ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ ФТОРУГЛЕРОДНОГО СОСТАВА В ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВКАХ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Дана оценка термодинамической эффективности тепловых схем установок малой энергетики с рабочим веществом фторорганического состава. Сделан обзор существующих на сегодня технологий органического цикла Ренкина (ОЦР) с рабочими телами, отличными от рабочих тел фторуглеродного состава. Установка на неводном рабочем веществе, как объект малой энергетики, сравнивается с мини-КЭС, работающей по традиционному пароводяному циклу Ренкина, с котлом на твердом кородревесном виде топлива. Представлены результаты расчета и анализа термодинамической эффективности многоконтурной тепловой схемы с секционной утилизацией теплоты в котле-утилизаторе, предложенной в качестве альтернативы традиционному циклу. Анализ эффективности паротурбинных циклов предлагаемой схемы производился для таких рабочих тел фторуглеродного состава как октафторпропан (C₃F₈) и декафторбутан (C₄F₁₀). При расчете циклов и процессов новых электрогенерирующих установок использовались экспериментально обоснованные уравнения состояния, полученные авторами несколько ранее. Расчетным путем исследовалась зависимость внутреннего КПД цикла ПТУ новых схем мини-КЭС от таких параметров как начальное давление острого пара и температура конденсации. Отмечено существенное увеличение внутреннего КПД по сравнению с пароводяным циклом. Сформулирован ряд технологических и конструкционных преимуществ, достижение которых становится возможным при внедрении рабочих веществ фторуглеродного состава в качестве рабочих тел теплосиловых установок малой энергетики.

1. Гохштейн Д. П., Смирнов Г. Ф., Киров В. С. Некоторые особенности парогазовых схем с неводяными парами // Теплоэнергетика. 1966, №1, c. 20 – 24.

2. Гранченко П. П., Кузнецов К. И., Сухих А. А., Скородумов С. В. «Экспериментальные измерения плотности октафторциклобутана в области параметров работы теплосиловых установок» // Надежность и Безопасность Энергетики, 2016, №3(34), с. 35 – 38.

3. Joseph J. Martin. «Thermodynamic Properties of Perfl uorocyclobutane», J. Of Chemical Engineering, 1962.

4. http://www.ormat.com/en/home/a/main/

5. https://www.geoilandgas.com/

6. http://snpo.ua/ru/glavnaya/

7. Хейвуд Р. В. Анализ циклов в технической термодинамике Пер. с англ. М.:Энергия.1979.

8. Перельштейн И. И., Парушин Е. Б. Термодинамические и теплофизические свойства рабочих веществ холодильных машин и тепловых насосов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 232с.

9. Кузнецов К. И., Скородумов С. В., Сухих А. А. Экспериментальное исследование pVT-поверхности рабочих тел фторуглеродного состава // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. №2. c. 28 – 31.

10. Термодинамический анализ схемы замещения пароводяного контура на фторуглеродный в парогазовых установках / А. А. Сухих, К. И. Кузнецов, В. А. Милютин // ВЕСТНИК МЭИ. 2011, №3, с.17 – 22.

11. http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201607040034

12. http://www.valmet.com/

13. REFPROP 9.0: Reference Fluid Thermodynamic and Transport properties: Copyright 2007 by the U.S. Secretary of Commerce on behalf of the USA.

14. http://www.turboden.eu/en/home/index.php