Материал с сайта membrana.ru
Разработана технология, повышающая КПД обычных
тепловых электростанций примерно в два раза с одновременным сокращением
вредных выбросов. Ключ к чудесному преобразованию — использование
пропана, который, однако, не расходуется в процессе выработки энергии.
Инженеры Дэниел Стингер (Daniel Stinger), Фарук Миан (Farouk Mian) и основанная ими компания Wow Energy развивают собственную технологию, призванную расширить возможности существующих тепловых электростанций (ТЭС). Их
полный КПД обычно составляет 35%. Значительная доля энергии,
содержащейся в топливе, вылетает в трубу. Однако использовать горячий
выхлоп станции для выработки дополнительного электричества обычными
методами затруднительно.Дело в
том, что используемые на ТЭС паровые турбины по-настоящему эффективны,
и их работа экономически оправдана, только если пар нагревается до
температуры 450 градусов Цельсия и выше (обычно — 650). А
из трубы ТЭС вылетает газ с температурой 150-370 градусов Цельсия. И
утилизировать это тепло на водном паровом цикле не получается. Но
изобретатели из Техаса нашли выход. Предложенная ими технология
называется Cascading Closed Loop Cycle (CCLC), то есть каскадный
закрытый закольцованный цикл. В качестве рабочего тела здесь
используется не вода, а пропан. Получается что-то вроде неразменного рубля — газ
крутится в системе и не расходуется, однако при каждом обороте даёт
"сдачу" в виде даровой электроэнергии.
 Пропан
обладает очень низкой температурой кипения. У него достаточно высокая
теплоёмкость, а теплота парообразования у него ниже, чем у воды, раз в
семь. Идея проста — подаём жидкий
пропан в теплообменник, установленный в трубе электростанции.
Парообразный пропан поступает в турбину, совершает работу, охлаждается
и попадает в насос. Под высоким давлением пропан снова переходит в жидкую фазу, и всё начинается сначала. Цикл полностью замкнут, герметичен, и не требует участия воды даже для охлаждения системы.
Правда, в таком упрощённом виде общий КПД станции
повышался незначительно. Но инженеры придумали, как утилизировать
львиную долю энергии, выбрасываемую обычно впустую. Они ввели в систему вторую турбину, работающую на тепле уже отработанного пропана из турбины первой. При
этом три теплообменника комплекса оказались закольцованными в
хитроумную последовательно-параллельную схему, вполне понятную из
представленного рисунка. По
расчётам Wow Energy, стоимость строительства такой дополнительной
"электростанции в электростанции" составит $0,6-1 тысячу за киловатт
мощности, что сопоставимо с ценой оборудования на самой ТЭС. И
себестоимость полученной таким образом энергии, с учётом затрат на
технику, также будет низка — 2 цента за киловатт час. При этом общий
КПД станции возрастёт до 60% и даже выше. Дополнительный бонус — возможность более полной химической очистки выхлопа станции от вредных веществ. Дело
в том, что содержащиеся в выбросах ТЭС, в парообразном состоянии,
ртуть, ванадий, кадмий, свинец и другие вещества после установки
системы легко конденсируются в жидкую/твёрдую фазу, так как температура
выхлопа станции снижается до 45-55 градусов Цельсия. Легче при такой низкой температуре вычищаются из выхлопа оксиды серы и азота. Техасские специалисты подчёркивают, что их цикл
может использоваться для выработки электроэнергии не только на ТЭС, но
и на химических заводах и вообще — за счёт самых разнообразных
промышленных источников дарового, но низкотемпературного тепла. Изобретением Стингера и Миана уже заинтересовались компании Chevron Texaco и British Petroleum.
|
