Ренкина
Принцип действия ORC-турбины похож на работу стандартной паровой турбины, за исключением того, что рабочим телом является органическая низкокипящая жидкость, позволяющая системе эффективно работать с использованием низкотемпературных источников тепла для производства электричества в широком диапазоне выходной мощности. На рисунке 1 представлена принципиальная схема установки на основе Органического Цикла Ренкина (ORC – Organic Rankine Cycle).
Органическая рабочая жидкость превращается в пар в испарителе, используя тепловой поток, проходящий в первичном теплообменнике. Рабочее тело проходит через турбину, обеспечивая необходимый крутящий момент для привода генератора, а затем конденсируется в кожухотрубном теплообменном аппарате, нагревая, например, воду до 80 ÷ 90 ºС, после чего закачиваются обратно в испаритель, завершая, таким образом, термодинамический цикл Ренкина. При этом тепловые и охлаждающие источники напрямую не соприкасаются с рабочим телом и с турбиной
Вопрос № 16. Применение микротурбин в схемах паровых котельных.
Микротурбинный двигатель состоит всего из одной движущейся детали — вращающегося вала, на котором соосно расположены электрический генератор, компрессор и непосредственно турбина. В установке не используются редукторы или другие механические приводы.
Уникальной конструктивной особенностью двигателя является применение воздушных подшипников, за счет которых достигается рекордная скорость вращения вала — 96 000 оборотов в минуту. Они поддерживают вал ротора генератора в подвешенном бесконтактном состоянии.
Микротурбины являются ярким примером рационального использования ресурсов, т.к. с их помощью возможно получить дополнительную электрическую или тепловую энергию при утилизации избыточно энергии пара.
Основные преимущества паровых микротурбин:
Простой монтаж, не требующий капитального строительства.
Компактность и сравнительно небольшая масса устройства.
Полная автоматизация процесса, повышенный внутренний КПД (в 1,2-1,3).
Широкий диапазон мощностей (от 10кВт до 1000кВт).
Возможность регулирования мощности в зависимости от потребности производства.
Малый уровень шума (благодаря отсутствию редуктора между приводимым механизмом и турбиной).
Пожарная безопасность (отсутствует система маслоснабжения <- т.к. используется воздушный подшипник *см выше).
Высокая надежность и простота эксплуатации.
Энергоэффективность (рациональное использование ресурсов).
Быстрая окупаемость (не превышает 3 лет).
Высокий ресурс. Срок эксплуатации – не меньше 40 лет.
Данные турбины можно использоваться практически на всех предприятиях, где есть паровой котел. Это могут быть металлургические производства, ТЭЦ, атомные электростанции, котельные, заводы и предприятия различной специализации.
Так же существует схема, которая предусматривает прохождение природного газа (в случае работы котельной на природном газе) через микротурбину, с последующим направлением продуктов сгорания в основную горелку парового котла.
