Сколько электроэнергии можно получить из 1 тонны пара?
Thread Content
Уважаемые коллеги, прошу совета по одному вопросу: сколько электроэнергии можно получить от 1 тонны насыщенного пара при давлении 3,0 МПа (А)? (С учетом современных технологий, каким бы методом ни пользовались — турбинами, насосами с редуктором и т. д. — какого уровня можно достичь?) ) Посмотрел описание проекта: там используется насосно-расширительный генератор для выработки электроэнергии; общая мощность выработки составляет 140 кВт·ч. Не понимаю, как это работает. Пожалуйста, дайте совет, мастер.
1 тонна насыщенного пара при давлении 3,0 МПа (А) может производить от 4500 до 5000 кВт·ч энергии в час
Это слишком преувеличено. Упомянутые 140 кВт — вот это более правдоподобно
Конкретная мощность выработки электроэнергии зависит от эффективности оборудования для её производства. Рекомендуется обратиться к производителю оборудования. На самом деле, если вы знаете уровень эффективности обычного оборудования для выработки электроэнергии, можно также провести расчеты на основе разницы энтальпий на входе и выходе пара
1 тонна насыщенного пара при давлении 3,0 МПа (А) может генерировать 150 кВт энергии в час; обычно считается, что 6 тонн пара при том же давлении могут генерировать 1000 кВт энергии в час.
Последнее изменение в этом посте было сделано arpcd 16.06.2015 в 14:24. Это легко оценить; достаточно иметь базовые знания термодинамики, чтобы произвести расчеты. Используется понятие (энтропии работы), или доступной энергии: Ex = (H – H0) – T0*(S – S0), где H0 и S0 — это энтальпия и энтропия воды в условиях окружающей среды соответственно. Так называемую энтропию можно понимать следующим образом: для любого источника тепла максимальное количество электроэнергии, которое можно получить с его помощью, и есть энтропия. Эффективность преобразования тепла в электроэнергию составляет 100%. Условия окружающей среды могут быть следующими: давление 1 стандартное атмосферное, температура 45°C (для как двигателей на винтах, так и турбин 45°C является минимальной температурой, достижимой охлаждающей водой). Значения H0 = 188,5 кДж/кг, S0 = 0,6386 кДж/кг·К. Источник тепла – насыщенный пар при давлении 3 МПаА; его энергетические показатели составляют H = 2803,3 кДж/кг, S = 6,1858 кДж/кг·К. Следовательно, значение Ex равно: (2803,3 – 188,5) – 318,15 * (6,1858 – 0,6386) = 850 кДж/кг. При потоке пара в количестве 1 тонны максимальная мощность, которую можно получить, составляет 236 кВт·ч (это верхний предел с точки зрения термодинамики). Формула для расчета мощности: W = 850 * 1000 / 3600 = 236 кВт·ч. То есть, одна тонна насыщенного пара при давлении 3 МПаА может обеспечить производство 236 кВт·ч энергии. У реальных турбин или двигателей на винтах коэффициент преобразования теплоты в работу составляет примерно 0,6–0,7. Говорят, что американцы смогли добиться коэффициента эффективности двигателей на винтах до 74%, что является впечатляющим показателем. Если учесть еще и механическую эффективность, а также эффективность генератора, то общий коэффициент эффективности может достигать 90% и более. Если сделать приблизительную оценку, то суммарный коэффициент эффективности составит примерно 60%. Следовательно, окончательная мощность будет равна: W = 236 * 0,6 = 142 кВт·ч. Этот показатель совпадает с вашими данными. Вероятно, в рассматриваемом варианте используется американский двигатель на винтах; в Китае такие двигатели также широко применяются.
При использовании насосных экспандеров насыщенного пара под давлением 3,0 МПа (А), коэффициент преобразования тепловой энергии в механическую у лучших отечественных моделей составляет примерно 18%, то есть процент тепловой энергии, который можно преобразовать в электроэнергию. 3,0 МПа (А): энтальпия насыщенного пара составляет 2725 кДж/кг = 2725000 кДж/т. 2725000*18%/3600=136,25 кВт. Довольно надежно.