Ручеёк

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Ручеёк » Бережок (основной разговор) » Энергетика настоящего и будущего 4


Энергетика настоящего и будущего 4

Сообщений 271 страница 300 из 1000

271

#p109894,Лопух написал(а):

Ну наверное плотность теплоносителя больше чем у водяного пвра...

Ну так большее давление и обеспечивает большую плотность.
Вопрос какую. Судя по приведенной диаграмме состояния CO2, критическая точка  Т=304 К и Р=8.38 МПа.  Выше по давлению СО2 уже жидкость.

272

И тут никаких параметров не пишут, подонки...
Секретничают или бабло из нас вышибают.

В основе технологии — принципиально новая газовая турбина, которая увеличивает эффективность электростанции до 80% и позволяет сбрасывать диоксид углерода не в воздух, а под землю, пишет Quartz.

Главной проблемой электростанций на ископаемом топливе являются парниковые выбросы. В таких странах, как Норвегия, где за превышение допустимого уровня загрязнения атмосферы предусмотрены огромные штрафы, владельцы вынуждены устанавливать углеродные ловушки. Но в большинстве стран предприятия продолжают выбрасывать в воздух вредные парниковые газы, поскольку обслуживание существующих технологий очистки отнимает 20% эффективности электростанции. Основатель стартапа Net Power Билл Браун вместе со своим другом Майлсом Палмером из МТИ решили спасти индустрию, реформировав ее с помощью новейших технологий.

Для этого они пригласили в свою команду Родни Аллама — инженера-химика на пенсии, который много лет был начальником отдела исследований и разработок специализированного поставщика газа в Европе. Уже через несколько месяцев он представил принципиально новый тип газовой турбины, которую нарисовал по-старинке, на бумаге. Все вычисления Аллам делал с помощью инженерного калькулятора, поэтому Net Power даже пришлось нанимать компанию, которая преобразовала бы его чертежи в современную компьютерную модель. Эти же инженеры подтвердили, что строительство такой турбины практически осуществимо.

Пилотный проект по новой технологии построили в Хьюстоне, инвестировав в новую газовую электростанцию $150 млн. Размером она с футбольное поле — совсем маленькая по сравнению с традиционными аналогами. Модернизировать несколько паровых турбин высокого давления в те, что соответствуют «циклу Аллама», Net Power помогла японская компания Toshiba. Новая газовая турбина получилась размером в 1/10 обычной турбины и может поместиться в комнату площадью 5,6 кв.м. При этом, она остается такой же мощной, благодаря более эффективной передаче тепла с помощью сверхкритического флюида.

Прорыв в процессе катализа поможет создать новые дизельные ДВС
В маленькой турбине природный газ сжигается в камере сгорания в среде чистого кислорода, а производится только водяной пар и диоксид углерода. Причем, камера уже заполнена сверхкритической двуокисью углерода под высоким давлением и температурой. Камера сгорания вырабатывает углекислый газ и некоторое количество водяного пара. Затем эту высокотемпературную смесь под высоким давлением направляют в газовую турбину, где энергия давления вращает вал и вырабатывает электричество. Охлажденная газовая смесь выходит из турбины, где разделяется на части. Необходимое количество диоксида углерода сжимается до сверхкритического состояния и возвращается в камеру для поддержания необходимой циркуляции газа в системе. Оставшийся поток диоксида углерода может быть захоронен под землей, а чистая вода сбрасывается.

Эффективность теплопередачи в этом процессе настолько высока, что каждая единица энергии используемого в «цикле Аллама» природного газа производит 0,8% электричества. То есть, топливная эффективность такой электростанции будет 80% (для сравнения, эффективность многих российских электростанций не превышает 21-22%, для американских это примерно 60%).

Строительство пилотного проекта Net Power уже завершено, электростанцию подключат к сети уже в 2018 году. Она будет производить 50 МВт энергии — этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством 40 000 домов. Компания собирается продавать лицензии на использование своей технологии, чтобы не строить новые промышленные объекты самостоятельно. Несмотря на популярность возобновляемых источников, Net Power считает, что с массовым переходом на электрические автомобили спрос на электричество возрастет, как никогда. Поэтому у природного газа может быть хорошая перспектива: если электростанция остается не менее эффективной, но при этом не загрязняет окружающую среду, почему бы не использовать ископаемое топливо?

273

#p109896,Chest написал(а):

Ну так большее давление и обеспечивает большую плотность.
Вопрос какую. Судя по приведенной диаграмме состояния CO2, критическая точка  Т=304 К и Р=8.38 МПа.  Выше по давлению СО2 уже жидкость.

А что тяжелее молекула Н2О, или СО2? :)

274

#p109898,Лопух написал(а):

А что тяжелее молекула Н2О, или СО2?

Ну прикинем....
Плотность вещества еще зависит от концентрации в случае газа, это давление.
А фазовая диаграмма состояния Н2О совсем другая. Там критическая точка в районе 24 МПа и 374 .

Считаем:
Плотность СО2 = 2 кг/м3 при нормальных условиях, плотность CO2 (8 МПа, 30С)= 160 кг/м3
плотность пара на лин. насыщения (15 МПа, 200С) = 94 кг/м3, плотность пара (20 МПа, 360С)=160 кг/м3.
---
Ну вот примерно так.
Выше 8.4 давление СО2 повышать нельзя, будет жидкость

Одинаковый массовый расход обеспечивает одинаковую мощность турбины.
Массовый расход=плотность*скорость*проходное сечение
Берем плотности пара Н20 94 кг/м3 и СО2  = 160 кг/м3

Конструкторы бубнят, что в диаметре SCCD турбина в 10 раз меньше паровой,
тогда грубо проходное сечение SCCD турбины меньше в R квадрат, т.е. в 100 раз.

Тогда и скорость CO2 должна быть выше в 94/160*100=  60 раз.

Скорость пара на входе в турбину 1000 м/c, что будет с ними при 60,000 м/c?
Сгорят?

275

#p109904,Chest написал(а):

Ну прикинем....
Плотность вещества еще зависит от концентрации в случае газа, это давление.
А фазовая диаграмма состояния Н2О совсем другая. Там критическая точка в районе 24 МПа и 374 С.

Считаем:
Плотность СО2 = 2 кг/м3, плотность CO2 (8 МПа, 30С)= 160 кг/м3
плотность пара на лин. насыщения (15 МПа, 200С) = 94 кг/м3, плотность пара (20 МПа, 360С)=160 кг/м3.
---
Ну вот примерно так.
Выше 8.4 давление СО2 повышать нельзя, будет жидкость

Одинаковый массовый расход обеспечивает одинаковую мощность турбины.
Массовый расход=плотность*скорость*проходное сечение
Берем плотности пара Н20 94 кг/м3 и СО2  = 160 кг/м3

Конструкторы бубнят, что в диаметре SCCD турбина в 10 раз меньше паровой,
тогда грубо проходное сечение SCCD турбины меньше в R квадрат, т.е. в 100 раз.

Тогда и скорость CO2 должна быть выше в 94/160*100=  60 раз.

Скорость пара на входе в турбину 1000 м/c, что будет с ними при 60,000 м/c?
Сгорят?

А мне как инженеру-механику интересно из чего и как сделаны подшипники, способные выдерживать такие дикие скорости вращения и не разлетаться к едрене фене. Шариковые/роликовые можно сразу отмести и что тогда остается, жидкостный клин? http://www.kolobok.us/smiles/big_standart/scratch_one-s_head.gif

276

#p109907,BOBAH_59 написал(а):

А мне как инженеру-механику интересно из чего и как сделаны подшипники, способные выдерживать такие дикие скорости вращения и не разлетаться к едрене фене. Шариковые/роликовые можно сразу отмести и что тогда остается, жидкостный клин?

Ну тут выше я глупо пошутил насчет ядерной центрифуги, дык она крутится в магнитном поле без механики с оборотами до 3000 в секунду.

По турбине.
Надо хотя бы знать какие предельные обороты могут обеспечить супер-пупер современные подшипники или инженерные решения их замещающие, и потом эти обороты передавать через редуктор уже на турбогенератор для обеспечения частоты 50 Гц.
Я так мыслю, исходя из той скудной информации что есть в наличии.

277

#p109913,Chest написал(а):

Ну тут выше я глупо пошутил насчет ядерной центрифуги, дык она крутится в магнитном поле без механики с оборотами до 3000 в секунду.

Главное отличие центрифуги в том, что у нее нет осевой нагрузки, только радиальная. У турбины же без радиально-упорных подшипников никак не обойтись.

278

#p109917,BOBAH_59 написал(а):

Главное отличие центрифуги в том, что у нее нет осевой нагрузки, только радиальная. У турбины же без радиально-упорных подшипников никак не обойтись.

Ну в ветряках крутится в магнитном поле, которое может существенно (?) снизить нагрузку на подшипники

279

#p109904,Chest написал(а):

Ну прикинем....
Плотность вещества еще зависит от концентрации в случае газа, это давление.
А фазовая диаграмма состояния Н2О совсем другая. Там критическая точка в районе 24 МПа и 374 С.

Считаем:
Плотность СО2 = 2 кг/м3, плотность CO2 (8 МПа, 30С)= 160 кг/м3
плотность пара на лин. насыщения (15 МПа, 200С) = 94 кг/м3, плотность пара (20 МПа, 360С)=160 кг/м3.
---
Ну вот примерно так.
Выше 8.4 давление СО2 повышать нельзя, будет жидкость

Одинаковый массовый расход обеспечивает одинаковую мощность турбины.
Массовый расход=плотность*скорость*проходное сечение
Берем плотности пара Н20 94 кг/м3 и СО2  = 160 кг/м3

Конструкторы бубнят, что в диаметре SCCD турбина в 10 раз меньше паровой,
тогда грубо проходное сечение SCCD турбины меньше в R квадрат, т.е. в 100 раз.

Тогда и скорость CO2 должна быть выше в 94/160*100=  60 раз.

Скорость пара на входе в турбину 1000 м/c, что будет с ними при 60,000 м/c?
Сгорят?

Вроде там говорится, что СО2 как раз и будет в жидком состоянии, ну а сам принцип работы энергоустановок схож с работой холодильника, на выходе из сопла, жидкость превращается в газ, за счет этого возрастает скорость истечения газа, хотя тогда габариты турбины опять-таки будут больше... значит СО2 все-таки должен быть в жидком состоянии?

280

Такая миниатюризация явно не для гражданской энергетики. А вот применение его в девайсах типа нашей суперторпеды "Посейдон" или КР неограниченного радиуса действия вполне уместны  желательны.Тем более, что подобные изделия одноразовые и и ресурс там исчисляется не годами, а часами или в крайнем случае считанными сутками. И выход на рабочий режим такой микротурбинки происходит за секунды, что тоже немаловажно в боевой технике. :rolleyes:

281

#p109951,BOBAH_59 написал(а):

Такая миниатюризация явно не для гражданской энергетики. А вот применение его в девайсах типа нашей суперторпеды "Посейдон" или КР неограниченного радиуса действия вполне уместны  желательны.Тем более, что подобные изделия одноразовые и и ресурс там исчисляется не годами, а часами или в крайнем случае считанными сутками. И выход на рабочий режим такой микротурбинки происходит за секунды, что тоже немаловажно в боевой технике.

В проекте КРНД  прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД), вроде.
Хорошо бы такой SCCD на подводный беспилотник, да.

282

#p109948,Лопух написал(а):

Вроде там говорится, что СО2 как раз и будет в жидком состоянии, ну а сам принцип работы энергоустановок схож с работой холодильника, на выходе из сопла, жидкость превращается в газ, за счет этого возрастает скорость истечения газа, хотя тогда габариты турбины опять-таки будут больше... значит СО2 все-таки должен быть в жидком состоянии?

Если СО2 исходно и находится в жидком состоянии, то неизбежно превращается в турбине в газ за счет падения давления.
В общем, пока одни догадки.

283

#p109960,Chest написал(а):

Если СО2 исходно и находится в жидком состоянии, то неизбежно превращается в турбине в газ за счет падения давления.
В общем, пока одни догадки.

Дык, вода в турбине ГЭС в газ на превращается :)
да и вообще, если там будут скорости истечения большие, то и профили лопаток лопаток будут другими, на снимке кстати, маленькая турбина спроектирована под газы, для жидкости такие профили лопаток не подходят

Отредактировано Лопух (2018-10-27 12:26:36)

284

#p109961,Лопух написал(а):

Дык, вода в турбине ГЭС в газ на превращается
да и вообще, если там будут скорости истечения большие, то и профили лопаток лопаток будут другими, на снимке кстати, маленькая турбина спроектирована под газы, для жидкости такие профили лопаток не подходят

Отредактировано Лопух (Сегодня 12:26:36)

В жидком виде СО2 может находится перед турбиной.

285

#p109963,Chest написал(а):

В жидком виде СО2 может находится перед турбиной.

А зачем тогда её, жидкость, превращать в газ, чтобы потом опять сжижать, а это лишние потери энергии

286

#p109964,Лопух написал(а):

А зачем тогда её, жидкость, превращать в газ, чтобы потом опять сжижать, а это лишние потери энергии

Все равно СО2 надо перед турбиной доводить до максимального давления, а это критическая точка 8.38 МПа и 31 С. Для энергетики это более чем рядовое давление.
Чем больше срабатывает давление на турбине, тем выше мощность

287

#p109967,Chest написал(а):

Все равно СО2 надо перед турбиной доводить до максимального давления, а это критическая точка 8.38 МПа и 31 С. Для энергетики это более чем рядовое давление.
Чем больше срабатывает давление на турбине, тем выше мощность

8,38 МПа, это сколько в кг/см2? :)

288

#p109969,Лопух написал(а):

8,38 МПа, это сколько в кг/см2?

8.38*9.8 =82.1 кгс/см2

289

#p109970,Chest написал(а):

8.38.*9.8 =82.1 кгс/см2

в воздушной системе самолета давление воздуха 120 кгс/см2

290

#p109973,Лопух написал(а):

в воздушной системе самолета давление воздуха 120 кгс/см2

Есть угольные ТЭС, которые работают на сверх-критических параметрах воды давление 245-260 кгс/см2 и Т=500-520 С
Проект реактора "Супер-ВВЭР" тоже сверхкритика.

291

#p109976,Chest написал(а):

Есть угольные ТЭС, которые работают на сверх-критических параметрах воды давление 245-260 кгс/см2 и Т=500-520 С
Проект реактора "Супер-ВВЭР" тоже сверхкритика.

А вроде в качестве рабочего тела в реакторах используют жидкий металл? По крайней мере читал про такое в реакторах для подлодок

292

#p109977,Лопух написал(а):

А вроде в качестве рабочего тела в реакторах используют жидкий металл? По крайней мере читал про такое в реакторах для подлодок

В легком жидком металле - теплоноситель натрий, калий - давление в реакторе 5 атм.
Тяжелый жидкий металл - это  свинец, свинец+висмут.

В АПЛ натрий не используется - он горит в воздухе, взрывается в воде.
В АПЛ использовали свинец-висмут в проектах 645 "Лира", скорость 40 узлов - порезали в 90-х. Сейчас нет таких на вооружении.

293

#p109976,Chest написал(а):

Есть угольные ТЭС, которые работают на сверх-критических параметрах воды давление 245-260 кгс/см2 и Т=500-520 С
Проект реактора "Супер-ВВЭР" тоже сверхкритика.

А не ты ли говорил, что угольным ТЭЦ нет места в энергетике?

294

#p109990,Лопух написал(а):

А не ты ли говорил, что угольным ТЭЦ нет места в энергетике?

Это для усиления полемики.
Нет места стратегически, как бе не в ближайшей перспективе.  :rolleyes:

Вот этой сверхкритикой термодинамического цикла они поднимают КПД станции на 5%, а супер-сверхкритикой на 8-10%. А это уже более 50%
Тут уже рукой подать до 60-65% ГТУ или даже ПГТУ.

Фильтры совершенствуют, избавляются от сульфатов. То есть еще подергаются

295

#p109993,Chest написал(а):

Это для усиления полемики.
Нет места стратегически, как бе не в ближайшей перспективе.  

Вот этой сверхкритикой термодинамического цикла они поднимают КПД станции на 5%, а супер-сверхкритикой на 8-10%. А это уже более 50%
Тут уже рукой подать до 60-65% ГТУ или даже ПГТУ.

Фильтры совершенствуют, избавляются от сульфатов. То есть еще подергаются

А вроде уже используются угольные ТЭС, в которых уголь дробится в пыль, порошок, а порошок можно уже использовать как газовую смесь

296

А вообще основная проблема энергетики, да всей техники - это проблема выбора материалов.

Где найти такую кастрюлю, которая держала бы температуру 1000 С (энергетика), 3000 С (авиация, космос), 10 млн. С (термояд) да еще в условиях механической силовой нагрузки?
Идет время, появляются новые высокотемпературные и радиационно стойкие материалы и сплавы. что позволяет повышать температуру (и давление) рабочего тела, работоспособность и эффективность аппаратов, реализовывать перспективные проекты, которые только снились в 50-60-х.

297

#p109995,Лопух написал(а):

А вроде уже используются угольные ТЭС, в которых уголь дробится в пыль, порошок, а порошок можно уже использовать как газовую смесь

Да, это повышает ес-но эффективность сгорания.

298

А тем временем сегодня ночью...
Состоялся энергопуск Тяньваня-4
http://www.atominfo.ru/newst/a0453.htm

УПРАВЛЕНИЕ КОММУНИКАЦИЙ АО ИК АСЭ, ОПУБЛИКОВАНО 27.10.2018

27 октября 2018 года в 01:53 мск состоялся энергетический пуск блока №4 Тяньваньской АЭС, сооружаемой в Китае по российскому проекту АЭС с реакторами ВВЭР-1000.

Четвёртый блок выдал первые киловатт-часы электроэнергии в энергосистему страны.

В соответствии с полученным разрешением от китайского регулятора, реакторная установка энергоблока №4 была выведена на уровень мощности в 25%, после чего был осуществлен толчок турбины, проведены электрические испытания системы возбуждения и выдачи мощности.

Итогом работы стало подключение блока к энергосистеме. Все системы энергоблока отработали в штатном проектном режиме.

"Тяньваньская АЭС - на сегодняшний день крупнейший российско-китайский энергетический проект, который благодаря слаженной совместной работе специалистов двух стран успешно развивается. И энергопуск четвёртого энергоблока - очередное тому доказательство".
...
"Энергопуск четвёртого блока Тяньваньской АЭС - это очередная победа команды российских и китайских специалистов. Наше партнёрство, длящееся не одно десятилетие, позволяет с уверенностью говорить о дальнейшем успешном продолжении нашей работы - впереди реализация не менее амбициозных планов по сооружению четырёх блоков проекта ВВЭР-1200, эволюционного развития проекта ВВЭР-1000", - заявил руководитель инжинирингового дивизиона госкорпорации "Росатом" Валерий Лимаренко.

Вот так, теперь уже не 10 строящихся ВВЭР в мире, а только 9.

299

В мире статус действующего имеют 453 блока, статус строящегося 55 блоков - PRIS

ATOMINFO.RU, ОПУБЛИКОВАНО 19.10.2018

В мире статус действующего имеют 453 блока, а статус строящегося - 55 блоков. Такие данные приводятся в базе PRIS, поддерживаемой МАГАТЭ.

В очередном обновлении учтён энергопуск блока №2 АЭС "Haiyang" (Китай) с реактором AP-1000, состоявшийся 13 октября 2018 года.

Всего в 2018 году произведено восемь энергопусков новых блоков (шесть в Китае и два в России), началось сооружение четырёх блоков (в Турции, России и Бангладеш (все три - с ВВЭР), а также в Южной Корее) и окончательно остановлены три блока (один в США и два на Тайване).

Общее количество реакторо-лет эксплуатации атомных энергоблоков в мире составляет 17773.

Ага... корректируем данные PRIS.
Теперь это будет выглядеть так:

В мире статус действующего имеют 453 блока, статус строящегося 54 блока - PRIS

Всего в 2018 году произведено девять энергопусков новых блоков (семь в Китае и два в России), началось сооружение четырёх блоков (в Турции, России и Бангладеш (все три - с ВВЭР), а также в Южной Корее) и окончательно остановлены три блока (один в США и два на Тайване).

300

#p109977,Лопух написал(а):

А вроде в качестве рабочего тела в реакторах используют жидкий металл? По крайней мере читал про такое в реакторах для подлодок

Вот еще совсем свежая инфа про реактор БРЕСТ с жидкометаллическим теплоносителем.
Строится АЭС и топливный комплекс в г. Северск Томской области.

Доклад:

БРЕСТ: современное состояние и перспективы
https://aftershock.news/?q=node/695676

Быст­рый ре­ак­тор со свин­цо­вым теп­ло­но­си­те­лем БРЕСТ-ОД-300 (Рис.1) раз­ра­ба­ты­ва­ет­ся как опытно-де­мон­стра­ци­он­ный про­то­тип ба­зо­вых ком­мер­че­ских РУ бу­ду­щей ядер­ной энер­ге­ти­ки.

Энер­го­блок с РУ БРЕСТ-ОД-300 пред­на­зна­чен для:

      - прак­ти­че­ско­го под­твер­жде­ния ос­нов­ных тех­ни­че­ских ре­ше­ний, при­ме­ня­е­мых в РУ со свин­цо­вым теп­ло­но­си­те­лем, ра­бо­та­ю­щей в ЗЯТЦ, и ос­нов­ных по­ло­же­ний кон­цеп­ции есте­ствен­ной без­опас­но­сти;

      - по­этап­но­го обос­но­ва­ния ре­сурс­ных ха­рак­те­ри­стик эле­мен­тов РУ для со­зда­ния ком­мер­че­ских АЭС с РУ со свин­цо­вым теп­ло­но­си­те­лем;

      - вы­ра­бот­ки элек­тро­энер­гии.

Концетуальщики, которые разрабатывали идею и проект реактора, предложили аббревиатуру БРЕСТ-ОД-300
Быстрый Реактор с ЕСТественной безопасностью, Опытно-Демонстрационный мощностью 300 МВт.

Когда этот проект был в рамках Курчатовского, папа тоже принимал участие в обосновании активной зоны этого реактора.
Теперь его доводит до реализации НИКИЭТ - подразделение Росатома.


Вы здесь » Ручеёк » Бережок (основной разговор) » Энергетика настоящего и будущего 4