Исследование способа работы бинарной энергоустановки на базе конденсационной паровой турбины в составе геотермальной электростанции

А. М. Гафуров; Д. Н. Бобин

Исследование способа работы бинарной энергоустановки на базе конденсационной паровой турбины в составе геотермальной электростанции

А. М. Гафуров, Д. Н. Бобин

Аннотация

Рассмотрены основные перспективы использования гидротермальных источников энергии в качестве источников теплоты для бинарных энергоустановок. Проведены исследования по осуществлению бинарных термодинамических циклов с применением низкокипящих рабочих тел на базе конденсационной паровой турбины, используемой на Мутновской геотермальной электростанции. Предложено в качестве низкокипящего рабочего тела во вторичном тепловом контуре использовать сжиженный пропан или углекислый газ. Дана оценка потенциала использования окружающей среды в качестве источника холода с учетом суровых климатических условий России для осуществления низкотемпературных термодинамических циклов. Представлены основные результаты расчетов по выработке электроэнергии с помощью бинарных энергоустановок в летний и зимний периоды времени.

Ключевые слова

геотермальная электростанция; низкопотенциальная теплота; паровая турбина; бинарный цикл; низкокипящее рабочее тело

Полный текст:

PDF

Литература

Геотермальная энергетика в России [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://altenergiya.ru/ termal/geotermalnaya-energetika-v-rossii.html (дата обращения 20.12.2018).

Гафуров, А. М. Перспективы использования бинарных циклов в утилизации низкопотенциальной теплоты на геотермальных электростанциях / А. М. Гафуров, Б. М. Осипов, Н. М. Гафуров, Р. З. Гатина // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. - № 5 - 6. - С. 14 - 24.

Мутновская ГеоЭС [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.geotherm.rushydro.ru/press/ press-kit/ (дата обращения 20.12.2018).

Паровые турбины малой и средней мощности производства КТЗ [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://oaoktz.ru/products/steam_turbines/ Default.aspx?section_id=232&element_id=15163 (дата обращения 20.12.2018).

Патент на изобретение № 2560505 РФ. Способ работы тепловой электрической станции / Гафуров А. М., Гафуров Н. М. // Бюл. 2015. № 23.

Гафуров, А. М. Способ утилизации тепловых вторичных энергоресурсов промышленных предприятий для выработки электроэнергии / А. М. Гафуров, Б. М. Осипов, Н. М. Гафуров, Р. З. Гатина // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2016. - № 11 - 12. - С. 36 - 42.

Варгафтик, Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н. Б. Варгафтик: 2-е изд., дополненное и переработанное. - М.: Наука, 1972. - 721 с.

Alex Wilson. A Heat Pump Using Carbon Dioxide as the Refrigerant, Building Green, 2013 [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.polel.ru/ all_news/jarn/heat-pump-co2/ (дата обращения 20.12.2018).

Программа для ЭВМ № 2015613993 РФ. Автоматизированная система газодинамического расчета энергетических турбомашин редакция 014 / Титов А. В., Осипов Б. М. // Свидетельства. 2015.

Гафуров, А. М. Возможности повышения энергоэффективности нефтехимических производств с использованием низкотемпературных тепловых двигателей / А. М. Гафуров, Д. Н. Бобин // Промышленная энергетика. - 2019. - № 2. - С. 28 - 35.

Электронная база данных Thermophysical Properties of Fluid Systems [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/ (дата обращения 20.12.2018).

Клименко, А. В. Тепловые и атомные электростанции. Справочник / Под ред. А. В. Клименко, В. М. Зорина - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2007. - 648 с.

Ananthanarayanan P. N. Basic Refrigeration and Air Conditioning. Fourth edition. Tata McGraw-Hill Education, 2013. - 738 p.

Гаряев, А. Б. Оценка масштабов и перспектив использования холода окружающей среды для экономии энергии / А. Б. Гаряев, Ю. В. Коротке // Вестник МЭИ. - 2018. - № 4. - С. 58 - 70.

Технические газы [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://beliff.ru/tehnic-gazy (дата обращения 20.12.2018).

Энергетический бюллетень. Развитие солнечной энергетики [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://ac.gov.ru/publications/bulletin/ (дата обращения 20.12.2018).