Анализ современных методов использования тепла дымовых газов на тепловых электростанциях

Аннотация

Актуальность: данное исследование посвящено анализу современных методов использования тепла дымовых газов на тепловых электростанциях (ТЭС). Низкая эффективность тепловых электростанций в настоящее время приводит к тенденции в мировых энергетических системах к переходу от паротурбинных установок к парогазовым установкам. Однако одной из актуальных проблем, стоящих перед мировым энергетическим сектором, является продолжение научных исследований, направленных на модернизацию и обновление существующих паротурбинных тепловых электростанций и повышение их эффективности.

Цель: выявить методы снижения теплопотерь с дымовыми газами паротурбинных установок, разработать тепловые схемы и оценить их эффективность.

Методы: в ходе исследования было проанализировано более 30 научных статей, опубликованных в базах данных Scopus и Web of Science по всему миру в период с 2010 по 2024 год. В качестве основных технологий были проанализированы органический цикл Ренкина (ОЦР), абсорбционные тепловые насосные системы (АТН/ОТН), экономайзеры низкого давления (ЭНД), теплообменники с тепловыми трубами (ТТТ) и термоэлектрические генераторы (ТЭГ).

Результаты: на основе проведенного исследования установлено, что системы ОТН позволяют рекуперировать до 80-95% доступного и скрытого тепла дымовых газов, а система ОЦР может генерировать мощность от 220 Вт до 15 МВт с тепловым КПД 8-12%. Было определено, что неиспользованный тепловой потенциал на крупных тепловых электростанциях Узбекистана (Сырдарья, Ташкент, Навои, Талимарджан) составляет 120-250 МВт. Наивысшие экономические показатели были зафиксированы для абсорбционных тепловых насосов со сроком окупаемости 1,4-2,5 года. Данное исследование предоставляет научную основу для внедрения технологий использования тепла дымовых газов с целью повышения энергоэффективности и сокращения выбросов CO₂ в Узбекистане.