Bug 'generatori uchun yuqori va past harorat texnologiyasini tahlil qilish va qo'llash

1, Yuqori va past harorat parametrlarining asosiy ta'rifi va termodinamik asoslari

Bug 'generatorlarining yuqori va past haroratli bo'linishi mutlaq qiymat emas, balki termodinamik tamoyillar va muhandislik amaliyoti asosida shakllangan sanoat konsensusidir. Uning asosiy asosi Karno tsikli nazariyasidir - issiqlik dvigatelining eng yuqori samaradorligi issiqlik manbai va sovuq manba o'rtasidagi harorat farqi bilan belgilanadi. Harorat farqi qanchalik katta bo'lsa, issiqlik energiyasini elektr energiyasiga aylantirish samaradorligi shunchalik yuqori bo'ladi.

(1) Yuqori harorat parametrlarining ta'rifi va xususiyatlari

Sanoat sohasida yuqori haroratli bug 'generatorlarining asosiy bug' harorati odatda 500 daraja yoki undan yuqori deb belgilanadi va qo'llab-quvvatlovchi bosim asosan 10MPa-30MPa oralig'ida bo'ladi. Ba'zi o'ta o'ta kritik birliklar hatto 600 darajadan yoki 25MPa dan yuqori bo'lishi mumkin. Ushbu parametr diapazonining asosiy maqsadi harorat farqini maksimal darajada oshirish va issiqlik samaradorligini 40% dan oshib ketishi yoki hatto 45% dan oshishiga yordam berishdir. Yuqori{12}}harorat parametrlarini amalga oshirish yuqori darajadagi energiya manbalarining (masalan, koʻmir va tabiiy gaz)-yonishi yoki yadro reaksiyalariga tayanadi. Suv qozonlar yoki reaktorlar orqali yuqori harorat va yuqori bosimli bug-gacha isitiladi va keyin elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yuqori tezlikda aylanish uchun haydaladi.

(2) Past harorat parametrlarining ta'rifi va xususiyatlari

Past haroratli bug 'generatorlarining asosiy bug' harorati odatda 300 darajadan past bo'ladi va ba'zi chiqindi issiqlikni qayta tiklash tizimlari uni hatto 80 daraja -250 darajaga tushirishi mumkin, bosim esa odatda 2,5MPa dan past bo'ladi. Bunday tizimlarning asosiy mantig‘i yakuniy samaradorlikka intilish emas, balki past darajadagi issiqlik energiyasidan (masalan, sanoat chiqindisi issiqligi, quyosh energiyasi, geotermal energiya) “chiqindini xazinaga aylantirish”ga erishishdan iborat. Ularning issiqlik samaradorligi odatda 10% -25% orasida boʻlsa-da, ular dastlab isrof qilingan issiqlikni ham energiyani tejovchi, ham ekologik ahamiyatga ega boʻlgan-elektr energiyasiga aylantira oladi. Past harorat parametrlarini joriy qilish yuqori intensiv energiya sarfiga tayanmaydi, balki maxsus ishchi suyuqliklar yoki aylanish texnologiyalari orqali past darajadagi issiqlik manbalarining harorat xususiyatlariga moslashadi.

2, Yuqori va past haroratli bug 'generatorlarining texnik yo'llaridagi farqlar

Harorat parametrlaridagi farq to'g'ridan-to'g'ri yadro komponentlari, tsikl rejimlari va bug 'generatorlarining tizim dizaynidagi sezilarli farqlarga olib keladi, ikkita butunlay boshqa texnik yo'llarni tashkil qiladi.

(1) Yuqori haroratli bug 'generatori: yakuniy samaradorlikka texnologik intilish

An'anaviy issiqlik va atom elektr stantsiyalari tomonidan taqdim etilgan yuqori haroratli bug 'generatorlari "yuqori haroratga chidamlilik va yuqori bosimga chidamlilik" texnik yadrosiga ega va materiallarni yangilash va tizimni optimallashtirish orqali samarali energiya ishlab chiqarishga erishadi. Yadro komponentlarida turbina pichoqlari va qozon quvurlari kabi asosiy uskunalar yuqori harorat va yuqori bosimli muhitda oksidlanish, korroziya va charchoqqa qarshi turish uchun{1}}nikel asosidagi qotishmalar va issiqlikka chidamli po'lat kabi maxsus materiallardan foydalanishi kerak; Sirkulyatsiya nuqtai nazaridan, qozon orqali yuqori{2}}harorat va yuqori{3}}bosimli bug' hosil qiluvchi Renkin sikli keng tarqalgan. Bug 'turbinasi ishlagandan so'ng, chiqindi bug' kondensator tomonidan suvga sovutiladi, so'ngra besleme pompasi orqali bosim o'tkaziladi va yopiq tsiklni hosil qilish uchun qozonga qaytariladi; Tizimni loyihalashda barqaror bug 'parametrlarini ta'minlash va haroratning o'zgarishi tufayli uskunaning shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun murakkab haroratni nazorat qilish va bosimni pasaytirish moslamalari talab qilinadi.

3, yuqori va past haroratli bug 'generatorlarining panoramik dastur stsenariylari

Harorat parametrlarining xarakteristikalari ikki turdagi bug 'generatorlarini qo'llash stsenariylari aniq chegaralarga ega ekanligini aniqlaydi, ular ikkita asosiy sohani qamrab oladi: yirik-miqyosda markazlashtirilgan elektr ta'minoti va taqsimlangan chiqindi issiqlikni qayta tiklash.

(1) Yuqori haroratli bug 'generatori: yirik-miqyosdagi markazlashtirilgan quvvat manbai uchun asosiy kuch

Yuqori haroratli bug 'generatorlari yuqori quvvat va samaradorlik afzalliklari bilan-katta miqyosdagi markazlashtirilgan elektr ta'minoti uchun asosiy tanlovga aylandi. Qo'llash stsenariylari nuqtai nazaridan, yirik issiqlik elektr stantsiyalari asosan ko'mirga boy hududlarda yoki yuk markazlarida taqsimlanadi, issiqlik energiyasini ishlab chiqarish orqali mintaqaviy sanoat ishlab chiqarish va turar-joy hayotining elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojini qondiradi, bitta birlik quvvati bir million kilovattgacha; Atom elektr stantsiyalari yadro yoqilg'isining yuqori energiya zichligiga tayanadi va energiyaga bo'lgan talab va ekologik talablar yuqori bo'lgan hududlarda joylashgan bo'lib, mintaqa uchun barqaror asosiy yuk elektr energiyasini ta'minlaydi va uglerod chiqindilari nolga yaqinlashadi.

Bundan tashqari, yuqori haroratli bug 'generatorlari po'lat, kimyo va boshqa sohalardagi yirik korxonalar kabi yirik sanoat elektr stansiyalari uchun ham mos keladi. Ular oʻzlarining ishlab chiqarish elektr energiyasiga boʻlgan ehtiyojlarini qondirish va tashqi energiyaga bogʻliqlikni kamaytirish uchun-oʻzlari ishlab chiqaradigan yoqilgʻilarni yoqish yoki texnologik chiqindi issiqlikdan (yuqori{3}}haroratli qism) foydalanish orqali elektr energiyasi ishlab chiqaradilar.

4, Sanoatni rivojlantirish tendentsiyasi: Yuqori va past haroratli yo'llarning birgalikdagi evolyutsiyasi

Energiya almashinuvi va "ikki uglerod" maqsadiga asoslanib, yuqori{0}}harorat va past haroratli bug 'generatorlari bir-birini almashtirib bo'lmaydi, lekin "yuqori{2}}yuqori darajali yangilanish va past-kengayish"ning muvofiqlashtirilgan rivojlanish tendentsiyasini ko'rsatmoqda.

(1) Yuqori haroratli yo'l: ultra o'ta kritik va toza jarayonlarga yangilash

Yuqori haroratli bug 'generatorlari o'ta o'ta kritik va nolga yaqin emissiya tomon rivojlanishda davom etadi. Bir tomondan, moddiy texnologiyadagi yutuqlar orqali asosiy bug 'harorati va bosimini yanada oshirish mumkin, bu issiqlik samaradorligini doimiy ravishda yaxshilashga yordam beradi va elektr energiyasini ishlab chiqarish birligiga energiya sarfini va uglerod emissiyasini kamaytiradi; Boshqa tomondan, uglerodni ushlash, ishlatish va saqlash (CCUS) texnologiyasini birlashtirib, issiqlik energiyasidan nolga yaqin emissiyaga erishish mumkin, bu esa yangi energiyaning ortib borayotgan ulushi bilan energiya strukturasidagi asosiy yuk elektr energiyasida barqarorlashtiruvchi rol o'ynashga imkon beradi.

(2) Past haroratli yo'l: miqyosga qarab kengayish va yuqori moslashuvchanlik

Past haroratli bug 'generatorlari keng ko'lamli{0}}qo'llash va texnologik yangilash uchun ikki tomonlama imkoniyat yaratadi. Qo'llash ko'lami nuqtai nazaridan, sanoat energiyani tejash siyosatini kuchaytirish va chiqindi issiqlikni qayta ishlash bo'yicha xabardorlikning oshishi bilan ORC past harorat generatorlari-ko'proq sanoat tarmoqlarida ommalashtirilib,-chiqindi issiqlik energiyasini ishlab chiqarishning keng miqyosli bozorini tashkil qiladi; Texnologik modernizatsiya nuqtai nazaridan biz yangi va samarali ishlaydigan suyuqliklarni tadqiq qilish va ishlab chiqishga, issiqlik almashinuvi samaradorligini oshirishga va tizimlarni aqlli boshqarishga, past haroratli chiqindi issiqlik energiyasini ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirishga, har xil harorat va shkaladagi issiqlik resurslarini isrof qilishga moslashishni yaxshilashga va ultrapast harorat chegarasini kengaytirishga e'tibor qaratamiz.{680} ).