03 февраля 2016г.
В настоящее время, для каждой страны одним из самых важных аспектов экономики является энергетика.От неё буквально напрямую зависит состояние и развитие страны. Энергетика, развиваясь, поднимает за собой на новый уровень все остальные отрасли экономики, а так же условие жизни человечества.
Основной способ получения энергии во всем мире, это преобразование тепла в работу и, затем, в электричество. Тепло же может вырабатываться уймой различных способов, но по сути своей это установки ТЭС(Тепло электро станций) – они вырабатывают 80% всей энергии в мире.
Различные потери на стадиях переработки сырья в электричество снижают КПД, и на выходе мы получаем лишь небольшую часть того, что могли бы получить в идеальных условиях. Точнее лучшее на сегодняшний день КПД ТЭС – это 40%.
Сейчас многие компании разрабатывают новые технологии для того чтобы увеличить этот КПД – но пока это невозможно. Огромные потери тепла, а вследствие и энергии, в процессе работы всё еще есть и будут.
В этом плане разработали перспективный метод получения энергии. Парогазовые и газотурбинные установки тепловых электростанций.
Такие установки повышают КПД до 58 % - что является безусловно прорывом. Эти установки обладают особой производительностью и надежностью.
Рис.1. Схема работы парогазовой установки (1 – электрогенератор, 2 – паровая турбина, 3 – накопитель, 4 – помпа, 5 – тепловой нагреватель, 6 – газовая турбина)
Парогазовая установка включает в себя две турбины. Паровую и газовую.
Работать такая установка может как на газовом топливе, так и на нефтяном. К турбинам присоединен электрогенератор, который и переводит нам энергию из механической в электрическую.
Суть работы подобных установок в том, что даже уже давший энергию топливный продукт, используется дальше на нагревание воды и просто как газ под большим давлением для генератора. Поэтому в ней используются два генератора. И минимальны потери тепла, всё используется практически по максимуму.
Так же
существуют
виды
таких установок
с
генераторами подключенными на
один
вал – при этом необходим лишь один электрогенератор.
В настоящее время уже 65%
всех электростанций Европы комплектуются парогазовыми установками.
При этом использование их уменьшает вредные выбросы в атмосферу в 3 раза – что является существенным плюсом!
Исследования в России же подтвердили тот факт, что используя данную систему, общий КПД энергетики увеличится в два раза! При этом возможно снижение стоимости электроэнергии.
Преимущества:
•
КПД до 60 %;
•
Недорогая установка;
•
Уменьшение потребления воды;
•
Время возведения (8-10 месяцев);
•
Небольшие габариты;
• Большая экологичность. Недостатки:
• Необходимость в постоянной очистке воздуха
• Тип топлива
(природный газ, дизельное
топливо).
Остальные
виды
топлива
сопровождаются огромными затратами на улучшение технологии и поддержку вида топлива.
В нашей стране, на данное время происходит изучение данного вида установок, и в целях исследования они есть на Северо-Западной ТЭЦ, г.Санкт-Петербург, ПГУ-220 Тюменская ТЭЦ-1 и электростанция в г.Сочи.
Рис.2. Северо-Западная ТЭЦ
Возможно, читая эту статью, читатель задается вопросом почему их не устанавливают? Вся система была изучена в СССР еще в 50-х годах, но должного распространения не получила по причине цены перехода энергетики страны. В течение нескольких десятков лет, всё окупилось бы сполна, но на тот момент правительство не могло
так
рисковать и тратить на
это
деньги. Поэтому осталась стандартная система выработки электрической энергии.
Но на примеры Европы, Америки, Китая – можно сказать, что эта установка себя полностью оправдывает. Поэтому сейчас Россия активно изучает и начинает постепенно внедрять такие простые на самом деле установки.
Интересно то что, учитывая, что мы рассматриваем парогазовые
установки исключительно для теплоэлектростанций, они так же могут быть применены и в других отраслях. Например, широко известная компания БМВ, изучает возможность применения этой системы в машинах, а точнее на выхлопной трубе, и у них уже есть некоторые успехи.
Таким образом, хотелось бы отметить, что использование простого, экономичного и экологичного улучшения тепловых электростанцийможет в корне изменить нашу жизнь. Ведь энергетика прямо влияет на нашу жизнедеятельность и развитие государства в целом.
Список литературы
1.
Цанев С.В. Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: Учебное пособие для вузов / Под ред. С.В. Цанева- М.: Издательство МЭИ, 2002.- 584 с.
2.
Паровые и газовые турбины: Учебник для вузов / М.А.Трубилов, Г.В. Арсеньев, В.В., В.В. Фролов и др.; Под ред. А.Г. Костюка, В.В.Фролова – М.: Энергоатомиздат, 1985.- 352 с.
3. Попырин Л.С., Штромберг Ю.Ю., Дильман М.Д. Надежность парогазовых установок//Теплоэнергетика, №7, 1999.
4.
А. Виноградов, А. Григорьев Оценка технико -экономической эффективности модернизации ГТУ-ТЭС с использованием парогазовой технологии.// Газотурбинные технологии. 2004 №1
