РЕСУРСЫ

УДК 697.326:621.311 © В.С. Пряткина, 2019

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 2-2019 /1115/

Название

Защита от коррозии и загрязнений поверхностей нагрева котла-утилизатора, входящего в энергетический комплекс малой мощности на основе бинарного ORC-цикла Ренкина

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-2-49-52

Автор

Пряткина В.С., младший научный сотрудник ФГБОУ ВО «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», 346400, г. Новочеркасск, Россия, тел.: +7 (904) 341-55-08, e-mail: vera_pryatkina@mail.ru

Аннотация

Предлагается интегрировать в тракт отвода выхлопных газов дизель-генераторной установки дополнительный энергетический комплекс на основе органического цикла Ренкина. Котел-утилизатор в технологической схеме бинарного ORC-цикла Ренкина является наиболее уязвимым элементом с точки зрения надежности. Представлены способы и рекомендации по защите котла-утилизатора от коррозии и загрязнения поверхностей нагрева в бинарном ORC-цикле Ренкина. Загрязнение внешних и внутренних поверхностей нагрева поведет за собой снижение номинальных показателей работы котла-утилизатора, снизит надежность и эффективность работы бинарного цикла в целом. Надежность работы котла-утилизатора в значительной степени обусловлена эффективной системой очистки. Для предотвращения коррозии металла поверхностей нагрева котла-утилизатора, контактирующих с рабочим телом, предлагается использовать вместо воды - некоррозионно активные рабочие тела. Наиболее эффективным способом очистки котла-утилизатора от продуктов сгорания дизельного топлива является двухступенчатая система очистки, которая включает удаление масляной пленки и воздушную обдувку.

Иллюстрации:

Рис. Отложения на трубах котла-утилизатора: а - жаротрубный котел-утилизатор; б - водотрубный котел-утилизатор [9]

Ключевые слова

Уголь, дизель-генераторные установки, продукты сгорания, котлы-утилизаторы, ORC-цикл Ренкина, энергосбережение.

Список литературы

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждена Распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г. № 1715-р. URL: http://legalacts.ru/doc/rasporjazhenie-pravitelstva-rf-ot-13112009-n-1715-r/ (дата обращения: 15.01.2019).

2. Waste heat recovery technologies and applications / Hussam Jouhara, Navid Khordehgah, Sulaiman Almahmoud, Bertrand Delpech, Amisha Chauhan, Savvas A. Tassou // Thermal Science and Engineering Progress. 2018. N 6. P. 268–289. doi: 10.1016/j.tsep.2018.04.017

3. A review of the use of organic Rankine cycle power systems for maritime applications / M.E. Mondejara, J.G. Andreasena, L. Pierobona, U. Larsenc, M. Thernb, F. Haglinda // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. N 91. P. 126–151. doi: 10.1016/j.rser.2018.03.074 .

4. Small Scale Organic Rankine Cycle (ORC): A Techno-Economic Review / Lorenzo Tocci, Tamas Pal, Ioannis Pesmazoglo, Benjamin Franchetti // Energies. 2017. N 10. 413. doi: 10.3390/en10040413.

5. Modelling and optimization of organic Rankine cycle based on a small-scale radial inflow turbine / K. Rahbar, S. Mahmoud, R.K. Al-Dadah, N. Moazami // Energy Convers. Manag. 2015. N 91. Р. 186–198.

6. Design and CFD analysis of a Ljungstrom turbine for an ORC cycle in a waste heat recovery application / C.F. Palumbo, V.F. Barnabei, E. Preziuso, U. Coronetta, / In Proceedings of the the 29th International Conferenceon Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems. Portorož, Slovenia, 19–23 June 2016.

7. Three dimensional optimization of small-scale axial turbine for low temperature heat source driven organic Rankine cycle / A. Al-Jubori, R.K. Al-Dadah, S. Mahmoud, A.B. Ennil, K. Rahbar // Energy Convers. Manag. 2017. N 133. Р. 411–426.

8. Пряткина В.С. Интеграция бинарного ORC-цикла Ренкина мощностью 210 кВт в технологическую схему современных тепловозов // Известия вузов. Технические науки. 2018. № 4. С. 50-54.

9. Проблемы эксплуатации котлов-утилизаторов парогазовых установок / Международная научно-техническая конференция, 26–27 апреля 2018 г. М.: ОАО «ВТИ», 2018. 180 с.

10. Куценко С.А., Цымай Д.В. Химия рабочих тел: учебно-методическое пособие для вузов. Орел: ОрелГТУ, 2010. 114 с.

11. Улюкина Е.А. Методы борьбы с коррозией теплоэнергетического оборудования котельных и тепловых сетей в АПК // Вестник ФГОУ ВО МГАУ. 2018. № 5 (87). С. 45-49

12. Курынцев А.А. Образование токсичных веществ и продуктов неполного сгорания / Сборник докладов АГТУ им. И.И. Ползунова. 2016. С. 20-21.

13. Щелоков Я.М., Аввакумов А.М., Сазыкин Ю.К. Очистка поверхностей нагрева котлов-утилизаторов: производственно-практическое издание. М.: Энергоатомиздат, 1984. 159.