Гібридні тригенераційні установки для багатоцільових енерготехнологічних комплексів

Анотація

Більшість електроенергії у світі виробляється на конденсаційних електростанціях. Це означає, що теплова енергія перетворюється на електричну за допомогою парової турбіни. Середній коефіцієнт корисної дії традиційних електростанцій становить приблизно 38 %, а понад 60 % виробленої енергії втрачається у навколишнє середовище у вигляді невикористаного відпрацьованого тепла. Тригенераційна установка являє собою крок у напрямку енергетичної децентралізації та підвищення ефективності. Вона використовує відпрацьоване тепло, щоб підвищити загальну ефективність системи. Діоксид вуглецю та азот необхідні для інтенсифікації нафто- та газовидобутку. Їх можна отримувати з димових газів, що утворюються після спалювання природного газу. Аналіз показує, що в тригенераційній установці, що працює на природному газі, вигідніше спочатку виробити електроенергію та теплоту, а потім виділити діоксид вуглецю та азот. У когенераційній установці двигун внутрішнього згоряння, що працює на газі, приводить в дію генератор, який виробляє електроенергію. При цьому утворюється надлишкове тепло, і його можна використати за допомогою теплообмінника. При цьому виникають дві проблеми, що важко вирішувати: продукти згоряння після когенераційної установки містять 8-10% кисню; потенціал одержуваної теплоти виявляється низьким. Запропоновано декілька варіантів усунення недоліків. Це дозволило створити автономно та ефективно діючі багатоцільові енерготехнологічні комплекси, що використовують тільки природний газ, з метою вироблення електроенергії, теплоти, рідкого низькотемпературного діоксиду вуглецю та чистого газоподібного або рідкого азоту. Енерготехнологічні комплекси дозволяють включати до свого складу також і повітророздільні установки, що сприяє розширенню номенклатури вироблених продуктів, зокрема, за рахунок кисню. У цих комплексах повністю реалізується високий енергетичний потенціал газу