Rankina Ciklo por Fermaj Akvofarmiloj kaj Rankina Ciklo Kogeneracio

Rankine-ciklo kun fermitaj akvaĉifiloj

La Rankine-ciklo kun fermitaj akvaĉifiloj havas siajn avantajojn kaj estas plej komune uzata en ĉiuj modernaj elektraj centraĵoj. Fermita akvaĉifilo uzas indirektan manieron de vartransdonado, t.e. eltrokita vaporo aŭ sanganta vaporo de la turbintransdonas sian varon indirekte al la akvo en tuba varinterŝanĝilo. Ĉar la vaporo kaj akvo ne miksiĝas direktelambau cirkvitoj, vaporo kaj akvo, estas sub malsama presego. Fermita akvaĉifilo en ciklo estas prezentitakiel montrite sube en Figuro 1.

Teorie aŭ ideale, la vartransdonado en fermita akvaĉifilo devus esti tiel ke la temperaturo de la akvo estus pligrandigita al tiu de la saturatemperaturo de la eltrokita vaporo (varmetante la akvon).

Sed en reela funkciiĝo de centraĵo, la maksimuma temperaturo kiun la akvo povas atingi estas kutime iomete malpli ol tiu de la saturatemperaturo de la vaporo. La kaŭzo povas esti ke kelkaj gradoj de temperaturogradiento estas bezonata por efika kaj efika vartransdonado.


Ĉi tiu kondensato aŭ kondensita vaporo de la ŝelo de la ĉifilo estos transdonita al la sekva ĉifilo (malalta-presega) en la ciklo aŭ foje al la kondenzilo.

Distingo inter Malfermita kaj Fermita Akvaĉifilo

La malfermita kaj fermita akvaĉifilo povas distingiĝi jene:

Ĉiuj modernaj elektraj centraĵoj uzas kombinaĵon de malfermitaj kaj fermitaj akvaĉifiloj por maksimumigi la termefikecon de la ciklo.

Kogeneracio-fenomeno

Inĝeniera termodinamiko rigardas la konvertadon de valorforma energio (varmo) al laboro. En elektraj centraĵoj, ĉi tio faratas transdonante ĝin al la laborfluido nomata akvo. Do la celo estas eviti la disvastigon de la varmo de la vaporo en la vaporoturbinaj kondenziloj. Ĉi tio eblas se oni trovas rimedojn por uzi la malaltapresegan vaporon irantan en la kondenzilon.

Kogeneracio estas la koncepto de utiligo de la varmo de la vaporo por utila celo, anstataŭ ĝin disvastigi (aktuale disvastigata en la kondenziloj).

Kogeneracio signifas Komuna Varo kaj Potenco (CHP), tio estas la generado de varo kaj potenco samtempe por industrio bezonanta procezan varan vaporon. En kogeneracia centraĵo, ambaŭ varo kaj potenco estas judicie utiligitaj do la efikeco de ĝi povas esti alta je 90% aŭ pli. Kogeneracio ofertas energiosparon.

Kogeneracio ofertas reduktion de granda kvanto de vaporo kaj la sama povas esti utiligata en multaj aparatoj en formo de varo. Plej multaj industrioj kiel papero kaj pulpo, kemikajoj, tekstiloj kaj fibroj, kaj cemento dependas de kogeneracia centraĵo por proceza varo. La bezono de proceza varo en la supraj industrioj estas en la ordo de 4 ĝis 5 kg/cm2 ĉe temperaturo ĉirkaŭ 150 ĝis 180°C.

Papera, kemika kaj tekstila industrioj bezonas ambaŭ elektran potencon kaj procean vaporon por realigi iliajn celojn. Tiu bezono povas facile esti kontentigita instalante kogeneracian centraĵon.

Temperaturo en la interna parto de la boiler estas en la ordo de 800°C ĝis 900°C kaj la energio estas transdonata al la akvo por produkti vaporon de presego 105 baro kaj temperaturo ĉirkaŭ 535°C por kogeneraciaj centraĵoj. Vaporon kun tiuj parametroj estas konsiderata kiel tre bona fonto de energio kaj do unue estas utiligata en la vaporoturbino por produkti potencon kaj la ekhausta vaporo (malkvalita energio) estas uzata por kontentigi la bezonon de procea vaporo.

Kogeneracia centraĵo estas konata pro kontentigado de la bezono de potenco dum kontentigado de la procea vaporbezonado de industriaj procezoj.

Ideala vaporoturbina kogeneracio estas montrita en la figuro 2 supre. Diru ke la procea varbezono Qp estas je 5.0 Kg/cm2 ĉirkaŭ 100 KW. Por kontentigi la procean vaporbezono je 5.0 Kg/cm2 la vaporo estas expandata en la turbino ĝis la presego de la vaporo falas al 5.0 Kg/cm2 kaj do produktas potencon ĉirkaŭ 20 KW.

La kondensato de la procea ĉifilo estas reciklita reen al la boiler por cikla operacio. La laboro de la pompo bezonata por altegi la presegon de la akvo en la ciklo estas konsiderata kiel malgranda do ne estas konsiderata.

Ĉiuj energio transdonita al la laborfluido en la boiler estas uzata aŭ en la vaporoturbino aŭ en la procea planto, do la utiliga faktoro de la kogeneracia centraĵo estas: