Исследование термодинамической эффективности микро-ТЭЦ с газовой микротурбиной измененной очередности процессов
Авторы: Липихин Е.Г., Шевелев Д.В.
Опубликовано в выпуске: #10(58)/2016
DOI: 10.18698/2308-6033-2016-10-1547
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Турбомашины и комбинированные турбоустановки
Рассмотрена когенерационная установка с газовой микротурбиной измененной очередности процессов. Описана тепловая схема установки, принцип ее работы и основные преимущества: высокий коэффициент использования теплоты топлива, горение топлива при атмосферном давлении, отсутствие собственной камеры сгорания и высокотемпературного газовоздушного теплообменного аппарата микротурбины. Приведены результаты термодинамического расчета представленной схемы при работе на традиционную и низкотемпературную системы отопления. Анализ полученных результатов показал, что данная когенерационная установка реализуема и удовлетворяет потребностям в тепловой и электрической энергии при параметрах микротурбины, характерных для серийных турбокомпрессоров двигателей внутреннего сгорания. Сделано заключение о выборе оптимальной степени снижения давления в микротурбине πт =1,6... 1,8, при которой достигается высокая тепловая мощность микроТЭЦ с приемлемыми параметрами микротурбины.
Литература
[1] Аметистов Е.В., Клименко А.В., Леонтьев А.И., Мильман О.О., Фаворский О.Н., Федоров В.А. и др. Приоритетные направления перехода муниципальных образований на самообеспечение тепловой и электрической энергией. Известия РАН. Энергетика, 2003, № 1, с. 107-117.
[2] Фаворский О.Н., Леонтьев А.И., Федоров В.А., Мильман О.О. Эффективные технологии производства электрической и тепловой энергии с использованием органического топлива. Теплоэнергетика, 2003, № 9, с. 19-21.
[3] Инновации в России. Технологическая платформа "Малая распределенная энергетика". URL: http://innovation.gov.ru/node/3459 (дата обращения 16.03.16).
[4] Pehnt M., Cames M., Fisher C., etc. MicroCogeneration. Towards Decentralized Energy System. Berlin Heidelberg, Springler-Verlag, 2006, 346 p.
[5] Beith R. Small and micro combined heat and power (CHP) systems. Advanced design, performance, materials and applications. Woodhead Publishing limited, 2011, 528 p.
[6] Тумашев Р.З., Бодров Н.Г. Когенерационная установка на попутных нефтяных газах с высоким содержанием тяжелых углеводородов. Инженерный журнал: наука и инновации, 2012, вып 10. DOI: 10.18698/2308-6033-2012-10-401
[7] Vermes G., Beer J.M. Пат. US 6298654 B1, 9.10.2001. Ambient Pressure Gas Turbine System.
[8] ГОСТ 54961-2012. Системы газораспределительные. Сети газопотребления. Общие требования к эксплуатации. Эксплуатационная документация. Москва, Стандартинформ, 2013, 53 с.
[9] Липихин Е.Г., Шевелев Д.В. Когенерационная установка с газовой микротурбиной на базе водогрейного котла. Электронный журнал: наука, техника и образование, 2015, № 3. URL: http://nto-journal.ru/uploads/articles/ff61bf9b2c5843c36aecfef235352660.pdf
[10] ГОСТ Р 53637-2009. Турбокомпрессоры автотракторные. Общие технические требования и методы испытаний. Москва, Стандартинформ, 2010, 12 с.
[11] Проектная документация для конденсационных котлов Buderus Logano Plus. URL: http://www.buderus.ru
[12] ГОСТ 30735-2001. Котлы отопительные водогрейные с теплопроизводи-тельностью от 100 кВт до 4 МВт. Общие технические условия. Введен 2003-01-01. Москва, Изд-во стандартов, 2002.
[13] GateCycle, General Electric. URL: https://getotalplant.com/GateCycle/docs/GateCycle/index.html (дата обращения 04.03.16).
[14] Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. Москва, Изд-во МЭИ, 2009, 584 с.
[15] Липихин Е.Г., Шевелев Д.В. Влияние степени понижения давления газа на облик проточной части микротурбины когенерационной установки. Тр. регион. научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых "Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе". 19-21 апреля 2016 г., т. 1. Калуга, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016, с. 124-129.