В технологической схеме теплоэлектростанции

МЕНДЕЛЕЕВ Д.И., КГЭУ, г. Казань.

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ГАЛИЦКИЙ Ю.Я.

В связи с истощением запасов ископаемого топлива всё более актуально встаёт вопрос об эффективном использовании энергетических ресурсов. В свете этого актуальны мероприятия по внедрению разработок и технологий для более эффективного использования ресурсов.

Очевидно, что чем больше станция использует затраченные ресурсы за один цикл (количество произведенной энергии с единичного количества затраченных ресурсов), то тем более эффективен сам цикл, а значит, и более полезно используются ресурсы, при условии, конечно, если сравнивать однотипные способы производства энергии. Однако если есть возможность внедрения в технологический цикл производства энергии дополнительной генерации, то в каких-то случаях можно получить дополнительный положительный эффект. В качестве примеров можно привести утилизацию тепла охлаждающей воды с помощью тепловых насосов, установка турбодетандеров на перепадах давления, например, в отборах газа для ТЭЦ из магистральных трубопроводов и т.д.

Рассматривая конкретные случаи использования собственных ресурсов станции для дополнительной выработки энергии, акцент был сделан на поиске относительно нового (не используемого в данный момент) способа. Поэтому понижен приоритет проектам, связанными с тепловыми насосами, турбодетандерами и т.д. Выбор был остановлен на энергии воды. В первую очередь, был отмечен факт относительно большого используемого количества водных ресурсов на станции, учитывая тот факт, что вода является основным рабочем телом (в различных агрегатных состояниях). При этом водные ресурсы используются во вторичных (технических циклах), причем в большем количестве, чем в основном, что также является немаловажным фактором. Следующий немаловажный фактор – подача воды на некоторую отметку, а значит и естественное падение потока с этой отметки до входного патрубка циркуляционного насоса с соблюдением запаса для предотвращения кавитации. Отсюда необходимость определения параметров и характеристик для расчетов и последующего сравнения затраченной энергии к теоретически получаемой и оценка положительного или отрицательного эффекта в конкретном случае.

По полученным параметрам необходимо произвести поиск оборудования. В первую очередь, оборудования, которое возможно для установки, во вторую очередь, самого эффективного оборудования, как с точки зрения получаемой энергии, так и с точки зрения экономического эффекта, в частности срока окупаемости.

Но еще один немаловажный фактор для оценки количества возможной производимой электроэнергии с помощью гидротурбин – это напор. Максимальная разница между наивысшей (уровень воды в бассейне градирни) и наименьшей точкой (уровень входного патрубка погружного насоса) может достигать величины 2,5 м. Но с учетом некоторых моментов, возможный напор для использования будет составлять 1,5-2 м. На основе этих параметров и ведется поиск подходящего оборудования. Данные параметры характеры для теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), где применяется преимущественно оборотная система охлаждения. На станциях, где используется прямоточная система охлаждения, в частности с созданием водохранилищ и плотин, показатели возможного напора могут быть больше, однако в данном случае использование гидротурбин будет не чем иным, как созданием малой ГЭС.

Естественно, самый оптимальный вариант будет в случае, когда будет возможно максимально использовать напор и расход охлаждающей воды, соответственно для получения максимального количества энергии, и, следовательно, большей экономии и лучшего соотношения производимой энергии к затраченной энергии на собственные нужды. Однозначен тот факт, что неправильным будет сравнение производимой энергии в данном случае с производимой энергией от обычных ГЭС, так как характеристики и способ использования ресурсов различны.

Но, вероятно, можно принять за положительный результат тот случай, когда получится даже частично использовать энергию потока воды для покрытия определенных собственных нужд станции.

Рассматривая некоторые преимущества данного решения использования гидротурбин, можно отметить: отсутствие необходимости большой модернизации станции, экологичность, малое влияние на основной цикл станции, отсутствие топливных затрат.

УДК 620.92