химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

о топлива. Воздух для ЭХГ и дожигателя подается компрессором через теплообменники. К воздуху для ТЭРКЭ необходимо Добавлять диоксид углерода, поэтому продукты горения топлива в дожигателе, обогащенные С02, добавляются к воздуху, подаваемому в ЭХГ. Катодные газы после ЭХГ поступают в газовую турбину и после теплообменников и охлаждающей башни сбрасываются в атмосферу. Результаты термодинамических расчетов КПД ЭЭС под давлением системы 0,68 МПа, с учетом

121

i

достигнутых характеристик ТЭ, показали, что суммарный электрический КПД ЭЭС достигает 50%, причем 3/4 энергии получают в ЭХГ, а 1/4 - в турбине.

Более простой будет схема ЭЭС на базе ТЭРКЭ с внутренней конверсией (в ТЭ) природного газа [122, с. 1619-1623; 170, с. 172-175]. Из рис. 2.21 видно, что суммарный КПД ЭЭС по данной схеме при высокой степени электрохимического использования топлива может превышать 50%. Авторы работы [57, с. 470-473] считают, что ЭЭС с предварительной конверсией газа рациональна для мощности выше 100 МВт, при более низких мощностях более рациональна схема с внутренней конверсией топлива.

Разрабатываются также схемы ЭЭС на основе ТЭРКЭ, в которых предусмотрены газификация угля и турбомашинныи цикл. Термодинамический анализ показал, что общий КПД может достигать 50% в случае ЭЭС с паровой турбиной и 45% в случае ЭЭС с газовой турбиной. Расход воды оценивается в 1,5 м3/(МВт-ч) в случае с паровой турбиной и 0,3 м3/(МВт • ч) в случае ЭЭС газовой турбиной. Ожидается, что в 90-х годах будут созданы коммерческие ЭЭС мощностью От десятков ДО сотен мегаватт, работающие на угле и природном газе.

122

рисВО

2.21. Зависимость КПД ЭХГ и КПД ЭЭС на основе ТЭРКЭ с внутренней кон-еосией газа от степени электрохимического использования газа в ТЭ:

TO

; _ КПД ЭХГ; 2 - эффективный КПД ЭЭС

_1_

80 85_ 30 95 Степень использования топлива,%

Так как пока еще нет ни ЭЭС, ни пилотных ЭХГ, дать им точные экономические оценки не представляется возможным. Прогнозные экономические оценки показывают, что удельные капитальные затраты в будущие ЭЭС составят 1000-1400 долл/кВт (в ценах 1980 г.) [95, с. 1195; 96, с. 25-31; 98, с. 695-702; 170, с. 172-175]. Приведенные затраты оцениваются в пределах 0,043-0,084 долл/(кВт • ч).

2.8.5. ЭЭС на основе топливных элементов с гвердооксидны-JKU электролитами (ТЭТОЭ). Разработка ЭЭС на основе высокотемпературных-ТЭ с твердооксидными электролитами (ТЭТОЭ) находится на стадии технико-экономических оценок различных схем ЭЭС и лабораторных исследований макетов ЭХГ.

К середине 80-х годов были созданы и испытаны ЭХГ мощностью 0,4-1,0 кВт [97, с. 165-168; 134; 136, с. 827-832]. Модуль мощностью 400 Вт, состоящий из 24 элементов, испытан в течение 9000 ч. Собрана ЭЭУ мощностью 5 кВт [148].

В [63] был проведен термодинамический анализ ЭЭС на основе ТЭТОЭ с предварительной конверсией метана. Упрощенная - схема ЭЭС представлена на рис. 2.22. Метан после подогрева горячими продуктами, поступающими из дожигателя, подается на конверсию, а продукты конверсии ..метана -в ЭХГ.

Горячие анодные газы разделяются на две части. Одна часть анодных газов поступает в конвертор, в котором СН4 взаимодействует с Н20 и С02, образуя Н2 и СО. Другая часть газов подается в дожигатель, продукты горения идут на подогрев исходного газа и на генерацию пара в парогенераторе. Воздух после подогрева поступает в ЭХГ и в дожигатель анодных газов. Теплота катодных газов ТЭ используется для генерации и перегрева пара. После охлаждения катодные газы сбрасывают-ся в атмосферу.

Как показал термодинамический анализ ЭЭС с данной схемой, эффективный электрический КПД может достигать

123

со2,н2о

со2,н2о,н2,со

54-57% и слабо зависит от степени электрохимического использования топлива в ТЭ (рис. 2.23).

0,6 0,5

о,*

0,3

Расчетные значения расхода топлива (в пересчете на условное) 227-215 г/(кВт-ч). Основные потери энергии,%:в паротурбинном цикле - 25,6 на собственные нужды ЭЭС (включая нагрев воздуха) 9, с отходящими газами - 4,6, на излучение тепла в окружающую среду - 4,4 на преобразование постоянного тока в переменный - 2. При использовании тепла ЭЭС для теплоснабжения и теплофикации суммарный КПД ЭЭС превышает 80%.

На рис. 2.24 представлена разработанная американской фирмой "Вестингауз" схема ЭЭС на основе ТЭТОЭ.

т

_1_

0,5" 0,6 0,7 0,8 0,3 у

124

Рис. 2.23. Зависимость КПД ЭЭС иа основе ТЭТОЭ от степени электрохимического использования топлива № при различных значениях J, кА/м2: 1-2;2-3;3-4;4-5

Очищенные продукты газификации угля в теплообменнике нагреваются до 700°С и поступают в ЭХГ, непрореагировавшее топливо дожигается в дожигателе ДГ, продукты горения поступают в парогенератор ПГ, экономайзер ЭМ, теплообменники и сбрасывается в атмосферу. Подогретый воздух подается в дожигатель и в ЭХГ, а затем после отдачи тепла в теплообменниках ТО сбрасывается в атмосферу. Вода из системы водоподго-товки поступает в паротурбинный цикл, в котором генерируется электроэнергия, а в случае необходи

страница 40
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Скачать книгу "Электрохимическая энергетика" (2.11Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликни на ссылку получи бонус на заказ с промокодом "Галактика" в KNS - HX316C9SRK4-32 - отправка товаров во все населенные пункты России.
металл и стекло мебель официальный сайт
кран кзр-40 шаровый для вентиляции
Участок в поселке Кристалл Истра, 44.7 сот.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.01.2017)