегретого газа в 40,81°С. Далее перегретый газ СзН§ расширяется в турбодетандере. Мощность турбодетандера передается соединенному на одном валу электрогенератору. На выходе из турбодетандера газообразный пропан с температурой 33,86°С охлаждают и сжижают в конденсаторе водяного охлаждения, охлаждаемого технической водой при температуре 24°С в летний период времени [5, 6].
Минимально допустимый температурный перепад, обеспечивающий полезную выработку электроэнергии тепловым двигателем в 5,24 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 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
