Оптимальное использование теплоты уходящих газов газовых турбин
Термодинамическая оценка
В общем случае энтропия определяется следующим образом: 
. Изменение энтропии в любом термодинамическом
процессе от состояния 1 до состояния 2 определится как интеграл:
. (154)
Из уравнения Клайперона, записанного для
состояний 1 и 2, следует, что 
.
После подстановки в (154) данного соотношения получим:
(155)
Поскольку коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания примерно равен 4, их можно считать идеальным газом (воздухом). Рассмотрим цикл газотурбинной установки (рис. 70).
Энтропия является параметром состояния, поэтому изменение энтропии не зависит от вида процесса. Поэтому изменение энтропии в процессах 1-2-3 равно изменению в процессе 4-1, так как в адиабатном процессе расширения газа в турбине энтропия не изменяется.
. (156)
В случае отсутствия утилизатора за газовой турбиной p4 = p1 равенство преобразуется к виду
Рис. 70. Изменение энтропии в цикле ГТУ
, или
, (157)
где 
– массовая удельная теплоемкость продуктов сгорания перед
турбиной, Дж/(кг×К); R = 287
Дж/(кг×К) — удельная газовая постоянная.
При наличии теплообменника давление на выхлопе турбины 
,
а температура 
. Тогда 
,
откуда
. (158)
Приравнивая левые части уравнений (157) и (158) и р1 на р4, получим
. (159)
Недовыработка удельной (на 1 кг рабочего
тела) мощности, связанная с аэродинамическим сопротивлением теплообменника-утилизатора,
равна разности энтальпий рабочего тела на выходе из турбины при наличии (
) и отсутствии (h4) теплообменника [16]:
. (160)
Нетрадиционные и возобновляемые источники
энергии
- под нетрадиционными и возобновляемыми источниками энергии понимаются
источники электрической и тепловой энергии, использующие энергетические ресурсы
рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, солнца, редуцируемого
природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых
отходов.
Государственная энергетическая программа РБ на период до 2010 г.
предусматривает использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии
в нарастающих масштабах. С учетом природных условий - это и географическое положение,
и метеорологические условия республики предпочтение отдается малым гидроэлектростанциям,
ветровым установкам, биоэнергетическим установкам, установкам для сжигания отходов
растениеводства и бытовых отходов, гелиоводоподогревателям. Программа оценивает
потенциал этих источников в 5% от всей расчетной экономии топлива, которую планируется
получить за счет всех мероприятий по энергосбережению.
Основной особенностью
возобновляемых источников энергии является то, что воспроизводство их энергетического
потенциала происходит быстрее, чем его расходование.
Основными источниками
возобновляемой энергии являются:
1) солнечное излучение;
2) гравитационное
взаимодействие Солнца, Луны и Земли (имеющее следствием, например, морские приливы
и отливы);
3) тепловая энергия ядра Земли, а также химических реакций и радиоактивного
распада в ее недрах (проявляющаяся, например, в виде геотермальной энергии источников
горячей воды - гейзеров).
