Исследовательская работа "Увеличение КПД угольного котла на ГРЭС"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

(МАОУ) Лицей №8

«НАУЧНЫЙ КОНВЕНТ»

Увеличение КПД угольного котла на ГРЭС

Направление конференции        Физика, астрономия.      

Каменев Кирилл Сергеевич

Увеличение КПД угольного котла

(МАОУ) Лицей №8 9 «б» класс

27.04.2005

kamkir03@gmail/com

89658962526

Научный руководитель Воросова Ольга Владимировна

(МАОУ) Лицей №8, учитель физики

89135184303

Консультант: Петухов Иван Сергеевич

Работник Н ГРЭС

89232888087

г. Назарово, 2021

Введение

Актуальность проблемы:

Угольные котлы на "ГРЭС"-е нагреваются до огромных температур, тем самым вырабатывая достаточное количество тепловой энергии, но не вся эта энергия идет на нагревание воды некая её часть просто уходит в атмосферу - это неслыханное расточительство так-как есть масса способов превратить энергию тепловую в энергию электрическую, а не терять её в пустую. В этом и есть призвание моего проекта.

Цель:  

1 Найти самый оптимальный способ переработки тепловой энергии в электрическую

Задачи:

1. Ознакомится с различными способами переработки энергии (составить банк идей)

2. Расчитать целесообразность использования рвзличных идей

3. Выявить самый оптимальный способ.

Гипотеза:

Тепловую энергию которая уходит в атмосферу, при работе котлов, можно без потерь преобразовать в электроэнергию.

Проблема:

Потеря тепловой энергии является расточительством ведь её можно переработать в электрическую.

Теоретическая часть

Сеществует множество способов преобразования энергии тепловой в энергию электрическую.

1. Паровой поршневой двигатель

Можно сделать из серийного двигателя путем доработки распредвала клапанов впуска выпуска. Не сложно получить высокую мощность. Есть проблем с смазкой.

2. Стирлинг

Устройство достаточно простое, но это не мешает ему быть очень не практичным. Изготовить устройство крайне тяжело из-за тонкой подгонки каждых деталей друг к другу. И ко всему перечисленному устройство очень большое и его использование не целесообразно.

3. Модуль Зеебека

Простое не грамоское и достаточно аффективное. Данный способ я и посчитал наиболее действенным.

Многие из Вас наверняка слышали о том, что Термоэлементы Пельтье и Зеебека можно применять для генерации тока питающего современные приборы и датчики.

Модуль Зеебека работает благодаря эфекту Зеебека. Этот эффект состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников или термопар, возникает электрический ток, если места контактов поддерживают при разных температурах.

Характеристики устройства:

КПД (модуля Зеебека)= 6,2%

И при разнице в 100 градусов цельсия способен выдавать напряжение в 5 вольт, выходной ток=669 мил.ампер и выходную мощность в 3,2 вата.

Целесобразность использования:

Благодаря дополнительному источнику электричества можно полностью избавиться  от расходов на электричество на ГРЭС

Экономическая целесобразность:

1 модуль Пельтье (самый маленький 4см/4см/6мм) стоит 400 блей

1 метр трубы из стали 12 ха 1 мф для изготовления решотки радиатора для (холодной стороны) стоит 500 рублей, так же можно использовать любую другой более дешёвый метал.

Фольга 4/1000/2000

Полоса из нержавеющей стали AISI 304 25/4 стоит 330 рублей за 1 килограмм так же можно использовать любой другой вид тугоплавкого метала.

Способ использования:

От всех угольных котлов на станции отходят трубы с горячим паром на них и будут закреплены модули Зеебека. Они будут работать и как дополнительный источник электроэнергии, но и как дополнительная термоизоляция.

Заключение:

В итоге мы нашли самый оптимальный способ для увеличения КПД угольного котла .Который прост в изготовлении, не нуждается в частом обслуживании и выполняет дополнительную функцию в качестве термоизоляции.