USD ЦБ — 57,48 +0,21
EUR ЦБ — 67,74 −0,17
Brent — 57,94 +1,06%
воскресенье 22 октября 00:21

Наука и технологии // Энергетика

ОЦР технологии (Rankine Cycle)

07 октября 2015 г., 09:00Neftegaz.RU1997

ОЦР-технология (органический цикл Ренкина, Organic Rankine Cycle) - это альтернатива традиционной паротурбинной технологии.

В ОЦР-технологии в качестве рабочего тела используется не пар, как в традиционной паротурбинной технологии, а низкокипящие рабочие тела (НРТ) - органические или синтетические вещества с низкой температурой кипения.

Распространенным НРТ является органическая жидкость пентан С5Н12.

В жидком состоянии пентан находится до температуры +36˚С (при атмосферном давлении), в газообразном - при температуре выше +36 ˚С.

В качестве НКТ могут быть использованы углеводороды (бутан, пропан), хладоны (R11, R12, R114, R123, R245+а), аммиак, толуол, дифенил, силиконовое масло, а также СО2, при высоком давлении, или синтетическое вещество Novec 649 компании 3М, которое в отличие от пентана является негорючим, инертным, неэлектропроводным и экологичным.

Электростанция с системой утилизации тепла (СУТ) на основе ОЦР-технологии состоит из термомасляного утилизационного котла, турбодетандера с электрогенератором и теплообменных блоков, в тч испарителя, подогревателя, рекуператора и воздушного конденсатора.

Выхлопные газы от газоперекачивающего агрегата (ГТА) через переключающий шибер -дивертор поступают в термомасляный котел.

Дивертор позволяет не останавливать работу газовой турбины при необходимости прекращения работы СУТ.

В первичном контуре СУТ используется термическое масло, которое более устойчиво к высоким температурам.

Большинство НРТ - горючие вещества, а температура выхлопных газов у современных газотурбинных установок (ГТУ) достигает 500 ˚С.

Температура термического масла на входе в утилизационный котел составляет 90-130˚С, на выходе - 280-310˚С.

Нагретое масло передает тепло НРТ в подогревателе и испарителе, где происходит процесс парообразования - из жидкого состояния органическая жидкость переходит в газообразное, и по трубопроводу направляется в турбодетандер.

Расширяющийся газ в турбодетандере вращает генератор со скоростью 1500 об/мин, который вырабатывает электроэнергию.

Отработавшее после турбины НРТ поступает в рекуператор и затем в воздушный конденсатор, после чего насосами направляется в пароперегреватель, где подогревается до 220-250˚С и потом опять направляется в турбину.

В случае с использованием в основном контуре CO2 на сверхкритических параметрах промежуточный термомасляный контур не требуется,

CO2 напрямую подается в котел.

С целью снижения рисков взрывов и для пожаробезопасности оборудование СУТ размещается на открытом воздухе, что исключает образование взрывоопасной концентрации паров даже при утечке.

Преимущества ОЦР технологии утилизации тепла:

- не нужны охлаждающие устройства (градирни) для паровой турбины, деаэраторы, система водоподготовки, питательные, конденсатные и циркуляционные насосы,

- существенное снижение КИПиА и запорной арматры в связи со снижением протяженности и количества трубопроводов,

- требуется меньше персонала для работы,

- СУТ работает надежнодо температуры наружного воздуха - 50˚С,

- не требуется здание для СУТ,

- не требуется большого количества технической воды.


Neftegaz.RU context