Аннотация
Как подтверждают мировые тенденции, существенные достоинства имеют электрические станции, использующие в качестве рабочего тела цикла Ренкина низкокипящие рабочие тела. В данной статье приводятся описание и показатели эффективности двух установок, которые возможно применить на тепловых электрических станциях для повышения их общей эффективности. В обоих случаях в традиционную схему ТЭС введен фреоновый контур. Конденсационный пароводяной энергоблок надстроен фреоновым контуром, который внедрен непосредственно в термодинамический цикл для отведения тепла в конденсаторе и направлен на дополнительную выработку электроэнергии, при этом вытесняется традиционная система технического водоснабжения. При комбинированной системе теплоснабжения от ТЭЦ с газовым сетевым подогревателем в качестве внутриквартальных энергоустановок применяются фреоновые термотрансформаторы. Эта схема позволяет перейти на пониженный температурный график прямой и обратной сетевой воды, что повышает качество эксплуатации систем теплоснабжения, снижает их стоимость и повышает эффективность теплоснабжения потребителей. В статье обоснован выбор рабочего тела, обусловленный его озонобезопасностью, доступностью, широким применением на рынке фреоновых технологий и распространенностью компрессорного оборудования на его основе. При исследовании эффективности рассматриваемых установок и в том и в другом случае рабочим телом фреонового контура является фреон
R-134a. В тексте приводятся описание принципиальных схем установок и расчетные формулы КПД, технико-экономической эффективности, а также диапазон параметров, при которых был рассчитан фреоновый контур. Приведены расчетные значения КПД и технико-экономической эффективности установок, конструктивно-компоновочных параметров фреонового контура.
В заключение представлены преимущества рассмотренных фреоновых технологий на рабочем теле R-134a.
Ключевые слова: фреон, фреоновый контур, фреоновые технологии, термотрансформатор, комбинированное теплоснабжение, конденсационный энергоблок, газовый сетевой подогреватель, технико-экономическая эффективность, КПД
Список литературы
1. Использование фреонов в энергетических установках: сборник трудов / А.М. Сухотин, И.А. Семерикова, В.Н. Москвичева, Ю.М. Петин. – Новосибирск: Ин-т теплофизики, 1973. – С. 4–28.
2. Технико-экономические показатели новой технологии комбинированного энергоснабжения с ПГУ и термотрансформаторами / Г.В. Ноздренко, О.К. Григорьева, А.А. Францева, В.А. Серант, В.Г. Томилов, Ю.В. Овчинников // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. – 2012. – № 1. – С. 112–115.
3. Ноздренко Г.В., Щинников П.А. Комплексный эксергетический анализ энергоблоков ТЭС с новыми технологиями: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. – 190 с.
4. Комплексные исследования ТЭС с новыми технологиями: монография / П.А. Щинников, Г.В. Ноздренко, В.Г. Томилов, Ю.В. Овчинников, А.А. Ловцов, П.Ю. Коваленко, Н.Г. Зыкова, О.А. Вихман, И.В. Бородихин. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. – 528 с.
5. Андрющенко А.И. Комбинирование теплофикационных систем – способ повышения экономичности и надежности теплоснабжения // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 1995. – № 1–3. – С. 12–14.
6. Андрющенко А.И. Комбинированные системы энергоснабжения // Теплоэнергетика. – 1997. – № 5. – С. 2–6.
7. Дорожная карта достижения целей технологической платформы «Экологически чистая тепловая энергетика высокой эффективности» [Электронный ресурс] / ОАО «ВТИ». – М., 2012. – 146 с. – URL: http://innovation.gov.ru/sites/default/files/documents/2016/17762/3479.pdf (дата обращения: 19.12.2016).
8. Курьянов А.А. Эффективность ПГУ с фреоновой паротурбинной ступенью // Энергетика и теплотехника: cборник научных трудов / под ред. В.Е. Накорякова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – Вып. 16. – С. 73–79.
9. Шпильрайн Э.Э. Возможность использования теплового насоса на ТЭЦ // Теплоэнергетика. – 2003. – № 7. – С. 54–55.
10. Обзор хладагентов [Электронный ресурс]. – Изд. 13. А-501-13. – 35 с. – URL: http://s-holod72.ru/wp-content/uploads/2013/12/Review_refrigerant.pdf (дата обращения: 19.12.2016).
11. Патент 147328 Российская Федерация. Теплоэнергетическая установка / О.К. Григорьева, Л.Ф. Ибрагимова, Г.В. Ноздренко. – № 2014117393; заявл. 29.04.14; опубл. 10.11.14, Бюл. № 31. – 3 с.
12. Ибрагимова Л.Ф. Конденсационный энергоблок с фреоновой ступенью и термодинамические характеристики фреонового цикла // Энергетика и теплотехника. – Новосибирск, 2015. – Вып. 19. – С. 76–80.
13. Патент 110459 Российская Федерация. Система централизованного теплоснабжения / О.К. Григорьева, А.А. Францева, Г.В. Ноздренко. – № 2011128340/12; заявл. 08.07.2011; опубл. 20.11.2011, Бюл. № 32. – 3 с.
14. Андрющенко А.И. Сравнительная эффективность применения тепловых насосов для централизованного теплоснабжения // Промышленная энергетика. – 1997. – № 6. – С. 2–4.
15. Обоснование направлений развития пылеугольных ТЭЦ с новыми ресурсосберегающими технологиями / В.Г. Томилов, П.А. Щинников, Г.В. Ноздренко, В.В. Зыков. – Новосибирск: Наука, 2000. – 152 с.
16. Францева А.А. Оптимизационные исследования ТЭЦ с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами: дис. … канд. техн. наук. – Новосибирск, 2015. – 111 с.
17. Встречаем новое поколение поршневых компрессоров Битцер NewEcoline [Электронный ресурс]. – URL: http://bitzer.ru/vstrechaem_novoe_pokolenie_porshnevih_kompressorov_bitcer_NEW_ECOLINE_ (дата обращения: 19.12.2016).
