Comparison of Promising Cogeneration Technologies Based on Fuel Efficiency Criteria

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The energy efficiency of combined generation of electric and thermal energy based on gas turbine and combined-cycle technologies is estimated in comparison with steam power plants, as well as separate generation at condensing power plants (CPP) and boiler houses, under current conditions and in the foreseeable future. The efficiency of cogeneration under modern technological conditions is shown. According to the calculations, at present, the implementation of combined generation of electric power and heat based on modern power plants during the modernization of CHPPs will provide savings of 17 to 35% of fuel compared to separate generation. In the future, upon reaching the average annual efficiency of CPPs at the level of 55%, the fuel savings will decrease, but will remain and will amount to 6 to 23%. A comparison of domestically produced power plants that can be widely used in the modernization of steam turbine CHPPs is carried out. The integrated technical and economic indicators are proposed, taking into account the dependence of gas turbine and combined-cycle plants on the ambient air temperature in combination with the heat supply mode. The fuel efficiency of cogeneration is estimated for heat load schedules with a share of the base year-round load in the range from 7 to 25%, typical for consumers in the Russian Federation (RF). The advantages and limitations of different cogeneration technologies in the climatic conditions of the regions of the RF are shown. The estimates cover a wide range of climatic conditions of the regions of the RF, where large and medium-sized CHPPs are located.

作者简介

M. Dilman

Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: inei1985@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

S. Filippov

Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: fil@eriras.ru
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Филиппов С.П., Дильман М.Д. ТЭЦ в России: необходимость технического обновления // Теплоэнергетика. 2018. № 11. С. 5–22. doi: 10.1134/S0040363618110024.
  2. Дильман М.Д., Филиппов С.П. Требования к топливной эффективности перспективных когенерационных установок // Известия РАН. Энергетика. 2017. № 5. С. 102–111.
  3. Филиппов С.П., Дильман М.Д., Ионов М.С. Потребности электроэнергетики России в газовых турбинах: текущее состояние и перспективы // Теплоэнергетика. 2017. № 11. С. 53–65. doi: 10.1134/S0040363617110054.
  4. Фаворский О.Н., Батенин В.М., Филиппов С.П. Развитие энергетики: выбор стратегических решений и их реализация // Вестник Российской академии наук. 2020. Т. 90. № 5. С. 415–424. doi: 10.31857/S0869587320050023.
  5. Филиппов С.П., Дильман М.Д. Перспективы использования когенерационных установок при реконструкции котельных // Промышленная энергетика. 2014. № 2. С. 7–11.
  6. Филиппов С.П. Переход к углеродно-нейтральной экономике: возможности и пределы, актуальные задачи // Теплоэнергетика. 2024. № 1. С. 21–40. doi: 10.56304/S004036362401003X.
  7. Филиппов С.П. Экономические характеристики технологий улавливания и захоронения диоксида углерода. (Обзор) // Теплоэнергетика. 2022. № 10. С. 17–31. doi: 10.56304/S0040363622100022.
  8. Филиппов С.П., Жданеев О.В. Возможности использования технологий улавливания и захоронения диоксида углерода при декарбонизации мировой экономики (Обзор) // Теплоэнергетика. 2022. № 9. С. 5–21. doi: 10.1134/S0040363622090016.
  9. Свод правил СП 131.13330.2020 “СНиП 23-01-99* Строительная климатология” (с изменениями и дополнениями на 30.06.2023).
  10. Строительная климатология. Справочное пособие к СНиП 23-01-99 / под. ред. Савина В.К. – М.: НИИ строительной физики РААСН, 2006. 258 с.
  11. СО 153-34.30.716 (РД 34.30.716) Типовая нормативная характеристика турбоагрегата Т-100-130 ТМЗ: Утв. Главтехупр. Минэнерго СССР 27.07.70; Разраб. ВТИ, ОРГРЭС; Срок действ. не ограничен – М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1971. 24 с.
  12. Каталог газотурбинного оборудования 2009 г. – Рыбинск: Изд. дом “Газотурбинные технологии”, 2009. 392 с.
  13. Каталог энергетического оборудования 2010 г. Т. 1. Каталог газотурбинного оборудования 2010 г. – Рыбинск: Изд. дом “Газотурбинные технологии”, 2010. 384 с.
  14. Каталог газотурбинного оборудования 2014 г. – Рыбинск: “Изд. дом “Газотурбинные технологии”, 2014. 490 с.
  15. Типовая энергетическая характеристика водогрейного котла ПТВМ-180 при сжигании природного газа: ТХ 34-70-015-85 (утв. Гл. техн. упр. по эксплуатации энергосистем М-ва энергетики и электрификации СССР 17.07.85). – М.: Служба передового опыта ПО “Союзтехэнерго”, 1986. 13 с.
  16. ГОСТ Р 52200-2004 (ИСО 3977-2-1997) Установки газотурбинные. Нормальные условия и номинальные показатели. – М.: Госстандарт России, 2004. 7 с.
  17. Газовая турбина большой мощности ГТЭ-170 [Электронный ресурс]. Официальный сайт АО “Силовые машины”. URL: https://power-m.ru/customers/thermal-power/gas-turbines/ (дата обращения 30.01.2025).
  18. Газовая турбина F-класса ГТЭ-65 [Электронный ресурс]. Официальный сайт АО “Силовые машины”. URL: https://power-m.ru/customers/thermal-power/gas-turbines/ (дата обращения 30.01.2025).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Comparison of separate production of electric and thermal energy and cogeneration on the basis of vocational schools, GTU and CCGT, climatic conditions in Moscow, at g = 7% (a) and 25% (b).

下载 (195KB)
3. Fig. 2. Visualization of discrete dependences of KDM(e) and fuel economy on the coefficient of heat generation using the example of GTE-65 (climatic conditions – Moscow).

下载 (93KB)
4. Fig. 3. Fuel economy compared to the separate scheme with the efficiency of the ECO 42% at g = 7% (a) and 25% (b). Region: 1 – Moscow; 2 – St. Petersburg; 3 – Rostov-on-Don; 4 – Sochi; 5 – Kazan; 6 – Yekaterinburg; 7 – Irkutsk; 8 – Vladivostok; 9 – Yakutsk. Power plants – see the designations in Fig. 1.

下载 (153KB)

版权所有 © Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».