стю: замінюються застарілі котли з тиском насиченої пари 1,4 МПа на котли з тиском перегрітої пари 4,0 МПа, що дозволяє при тих же габаритах котлів значно збільшити електричну потужність міні-ТЕЦ [6, c. 15].
Ще з часів парових машин більш простим і дешевим робочим органом, у порівнянні з турбінної лопаткою, є поршень, тому на міні-ТЕЦ пропонується використовувати парові мотори.
Відмінними рисами парових моторів від класичних парових машин є не тільки їхнє швидкісні якості, але й інший тип паророзподілення. Мотори призначені для роботи з одноразовим розширенням пари. Пар від котла надходить паралельно в усі циліндри, подібно до того, як паливо-повітряна суміш надходить у циліндри двигуна внутрішнього згоряння. У класичних же парових машин пара проходить через всі циліндри послідовно, розширюючись, таким чином, багаторазово.
Паровий мотор, на відміну від турбіни, завжди може забезпечувати прямий привід електрогенератора. Турбіні, як правило, для цього потрібно редуктор, тому для забезпечення прийнятного витрати пари вона повинна працювати при високих частотах обертання.
Паровий турбіні потрібно і система охолодження, а це - додатковий витрата води і втрати енергії. ППД досить теплоізолювати, а охолоджувати не потрібно, тому температура в його циліндрах в 5-6 разів нижче, ніж у ДВС.
Російські фахівці запропонували ідею: переробити сучасний поршневий двигун внутрішнього згоряння в паровій мотор і пристосувати його для роботи в міні-ТЕЦ. Оскільки вартість ДВС нижче вартості парової турбіни, то при незначних доробках в конструкції можна отримати дешевший двигун: паровий мотор на базі серійного ДВС.
Фахівцями наукової групи МАІ розробляються паропоршневие двигуни - сучасні парові мотори одностороннього тиску. Останнє означає, що при роботі мотора пар, що надходить у циліндр, тисне на поршень тільки з одного боку.
У ППД, з'єднаному з електрогенератором, пар подається від котла, а вихлоп здійснюється в пароводяної теплообмінник. Управління ППД забезпечується за сигналами від системи автоматизованого управління.
Парові мотори, як і парові поршневі машини, мають високу надійність. Ресурс до капітального ремонту парових турбін визначається, в основному, ресурсом лопаток з дорогих сплавів, а у парових моторів - ресурсом дешевших і довговічних вузлів шатунно-поршневої групи. Він може бути вище, ніж у ДВС, тому пар при роботі двигуна, на відміну від горючої суміші, не вибухає, а розширюється і плавно тисне на поршень.
Для технічного обслуговування турбін необхідний висококваліфікований персонал. Парові мотори, як близькі за типом до ДВС, можуть обслуговуватися фахівцями більш низької кваліфікації, а їх ремонт можна виробляти прямо на місці експлуатації [2, с. 65].
Всі поршневі двигуни, у тому числі і парові, мають властивість самостабілізації частоти обертання вала, чого немає в турбінах. Ця властивість дозволяє генератору, приєднаний до такому двигуну, виробляти струм, частота якого пульсує в межах 0,4%.
Точку зору щодо переваг парових поршневих двигунів над турбінами для міні-ТЕЦ поділяють і зарубіжні фахівці. Так, в 2005 році на Американській раді з енергоефективної економіці Майкл Мюллер з Центру передових енергетичних систем Рутгерского університету США зазначив у своїй доповіді Повернення парової машини raquo ;, що малорозмірні парові поршневі двигуни, на відміну від турбін, надійно і економічно працюють навіть на вологому парі і при помірних частотах обертання.
Недолік паропоршневих моторів в порівнянні з паровими турбінами полягає в тому, що вони дещо поступаються турбін з масових і габаритним характеристикам. Однак, як показує багаторічний досвід експлуатації, ці показники не є першорядними, на тлі ряду незаперечних переваг поршневих двигунів [2, c. 66].
Водогрійні котельні також можна оснащувати паровими машинами. Парові котли дорожче водогрійних, але експлуатаційні витрати на їх утримання нижче і вони можуть надійно працювати з більш високим ресурсом.
Екологічні показники спалювання палива в сучасних парових котлах досить непогані. Реалізація вітчизняної технології спалювання твердих палив дає можливість забезпечити роботу котла з вельми низькими викидами в атмосферу. Екологічні показники роботи котлів з такими топками задовольняють найжорсткішим вимогам Ростехнагляду [6, с. 25].
Необхідно зауважити, що електрогенеруючі агрегати з паровими моторами підходять для екологічно чистих сонячних електростанцій, у тому числі і міні-ТЕЦ, в яких для отримання пари використовуються котли не з топками, а з сонячними колекторами.
Висновок
За даній...
