торичные энергоресурсы паротурбинных установок

аконодательная база.

2. Классификация ВЭР

1. Ф.З. 1996 ; 2. Указ ; 3. Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ
"Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" В настоящем Федеральном законе используются следующие основные понятия: 1) энергосбережение -

2) энергетический ресурс - носитель энергии, энергия которого используется или может быть использована при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, а также вид энергии (атомная, тепловая, электрическая, электромагнитная энергия или другой вид энергии);

3) вторичный энергетический ресурс - энергетический ресурс, полученный в виде отходов производства и потребления или побочных продуктов в результате осуществления технологического процесса или использования оборудования, функциональное назначение которого не связано с производством соответствующего вида энергетического ресурса;

Увеличение стоимости энергоресурсов делает актуальным применение энергосберегающих технологий производства и потребления тепловой и Электрической энергии. Повышение энергетической эффективности тепловых двигателей может быть достигнуто как совершенствованием их термодинамического цикла, так и более полной утилизацией вторичных энергоресурсов (ВЭР), образующихся в результате их работы.

2. Классификация ВЭР

Все ВЭР можно разделить на три группы:

высокопотенциальные (температура ВЭР более 150 ⁰С), среднепотенциальные (от 60 до 150 ⁰С) и

низкопотенциальные (температура ВЭР менее 60 ⁰С). В зависимости от типа теплового двигателя различаются структура ВЭР и их температурный уровень.

торичные энергоресурсы паротурбинных установок

Паротурбинные установки в России получили наибольшее распространение и являются базой производства электрической энергии. Наибольшее распространение получили схемы ПТУ с промежуточным промперегревом пара и внутренней регенерацией. Схема подобной ПТУ представлена на рис. 1.1, её идеальный термодинамический цикл – на рис. 1.2.

В начале XX века лучшие ПТУ имели начальные параметры пара 9 МПа и 535 °С, электрический КПД составлял 30%. Средняя температура подвода теплоты в цикл, эквивалентный циклу Карно, составляла 317 ⁰С (Т_Э на рис. 1.2). Сейчас, по прошествии 100 лет, начальные параметры пара для большинства ПТУ равны 24 МПа и 540 ⁰С. Средняя температура подвода

теплоты в цикл возросла лишь на 70 ⁰С и составляет около 400 ⁰С, электрический КПД ПГУ достиг 42%. На сегодняшний день лучшие паросиловые блоки на суперсверхкритические параметры пара с двойным промежуточным перегревом (достигнуты параметры пара 29-30 МПа, 610 ⁰С на входе в паровую турбину) имеют электрический КПД 44-46%, и в значительной мере паротурбинный цикл достиг пределов технического совершенства.

Рис. 1.1. Схема паротурбинной установки: 1 котел; 2 пароперегреватель; 3 промежуточный пароперегреватель; 4 ЦВД; 5 ЦСД; 6 ЦНД; 7 электрогенератор; 8 конденсатор; 9 циркуляционный насос; 10 конденсатный насос; 11 регенеративный подогреватель; 12 деаэратор; 13 питательный насос

Рис. 1.2. Идеальный термоди-намический цикл ПТУ Т_Э – средняя температура подвода теплоты в цикл; Т_о.с_.– средняя температура отвода теплоты из цикла.

80 % всей вырабатываемой в мире электроэнергии приходтся на установки с паровыми турбинами (данные Сименс -2010 г.)

Основными ВЭР, образующимися при работе ПТУ, являются:

§ Тепловые потери с циркуляционной водой, отводящей теплоту от конденсатора ПТУ (температурный уровень составляет 25-40 ⁰С в зависимости от времени года).

§ Теплота уходящих дымовых газов (150 ⁰С);

§ Теплота, отводимая с маслом от подшипников ПТУ (70 ⁰С);

§ Теплота, отводимая при охлаждении трансформаторов и электрогенератора (масло, 70 ⁰C).

В настоящее время используются в основном высокопотенциальные ВЭР ПТУ, реже среднепотенциальные ВЭР. Внутри цикла: для предварительного подогрева топлива и воздуха уходящими из котла-парогенератора газами, подогрева питательной воды в водяном экономайзере; на ТЭЦ также возможен предварительный подогрев сетевой воды [30].

В ряде работ предлагаются дополнительные методы углубленного использования ВЭР ПТУ:

§ Установка в хвостовой части котлоагрегата контактных аппаратов с активной насадкой, представляющих из себя поверхностные орошаемые теплообменники [102].

§ Утилизация тепловых потерь силовых трансформаторов с мощностью свыше 10 МВА [ 101].