Аннотация
Электрическая мощность энергоустановок на базе газовых турбин (ГТУ) уменьшается с ростом температуры воздуха и как следствие снижения его массового расхода на входе в компрессор. Это делает актуальным разработку методов повышения плотности воздуха за счет понижении его температуры при работе в жарких засушливых регионах и регионах с тропическим влажным климатом. Для охлаждения воздуха предложено использовать абсорбционные холодильные машины (АБХМ). Показано, что для охлаждения воздуха в сухом жарком климате достаточно использовать АБХМ с одноступенчатой абсорбцией. Для влажного тропического климата, где требуется более глубокое охлаждение воздуха с одновременным понижением его влагосодержания, предлагается использовать АБХМ с двухступенчатой абсорбцией, которые способны вырабатывать холод отрицательных температур. Для этого предложено ввести в состав стандартной промышленной конструкции АБХМ с одноступенчатой абсорбцией дополнительный блок испарения и абсорбции с периферийным оборудованием. Произведена оценка сравнительной энергетической эффективности АБХМ стандартной конструкции и АБХМ с двухступенчатой абсорбцией при охлаждении воздуха на входе в компрессор ГТУ. Для таких критически важных для экономики России объектов, как газоперекачивающие станции с использованием ГТУ, предложена установка АБХМ с двухступенчатой абсорбцией и отводом теплоты абсорбции водооборотными системами охлаждения на основе градирен либо при помощи аппаратов воздушного охлаждения (драйкулеров) с возможностью отключения при необходимости дополнительного блока испарения и абсорбции.
Ключевые слова: газотурбинная энергетическая установка, абсорбционная холодильная машина, двухступенчатая абсорбция, энергетическая эффективность, охлаждение воздуха, выносной блок испарения и абсорбции
Елистратов Сергей Львович
д-р техн. наук, доцент, профессор, кафедра ТЭС, НГТУ. Область научных интересов: теплоэнергетика, тепловые насосы, энергосбережение, термодинамика тепломассообмен. Опубликовано 150 научных работ. (Адрес:
Россия, 630073, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса,
• E-mail:
).
elistratov.sl@yandex.ru
Orcid: 0000-0002-7803-2067
Мухин Дмитрий Геннадьевич
аспирант, кафедра ТЭС, НГТУ. Область научных интересов: абсорбционные тепловые насосы и холодильные машины, энергосбережение, вакуумные выпарные установки, аппараты мгновенного вскипания. Опубликовано 20 научных работ. (Адрес: Россия, 630073, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса,
• E-mail: ).
mukhindg@mail.ru
Orcid: 0000-0001-8862-363X
Степанов Константин
канд. техн. наук, главный инженер, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН). Область научных интересов: абсорбционные холодильные машины и тепловые насосы, энергосбережение, вакуумные выпарные установки, аппараты мгновенного вскипания, теплообменное оборудование, тепломассоперенос. Опубликовано 17 научных работ. (Адрес: 630090, Россия, Новосибирск, пр. ак. Лаврентьева, д.
• E-mail: ).
stepanov_ki@mail.ru
Orcid: 0000-0002-9286-7247
Список литературы
- Сахин В.В. Устройство и действие энергетических установок. Кн. 2. Газовые турбины. Теплообменные аппараты / Балтийский государственный технический университет «Военмех». – СПб.: БГТУ, 2015. – 133 с.
- Sarabpreet S., Kumar R. Ambient air temperature effect on power plant performance // International Journal of Engineering Science and Technology. – 2012. – Vol. 4, N 8. – P. 3916–3923.
- Mohanty B., Paloso G. Enhancing gas turbine performance by intake air cooling using an absorption chiller // Heat Recovery Systems and CHP. – 1995 – Vol. 15, N 1. – P. 41–50. – DOI: 10.1016/0890-4332(95)90036-5.
- Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. – М.: Энергия, 1967. – 336 с.
- Абсорбционные преобразователи теплоты: монография / А.В. Бараненко, Л.С. Тимофеевский, А.В. Долотов, А.В. Попов. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2005. – 338 с.
- Драйкулеры / сухие охладители Terma. Каталог. – URL: https://cht-ltd.ru/upload/iblock/8ba/8ba92ea27ac7582b5040715ae9584175.pdf (дата обращения: 12.12.2022).
- Uchida S., Nishiguchi A. Low temperature absorption refrigeration machine with water-LiBr mixed refrigerant // Refrigeration. – 2006. – Vol. 81 (946). – P. 618–621.
- Анализ COP термодинамического цикла АБХМ с двухступенчатой абсорбцией при получении отрицательных температур охлаждения / К.И. Степанов, Д.Г. Мухин, О.В. Волкова, А.В. Бараненко // Вестник Международной академии холода. – 2016. – № 1. – С. 86–92.
- Степанов К.И., Мухин Д.Г. Анализ эффективности абсорбционного бромистолитиевого термотрансформатора (АБТТ) с двухступенчатой абсорбцией в составе газифицированных энергетических установок // Теплоэнергетика. – 2021. – № 1. – С. 43–51. – DOI: 10.1134/S0040363620120097.
- Stepanov K.I., Mukhin D.G. Energy efficiency of an absorption thermotransformer with two-stage absorption as part of a heat and cold supply complex based on a gas boiler house // Journal of Physics: Conference Series. – 2021. – Vol. 2119. – P. 012105. – DOI: 10.1088/1742-6596/2119/1/012105.
Благодарности. Финансирование
Оценка энергетической эффективности АБХМ для условий охлаждения дутьевого
воздуха на входе в ГТУ выполнена в рамках государственного задания ИТ СО РАН
АААА-А17-121031800229-1
Просмотров аннотации: 344
Скачиваний полного текста: 353
Просмотров интерактивной версии: 0
Для цитирования: Мухин Д.Г., Степанов К.И., Елистратов С.Л. Перспективы применения российских абсорбционных термотрансформаторов на ПГУ-ТЭЦ // Доклады АН ВШ РФ. – 2022. – № 4 (57). – C. 39–49 – doi: 10.17212/1727-2769-2022-4-39-49
For citation: Mukhin D.G., Stepanov K.I., Elistratov S.L. Perspektivy primeneniya rossiiskikh absorbtsionnykh termotransformato-rov na PGU-TETs [Prospects for application of Russian absorption thermal transformers at CCGT-CHPP]. Doklady Akademii nauk vysshei shkoly Rossiiskoi Federatsii = Proceedings of the Russian higher school Academy of sciences, 2022, no. 4 (57), pp. 39–49. DOI: 10.17212/1727-2769-2022-4-39-49.