ШАНС ВТОРОЙ – ОРГАНИЧЕСКИЙ ЦИКЛ
(органическая жидкость вместо воды)
В последние 30-40 лет мировые гранды энергетического машиностроения типа Сименс, Митсубиши, Ормат и пр. развивают малые (от 0.5 до 5 МВТ) турбины на рабочем теле в видео паров органических легкокипящих жидкостей вместо воды. Резон в этом есть - ибо такие жидкости кипят при заметно более низких температурах. Да и скрытая теплота парообразования у них заметно (в разы) меньше чем у воды. Следовательно, безвозвратные потери тепла в окружающее пространство будут несколько меньше. Но тут трудность в том, что малые турбины в размерностях менее 4-6 МВт резко теряют свою эффективность, и такие установки имеют смысл- если кроме них вообще невозможно получить пользу никак. И поэтому ставят такие системы на получение тепла от геотермальных источников горячей воды, на большие потоки сброса технологического тепла вроде выбросов от металлургических комбинатов и проч.
В малых формах- менее 300 -400 квт паровые турбины делают редко, и особым успехом они не пользуются. Это обосновано тем, что малые турбины имеют очень незначительный КПД, и при этом весьма дороги и обладают немалыми трудностями в эксплуатации. И это малые турбины на водяном паре. Про сверхмалые турбины на парах органических жидкостей – в англоязычной литературе есть только скупые упоминания об опытах чисто в лабораторных размерах. Эти опыты были уже давно и про длительные результаты и активное продолжение работ нет информации.
Но вот будет крайне интересно поработать на органическом силовом цикле с роторным паровым двигателем, которым занимается автор данных статей. В научной и в инженерно – технической литературе вообще нет упоминаний о том, что кто-то когда – то пытался это сделать. А вот первые прикидки позволяют прогнозировать, что результаты могут быть очень интересными и общий КПД такой установки даже в малых размерах может быть около 25%.
Самое интересное, что выбор органической жидкости для малой паро-силовой установки на ORC цикле с паровым роторным двигателем может быть другим, чем для малой турбины. Условия работы силовой машины совершенно другие, и те жидкости, что плохо подходят для турбины, очень даже хороши для парового роторного мотора. Сейчас идет очень интересная работа по подбору такой жидкости и в некотором будущем автор статьи надеется запустить малую паросиловую установку на легкокипящей органической жидкости. Если будет достигнут общий КПД установки в 26 -28 % - то можно будет говорить о порыве в области силовой техники. Ибо 25- 28 % - это КПД бензинового двухтактного ДВС на дорогом моторном жидком топливе (бензине). А тут мы можем получить 26- 28 % КПД на дешевом (читай бросовом и подножном, т.е. практически бесплатном) твёрдом топливе.
И эта перспектива вдохновляет.
Подробности о работе с установкой на ORC цикле – будет в следующих статьях.
