1598005384-f9c00b8492d7f4330216974bac4e6cb9 (Солнечные электрические станции. Р.Б. Ахмедов, И.В. Баум, В.А. Пожарнов, В.М. Чаховский, 1986u), страница 12

14. Принципиальнее тепловая схема СТЭС: 1 — топливный парогенератор; 2 - растопочный узел; 3 — впрыскиваюший пароохлапителгб 4 - солнечный теплоприемник; 5 - паропаровой теплообменпик: 6,7,8-цилиндры высокого, срепнего и низкого давления паровой турбины К-300-240; 9 — генератор; 10,17 - конденсатор; 11, 14 — насос; 12,15 — регенеративиые подогреватели низкого н высокого давления; 13 — деаэратор; 16 - турбопривоц питательного насоса может быть обеспечены нормальная работа блока СТЭС с ноМинальной нагрузкой и номинальными параметрами первичного и вторичного пара. При этом величины всех поверхностей нагрева котла могут быть сохранены, т.е. котел не потребует существенной реконструкции.

Осуществление перегрева первичного пара в солнечном теплоприемнике от 407 до 495 С позволит выполнить его поо верхности без использования аустенитных труб, что в условиработы ', резкопеременцыми тепловыми нагрузками значительно повышает его надежность. Наряду с этим выполне- ние солнечного теплоприемннка без вторичного пароперегревателя позволяет не только упростить его конструкшпо, но и отказатьск от попаип1тельных громоздких и длинных паропровоцов вторичного пара и тем самым существенно сократить ~~плевые и гидравлические потери иа тракте вторичного пара, а также снизить стоимость котельной установхи.

Суточный ~рафик работы СТЗС предусматривает максимальное использо- ванне солнечной энергии в часы солнечной активности. Вырабо ка от ТПГ в оти часы является как бы "вынужденной" и составляет 200;4 от выработки СЭУ. В часы отсутствия инсоляции достаточного уровня покрытие электрической нагрузки осуществляется целиком за счет работы ТПГ в автономном режиме по заданному графику нагрузка. Прогрев солнечного теплоприемниха и паропровоцов между ним и ТПГ осуществляется подачей небольшого количества пара от ТПГ. После окончания прогрева расход пара через солнечный теплоприемник может постепенно увеличиваться, а пар пооле него поступает в последующий тракт первичного пара котла.

Температурный ражим солнечного теплообменника попперживается при этом в зависимссти от плотности падающего от гелиостатов теплового потока увеличением расхода пара вплоть до псиного, а температурный режим пароперегревателя ТПГ- воздействием на расхоп топлива и впрысками. П~ оведенная в обосновывщощих материалах технико-экономическая оценка показателей СТЭС в УЗССР показала, что с; учетом неуклонного роста цен на топливо даже опытно-промышленная СТЗС становится конкурентоспособной с ГРЭС на газе при замыкающих затратах на топливо (газ) 70 руб./т у.

В регионе Срепней Азии переопределенным органическим топливом для вновь сооружаемых алактростанций на период до 2000 г. остается только уголь со сложными условиями добь чи. При 'сравнении по приведенным затратам с аналогичной угольной ГРЭС опытно-промышленная СТЭС является эффекти ной. Строительство и эксплуатация опытно-промышленной СТЭС в УЗССР номинальной мощностью 300 МВт позволит: а) увеличть суммарное годовое произвопство алектроанергии на 1724 млн. кВт ч; б] обеспечить экономию топлива на дан- '; ной станции до 76 тыс. т у.т./гоп; в) исключить вредные вы росы в окружающую среду в количестве по 3 тыс.

т в гоц. 3.1.2. СТЭС в, США В США были выполнены исследования перспективных возможностей модернизации существующих ТЭС, заключающейся включении в их тепловую схему БП и создания соответствую-, щего поли гелиостатов/ Определены 82 ТЭС, расположенные в юго-восточной части страны, пля каждой из к'торых выполнялись слеауюсцие условия: 1) установленная мощность не пре- восх сходит 200 МВт~ 2) имеется свобопная территория в не- посре редатвенной близости от ТЗС, достаточная для размещения гели лиооборуцования 3) использование солнечной энергии поэво- Ф лит са сакономить не менее 50% топлива; 4) существуют факторы, ь стимулирующие развитие гелиоэнергетикн.

Модерниэация этих х ТЭС приведет к замещению 5200 МВт электрической мощности [66). Для полной или частичной заменьЪ органического топлива иа гаэомазутных ТЗС США предложено оборудовать ряц из них гели лиотермическими установками. Потенцильно пригошсымн для етого считаются ТЭС суммарной мощностью > 26 ГВт на юго- эапапе страны. Оценено, что с помощью таких установок мож- но было бы удовлетворить значительную часть потробностей химической и нефтеперерабатывающей промышлешсости [ 152), Гибрипные электростанции имеют единую турбогенераторную систему и ряд других общих узлов. В соответствии с про- вепенной оптимизацией параметров типовой станции ее элект рическая мощность полжна составлять 50 МВт, причем 75% мощности прнхопнтся на солнечную часть (при плотности сол- нечной радиации 900 Вт/м2) .

Гелиостатноо поле включает 8160 гелиостатов с обшей площадью зеркал 230 тыс. м . 2 Приемник солнечной радиации размещается на башне высотой 175 м и имеат форму вертикально расположенного цнлинцра диаметром 15 и высотой 27 м. Сбшая стоимость станции (в ценах 1978 г.) составит 32,2 млн.

полл., иэ них на гели- остаты и приемник с башней приходится соответственно, 15,1 и 10,3 млн. долл, [93), Министерством энергетики США выделены средства на финансирование проекта модифи- кации существующей ТЭС мощностью 120 МВт в штате Ари- зона путем включения в ее схему БП концентрированного сол- нечного излучения, контура теплоотвода на основе солавого теплоносителя и системы теплового аккумулирования. Стои- мость реконструкции около 2,3 млн. долл. [27).

По оценкам, правительство США должно бупет финансировать цв 75% капиталовложений цля стимулирования работ по соэ- цаншо СТЭС - одного из перспективных направлений в ис- пользовании солнечной энергии, в связи с чем был объявлен конкурс на лучшие проекты таких станций [105), В США также предложена схема комйснированяой элактро- ~танции с конценсационным циклом.

При отсутствии солнеч- "ой радиации станция работает по обычной схеме, при благо- "Риятных актиноматрических условиях отборы в подогревателя низкого павления отключаются я питательная вола, минуя попогреветели, через байпасную линию поцается и гелиоприемиик. При номинальной электрической мощности 726 МВт байпасирование части попогревателей низкого павления позволит увеличить выработку электроэнергии на 3,98%, при этом эффективность преобразования солнечной энергии составит 14%, которая может быть повьплена путем увеличения температуры в гелиоприемиике >831. В литературе анализировались различные способы использования солнечной энергии на ТЗС.

На основании некоторых из разработок было признано, что оптимальной является схема электростанции без промежуточното теплового аккумулирования в которой имеется возможность осуществить промперегрев за счет солнечной энергии ! з.441. Т с омби ов о Ба о «Р >ин Основные характеристики данной системы препставлены на ьис.

15. В ней препусмотрена совокупность эллиптических слепящих зеркал, которые фокусируют папающие солнечные л на ЙП, нахопяшийся на вершине башни, расположенной к югу от системы зеркал. Вокруг башни располагаются: система к бинированной выработки электроэнергии. выключатели, центрельный пульт управления, склады и ремонтные мастерские, а министративный корпус, место пля паркования и попъезпные пути.

Охлаждеюшая грапирня установлена вне периметра терри-~ торин, на которой размещены зеркала. Препложенная система настолько гибка, что в состоянии подвергаться моперннзации и тем самым - усовершенствова Система, в которой препполагается реализовать технологии ближайшего будущего, будет базироваться непосрепственно на комбинированном циюте Брайтона-Ренкина. Применяя степень сжатия, равную 12, окружакщий воздух может быть сжат и п дан в ЙП с температурой 378 С, гпе нагревается по 816 С, о о На>сотый возпух лопается в камеру сгорания, гае путем ежи генки >вганического топлива его температура повышаетси до 109 ~'С. После этого газ с температурой 1093 С направляе ся на вхоп газовой турбины с температурой выхлопа из нее 537 С. Выхлопные газы поступают в котел-утилизатор, паюо щий пар с параметрами 510 С, 10,1 МПа.

Отработавший кар направляется в конпенсатор, в котором поддерживается температура 43 С и вакуум 8,5 кПа за счет охлажпения в грапирне. Рис. 15. Гибрипная электростанция с комбинированным циклам Брайтона-Ренкина; 1 — поле гелиостатов; 2 — вхоп воздуха; 3 — солнечный теплоприемник; 4 - башня; 5 — камера сгора- ния; 6 - газовая турбина; 7 - компрессор; 8 — яшмовая тру- ба> 9 - котел-утилизатор; 10,13-генератор; 11 - барабан," 12 - паровая турбина; 14 — конпенсатор; 15 — насос. Этот комбинированный цикл обеспечивает аостаточно высокую эффективность преобразования тепловой энергии в электрическую с КПЙ 43,5%.