Укажите основные требования к месту установки приливной электростанции

Елачич С.С.

За счет чего производится выработка электроэнергии на арктических океанских электростанциях?

Для производства электрической и механической энергии принципиально возможно использовать разность температур между морской водой и холодным воздухом арктических (антарктических) районов земного шара.

Океанские тепловые электростанции арктического типа не нуждаются в громоздких трубопроводах для забора глубинной воды, что влияет на снижение их стоимости.

Разработан ряд проектов арктических ОТЭС мощностью до 20 МВт. Такие электростанции могут работать по обычной схеме ОТЭС, основанной на закрытом цикле с низкокипящей рабочей жидкостью (аммиак, фреон, пропан). Однако в случае использования непосредственно холодного арктического воздуха для конденсации отработавшего в турбине пара вследствие невысокого коэффициента теплоотдачи от трубок с паром рабочего тела к омывающему их воздуху [α ≤ 50 Вт/(м²·К)] удельная поверхность теплообмена составляет 120…225 м²/кВт. В этом случае размеры конденсатора и его масса должны быть огромными.

Изобразите схему арктической океанской ТЭС с промежуточным теплоносителем и перечислите ее основные элементы.

Рис. 7.3. Схема основных элементов в арктической океанской ТЭС с промежуточным теплоносителем: 1 – контур рабочей жидкости; 2 – теплообменник; 3 – морская вода; 4 – турбоагрегат; 5 – конденсатор; 6 – контур охлаждающей жидкости; 7 – оросительный охладитель; 8 – холодный воздух; 9 – насосы

Опишите работу арктической океанской ТЭС с промежуточным теплоносителем.

Промежуточным теплоносителем может являться водный раствор хлористого кальция CaCl₂, широко используемый в холодильной технике. Пар рабочего тела ОТЭС, движущийся в пучке гладких труб, конденсируется за счет прокачивания в межтрубном пространстве конденсатора холодного раствора хлористого кальция. После конденсатора раствор в виде капель диаметром 1…2 мм соприкасается с атмосферным воздухом и охлаждается.

Полезная мощность электростанции в зависимости от метеорологических условий составляет 15…16 % номинальной. Поэтому арктические станции должны иметь значительный энергозапас на собственные нужды.

Перечислите недостатки океанских тепловых электростанций.

На пути создания ОТЭС различных типов существуют следующие проблемы.

1) Необходимость создания крупных теплообменников с высоким КПД;

2) Высокие напряжения, возникающие в длинных трубопроводах для холодной воды (трубы могут достигать 20 м в диаметре и многих сотен метров в длину);

3) Засорение и обрастание трубопроводов и теплообменного оборудования морскими организмами и водорослями (необходима разработка соответствующих методов очистки);

4) Коррозионные процессы в морской воде;

5) Негативное влияние ОТЭС на окружающую среду (уменьшение температуры поверхностных слоев в океане; возможные утечки рабочих жидкостей и токсичных веществ в океан, выделение углекислого газа из холодных глубинных вод в атмосферу и др.).

Укажите основные требования к месту установки приливной электростанции

Наиболее перспективными участками для размещения приливных электростанций (ПЭС) являются большие заливы, которые можно отделить дамбой (плотиной) от моря для создания рабочего (приливного) бассейна. В дамбе, перекрывающей вход в залив, размещается необходимое гидротурбинное оборудование ПЭС (см. рис. 7.4). Чтобы электростанция обладала достаточной производительностью, затопляемая часть суши должна иметь очень малый уклон в сторону моря. Перепад уровня воды во время приливов и отливов должен быть не менее 5 м.