Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ проблем применения неводяных рабочих тел в паротурбинных циклах 10
1.1. Современное состояние электрических станций на НРТ 10
1.2. История развития ПТУ на НРТ 12
1.3. Применение НРТ в комбинированных циклах 15
1.4. Многокомпонентные рабочие тела 19
1.5. Характеристика существующих НРТ 20
1.6. Краткое описание тепловых схем действующих электрических станций на НРТ 22
1.7. Заключение по литературному обзору 31
Глава II. Применяемые методы исследований и расчета элементов тепловых схем 33
2.1. Обработка накопленных сведений об электрических станциях, работающих на НРТ 34
2.2. Описание разработанных компьютерных программ 35
2.3. Оценка применимости разработанных программных продуктов . 44
Глава III. Рекомендации к проектированию элементов электрической станции с НРТ 47
3.1. Термодинамический анализ циклов НРТ 48
3.2. Выбор тепловой схемы ПТУ с НРТ 73
3.3. Анализ целесообразности применения дистилляционной подсистемы в схеме с ПТУ, работающей на водоаммиачном растворе . 77
3.4. Исследование характеристик НРТ и разработка алгоритма выбора рабочего тела 88
3.5. Исследование конструктивной целесообразности создания ПТУ с НРТ юз
3.6. Оценка экономической эффективности создания ПТУ на НРТ 116
Глава IV. Обсуждение полученных результатов Ц9
4.1. Выбор параметров термодинамических циклов Ц9
4.2. О применении водоаммиачных рабочих тел 126
4.3. О вопросах выбора НРТ 128
Выводы 132
Список литературных источников 134
Приложения 143
Приложение 1 143
Приложение 2 155
- История развития ПТУ на НРТ
- Описание разработанных компьютерных программ
- Анализ целесообразности применения дистилляционной подсистемы в схеме с ПТУ, работающей на водоаммиачном растворе
- О применении водоаммиачных рабочих тел
Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы в связи с ростом цен на энергоресурсы и стремлением к повышению эффективности их использования чрезвычайно актуальными становятся вопросы использования сбросного тепла и энергии возобновляемых источников. Одним из способов эффективного использования таких энергоресурсов является генерация электрической энергии на основе паротурбинных установок (ПТУ) с низкокипящими рабочими телами (НРТ).
В России внедрение экономически эффективных энергосберегающих технологий является одной из основных стратегических задач ОАО «РАО «ЕЭС России», реализация которой выполняется по «Программе энергосбережения на 2005-2015гг.». Широкомасштабное внедрение технологий производства электроэнергии на основе низкокипящих рабочих тел в России имеет большое практическое и научное значение не только для основной энергетической отрасли, но и для промышленной.
В промышленной энергетике России утилизация сбросной теплоты крупных предприятий с выработкой электрической энергии на основе НРТ позволит снизить затраты предприятий на собственные нужды, а также улучшить удельные экологические показатели.
Перспективным представляется использование ПТУ с НРТ на традиционных электростанциях для утилизации тепла уходящих газов котельных агрегатов или для работы в составе бинарных ПТУ. Общепризнанным фактом является совершенствование технологий производства электроэнергии из геотермального тепла, развивающихся по пути применения НРТ.
Цель работы. В то время, как за рубежом накоплен опыт эксплуатации ТЭС на НРТ, в российской энергетике делаются только первые шаги. Поэтому ощущается недостаток опыта проектирования и разработок паротурбинных установок, в первую очередь, на экологически безопасных НРТ. В России уже несколько лет на современном уровне ведется работа по
внедрению технологий применения низкокипящих рабочих тел для производства электроэнергии, и, как показывает практика, уже на первых этапах возникает потребность в рекомендациях по проектированию тепловых электрических станций на НРТ. Требуются рекомендации по выбору и расчету параметров тепловых схем и циклов, выбору и определению характеристик основного тепломеханического оборудования. За рубежом в литературных источниках большая часть информации по проектированию энергоблоков на НРТ закрыта по причине интересов компаний, занимающихся их внедрением.
Целью работы являлось исследование структуры и элементов электрических станций, работающих на НРТ, и разработка комплекса рекомендаций для проектирования. Основные задачи сформулированы следующим образом:
- изучение опыта создания и эксплуатации электрических станций с НРТ;
- разработка рекомендаций по выбору параметров тепловых циклов на НРТ;
- оценка целесообразности применения различных тепловых схем, в том числе для водоаммиачного рабочего тела;
- исследование характеристик НРТ и создание алгоритма выбора НРТ;
- подтверждение технической и экономической целесообразности внедрения ТЭС с НРТ.
- апробация разработанных рекомендаций на практическом примере. Научная новизна диссертационной работы:
- новым является комплексный подход к решению задачи выбора низкокипящего рабочего тела, учитывающий современные требования (экология, безопасность, тепловая эффективность и т.д.);
- исследованы новые НРТ, например, R-245fa и эфиры;
- разработаны рекомендации по выбору конфигурации, а также начальных и конечных параметров циклов для различных НРТ, в том числе и водоаммиачного раствора;
- разработан научный подход, с помощью которого удалось выполнить описывание тепловой схемы с дистилляционной подсистемой (ДП) на водоаммиачном рабочем теле и оценить целесообразность ее применения; реализован алгоритм расчета параметров водоаммиачных циклов с применением ЭВМ;
- разработан алгоритм оптимального выбора НРТ, учитывающий современные экологические и технические требования;
- на конкретном примере выполнена апробация разработанных методик и алгоритмов с выполнением конструкторской проработки оборудования (турбины и конденсационного устройства).
Практическая значимость работы заключается в том, что результаты исследований и разработанные рекомендации, могут быть использованы, в первую очередь, на этапе проектирования электрических станций на НРТ.
Разработанные рекомендации, алгоритмы и программы являются полезными и удобными инструментами при решении расчетно-теоретических и практических задач и могут быть использованы в учебном процессе.
Достоверность и обоснованность результатов подтверждается полнотой исследований технологий генерации электроэнергии на основе применения НРТ. Работоспособность компьютерных программ и достоверность данных, полученных с их помощью, подтверждены сравнительными расчетами. Апробация разработанных рекомендаций на практических примерах доказала их правомерность.
Личный вклад автора заключается в формировании автором научно-теоретической базы, содержащей данные о ТЭС на НРТ. Разработан комплексный подход по выбору низкокипящего рабочего тела, который учитывает современные требования (экология, безопасность, тепловая эффективность и т.д.), предложен алгоритм выбора НРТ. Автором разработаны рекомендации к выбору параметров и конфигураций тепловых схем. Проведено компьютерное моделирование различных тепловых схем и созданы программные продукты, облегчающие решение задач по расчету тепловых схем и оборудования. Автором выполнена комплексная апробация разработанных методик и алгоритмов с выполнением конструкторской проработки оборудования (турбины и конденсационного устройства) и определением технико-экономических показателей ТЭС на НРТ.
Апробация работы. Материалы, отдельные разделы и основные положения диссертации представлялись и обсуждались на Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов № 8-11 (Россия, г. Москва, март 2002-2005 гг.), на Крымской конференции (г. Крым, 2002г.), на Международных геотермальных конференциях (Греция, о. Милос, 2002 г.; Исландия, г. Рейкьявик, 2003г.), на 1-ой Нижневолжской научно-практической конференции (Россия, г. Волжский, октябрь 2002 г.), на Международном геотермальном семинаре МГС-2003 (Сочи, 2003 г.), на научно-техническом совете ТЭЦ МЭИ (г. Москва, февраль 2003г.), на научно-технических семинарах в АО «Наука» и АО «Геотерм» (г. Москва, 2002-2003 гг.) с участием представителей энергомашиностроительных заводов научных и проектных институтов. Также полученные результаты представлялись на научном семинаре кафедры Тепловых электрических станций МЭИ (г. Москва, октябрь, 2004г.).
История развития ПТУ на НРТ
Первый в мире опытный образец энергоблока с НРТ (установка УЭФ-90/0,5) был введен в эксплуатацию в составе Паратунской ГеоТЭС в 1967г [12]. В качестве рабочего тела был использован фреон-12 (рис. 1.1, 1.2). Установленная электрическая мощность блока составляла 750 кВт. Геотермальная станция-лаборатория на Камчатке была создана по инициативе и под руководством директора Института теплофизики СО АН СССР академика С.С. Кутателадзе при активной поддержке со стороны Сибирского отделения АН СССР и государственном финансировании.
Обобщение опыта создания и эксплуатации Паратунской электростанции на низкокипящем рабочем теле для выработки электроэнергии на низкопотенциальных теплоносителях позволило сформулировать основные принципы создания установок на НРТ. В 1974 году был опубликован сборник трудов [12], в который вошли статьи о результатах экспериментальных работ Паратунской ГеоЭС, материалы о перспективах создания фреоновых турбоустановок и тепловых насосов, а также результаты экспериментальных исследований теплофизических свойств фреонов. Были рассмотрены вещества R-11, 12, 13, 21, 22, 23 и их смеси.
В Японии первая ТЭС мощностью 1 МВт, работающая на фреоне-114 была построена в 1975 г., а в США первая ТЭС с НРТ (изобутаном) была запущена только в 1979г [13]. В Китае в 70-х годах выполнялись попытки создания энергоблоков мощностью от 50 до 300 кВт, работающих на изобутане, фреоне-11; греющая среда имела начальную температуру 67С.
Вопросы создания мощных энергоблоков на неводяных рабочих телах серьезно начали рассматриваться в конце 30-х годов прошлого столетия. Авторами первых публикаций были Н.И. Дунаевский [14], Д.П. Гохштейн [14]. В 60-х годах опубликован ряд работ А.А. Канаева, В.А. Дехтярева, И.З. Коппа, С.С. Кутателадзе, Д.Д. Калафати [16-18],
Задачами по повышению КПД и единичной мощности паротурбинных станций занимался Д.П. Гохштейн. Основные исследования [19-23] были посвящены углекислотным установкам в сочетании с ГТУ и ПТУ. В круг рассматриваемых НРТ вошли также фреоны-11, 12, 13 и перфторуглероды (производные бутана и гептана). Были получены характеристики турбин предельной мощности (170-1020 МВт) замкнутых ГТУ с одноступенчатым расширением и регенерацией для гелия, воздуха, аргона, диоксида углерода. На рис. 1.4. изображена принципиальная тепловая схема бинарной установки мощностью 115 МВт.
В 1973 году А.А. Канаевым и И.З. Коппом была опубликована книга [24], материалы которой были посвящены проблемам повышения единичной мощности и экономичности турбоагрегатов с применением неводяных рабочих тел. Основные исследования авторов были посвящены высокотемпературным комбинированным циклам, в одной или нескольких частях которых использовались различные рабочие вещества. Рассматривались бинарные водо-фреоновые циклы, установки с МГД-генератором и газотурбинными агрегатами. Основная идея авторов заключалась в выборе оптимальной рабочей среды для определенного диапазона температур цикла. Следует отметить следующие исследованные рабочие тела: фреоны (R-11, 12, 114, 21), жидкие металлы их пары и сплавы (ртуть, натрий, калий, литий и т.д.), газы (гелий, неон, углекислый газ, азот, водород). Приведены данные по высокотемпературным веществам (ионным, органическим, расплавам солей) среди которых можно выделить дифенил, глицерин, нафталин. На рис. 1.5, 1.6 и 1.7 показаны зависимости по эффективности бинарных установок с различными средами.
КПД углекислотного цикла с комбинированной регенерацией и промежуточным перегревом при давлении 22 МПа. 1-простой цикл с конденсацией, 2-цикл с комбинированной регенерацией, 3-газотурбинный цикл с началом сжатия в критической точке, 4-газотурбинный цикл с началом сжатия на пограничной кривой, правее критической точки, 5-газотурбинный цикл с однократным промежуточным охлаждением и началом сжатия в компрессоре высокого давления на пограничной кривой.
Перспективные для реализации прямого цикла ПТУ органические рабочие тела рассмотрены в [25]. Авторами предполагалось, что установки данного типа могут быть использованы в ряде областей автономной энергетики (космической, подводной). Перечень НРТ таков: R-11,21, 22, 113, 114, 133; СР-25, 27, 32, 34; FC-85, 88; даутерм-А, дифенил. Большая часть книги содержит материалы по расчету теплоотдачи и гидравлических сопротивлений.
Авторы [25] одними из первых обратили внимание на НРТ с отрицательным наклоном кривой сухого насыщенного пара. Именно для таких НРТ были предложены имеющие научный интерес схемы с конденсирующими эжекторами.
Вопросы применения водоаммиачного раствора (ВАРТ) в качестве рабочего тела для тепловых двигателей рассматривались советскими учеными еще в середине прошлого века. В 1955 году профессор Л.М.Розенфельд впервые предложил использовать ВАРТ в паросиловом цикле электрической станции [26]. А.И. Калина в дальнейшем модифицировал паротурбинные циклы ВАРТ за счет введения системы развитой регенерации и запатентовал разработанные им тепловые схемы [27-31]. По последним сведениям изобретения А.И. Калины общим числом 362 запатентованы в нескольких странах мира.
Описание разработанных компьютерных программ
Все расчеты, выполняемые в рамках диссертационной работы, были произведены на ЭВМ с применением следующих программных пакетов и средств: Электронные таблицы MS Excel 2000. Модуль VBA со свойствами рабочих тел REFPROP 7.0 [48]. MathCad 2001 Pro. Для указанных компьютерных средств диссертантом разработаны следующие программы: «Cycle-KPD.xls» для расчета характеристик циклов НРТ. Программа позволяет оценивать предельную эффективность циклов НРТ различной конфигурации. Основные формулы, используемые в расчетах, приведены в приложении 1. «Scheme-NRT.xls» для расчета параметров простых тепловых схем (с перегревом и без перегрева пара перед турбиной, в том числе и для смесевых рабочих тел) [49]. Программа позволяет выполнять расчеты для каскадной схемы без ветвления потоков рабочего тела. В основе программы заложены уравнения энергетических балансов и функции со свойствами НРТ. Описание уравнений приведено в приложении 1. «Scheme-NRT-cascade.xls» для расчета параметров каскадной тепловой схемы с ветвлением потоков. «Distil-subsys.xls» для расчета параметров принципиальной тепловой схемы ВАРТ с ДП [50]. «Turbo-KPD.xls» для определения количества ступеней турбины и расчета внутреннего относительного КПД осевой ступени. Программа разработана по методике, изложенной в [51]. «AVO-horis.mcd» для расчета воздушного конденсатора с горизонтально расположенными трубками. Методики расчета подробным образом изложены в [52-54].
При разработке программ в MS Excel использовались элементы программирования Visual Basic for Applications (VBA). Основные рекомендации по программированию на VBA получены из В основу работы программ «Cycle KPD» заложены формулы для расчета термического КПД и среднеинтегральных температур цикла (приложение 1). Главная задача при разработке данного программного продукта - создание простого и удобного программного средства, облегчающего анализ термодинамических характеристик широкого круга НРТ. С помощью программы «Cycle KPD» была оценена эффективность различных конфигураций циклов с различными НРТ. Это позволило не только получить количественные оценки, но и провести обработку полученного массива данных с разработкой качественных рекомендаций.
Данные и результаты программы «Cycle KPD» представлены в табличном виде, что упрощает их восприятие. Оператор программы имеет возможность вводить в соответствующую табличную ячейку название НРТ, получая автоматически рассчитываемые результаты.
Программа «Scheme-NTR» создавалась с целью выполнения расчетов параметров и показателей тепловой экономичности принципиальных тепловых схем для различных НРТ, в том числе и смесевых. Структура программы написана таким образом, чтобы иметь возможность расчета схемы как с использованием отдельных теплообменников, так и без них. Например, программа позволяет определить параметры тепловой схемы с использованием пароперегревателя перед турбиной и без него, с регенератором и без.
Каскадные тепловые схемы имеют научный интерес с точки зрения анализа различных конфигураций циклов НРТ. Эффективнее использовать потенциал источника тепла переменной температуры и получить максимально возможную полезную работу цикла можно с помощью минимизации разностей температур в различных зонах парогенератора. Графически это можно наблюдать на Q диаграмме конденсатора, когда линии подогрева и испарения НРТ приближаются к линии охлаждения источника тепла. Приближение к линии охлаждения источника тепла достигается за счет организации испарения НРТ при нескольких разных давлениях, на практике обычно двух-трех. Теоретически чем больше испарителей в тепловой схеме, тем эффективнее используется потенциал теплоисточника.
При проведении расчетно-теоретических исследований с помощью программы «Scheme-NTR» анализировались показатели каскадных схем без ветвления потоков рабочего тела. Для расчета каскадной тепловой схемы с ветвлением потока рабочего тела после экономайзера (рис. 2.4) была создана программа «Scheme-NRT-cascade».
Анализ целесообразности применения дистилляционной подсистемы в схеме с ПТУ, работающей на водоаммиачном растворе
Одной из разновидностей тепловых схем с использованием водоаммиачного раствора является схема с дистилляционной подсистемой (ДП). Изобретателем схемы ДП является А.И. Калина. Схемы с ДП являются модификациями тепловых схем паросиловых установок, разработанных и опубликованных в 1955 году профессором Л.М. Розенфельдом [26]. В нескольких публикациях А.И. Калины и других авторов [29,30,32] говорится о преимуществах схем с ДП - эффект по удельной выработке достигает 30% (относительных) по сравнению с «чистыми» НРТ. Однако в имеющихся трудах отсутствуют данные по сравнению тепловой схемы с ДП (рис.3.18) и более простой, представляющейся эффективной, тепловой схемы с постоянной концентрацией водоаммиачного раствора . Принципиальная тепловая схема без применения ДП. Схема с ДП (рис.3.18) работает следующим образом. Насос Н2 через регенеративный теплообменник рег.2 подает водоаммиачный раствор с концентрацией і в парогенератор. В парогенераторе за счет энергии, отбираемой у источника тепла, осуществляется подогрев, испарение и при необходимости перегрев водоаммиачного рабочего тела. Перегретый или сухой насыщенный паровой раствор поступает в турбину и совершает работу. После турбины пар отдает часть теплоты в теплообменнике-регенераторе №1, а затем смешивается со слабоконцентрированным раствором с концентрацией Е,с идущим из сепаратора, и частично конденсируется. Образовавшийся в результате смешения раствор с уменьшенным содержанием аммиака Ь,г конденсируется в конденсаторе К1. После конденсатора К1 жидкий водоаммиачный раствор сжимается насосом НІ до промежуточного давления р4 и подается в регенератор рег.1. При этом происходит образование влажного пара со степенью сухости X5, который подается в сепаратор с получением на выходе парового раствора с высоким содержанием аммиака п и слабо концентрированного раствора Ъ . Паровой и жидкий растворы после сепаратора в регенераторе рег.2 отдают тепло потоку рабочего тела, питающему парогенератор. Паровой раствор п смешивается с потоком жидкости после насоса HI с восстановлением базовой концентрации i, а затем отдает теплоту в конденсаторе К2.
Дистилляционная подсистема является своего рода элементом абсорбционной холодильной установки, задача которой добиться снижения давления на выходе из турбины, обеспечив при этом регенерацию энергии отработавшего в турбине пара. Главный вопрос, который при этом возникает - ценой каких энергетических затрат желаемый эффект будет достигнут?
Для выполнения качественного сравнения для схемы с ДП были детально рассмотрены следующие важные моменты: Количественная связь между содержанием аммиака в растворе 2 теплоперепадом на турбину и расходом рабочего тела в конденсатор К1. Связь между количеством тепла, отобранным у отработавшего в турбине пара, и количеством тепла, переданным потоку рабочего тела в регенераторе рег.2. Дополнительные затраты на привод насоса HI.
Как было выявлено, содержание аммиака в жидком растворе после сепаратора находится в диапазоне значений 20-35% и определяется давлением нагнетания насоса НІ, количеством тепла, снимаемого с отработавшего в турбине пара QP и расходом жидкого раствора Gc На рис.3.22, 3.23 показано изменение теплоперепада на турбину и расхода жидкого раствора после сепаратора в схеме с ДП относительно концентрации t,2 при различных значениях базовой концентрации . На рис.3.24 изображена линия, характеризующая изменение давления в конденсаторе К1. 45 60 75 90
Первый полученный вывод сформулирован следующим образом: увеличение теплоперепада на турбину приводит к увеличению расхода рабочего тела в конденсатор. При выбранных параметрах цикла относительный прирост теплоперепада меньше относительного увеличения расхода рабочего тела в конденсатор.
Базовое содержание аммиака в растворе определяет соотношение расходов Gj И GK. Так при концентрации раствора =80% для получения 2=60% требуется расход жидкого раствора после сепаратора GC=0,5GT, а при концентрации раствора =60% для получения 2 на 20% ниже, чем ь требуется расход жидкого раствора после сепаратора GC=GT.
В сравниваемых схемах отработавший в турбине пар Gj после регенератора рег.1 отдает в конденсаторе примерно одинаковое количество тепла Qp. Однако схемы преобразования регенерируемого тепла QP различны.
О применении водоаммиачных рабочих тел
Проблемы применения водоаммиачного раствора в цикле ПТУ имеют большую практическую значимость и научный интерес. Сегодня многие энергетические компании признают целесообразность реализации проектов ТЭС, использующих ВАРТ, а реализованные на геотермальных месторождениях и в промышленности установки подтверждают свое право на жизнь [88].
Для справедливости следует отметить, что теоретические основы использования ВАРТ были заложены еще в 1955 году профессором Л.М. Розенфельдом [26]. Все существующие на данный момент технические решения являются дополнениями и модификациями заложенных Розенфельдом основ. Это и Калина-цикл с дистилляционной подсистемой и развитой регенерацией. Это и схемы с совместным получением тепла и холода [89]. Например, тепловая схема созданной в 1999-2000 гг. в Японии утилизирующей станции с ВАРТ [7], подробно описана в 1955 г. Розенфельдом в [26].
Схема теплового цикла с переменной концентрацией рабочего тела (цикл с внутренним замкнутым разветвлением). 1 — кипятильник (парогенератор), 2 - паровая машина, 3 — конденсатор, 4 — насос, 5 - отделитель, 6 — расширительный цилиндр, 7 — смеситель, 8 — теплообменник, 9 - дроссельный вентиль.
Вопросы применения ВАРТ изучаются учеными коллективами во многих странах. Не смотря на это отмечается неполнота представлений об эффективности некоторых тепловых схем, в частности схемы с применением дистилляционной подсистемы (ДП). Отсутствуют сравнительные данные по эффективности схемы с ДП и более простой схемы с постоянной концентрацией ВАРТ. В имеющихся публикациях приведены только данные эксергетического анализа схемы с ДП и данные расчета тепловой схемы с ДП (одна точка).
По схеме с ДП возник вопрос об ее термодинамической целесообразности, поскольку в публикациях [29,90] отмечено увеличение расхода пара в конденсатор. По опубликованным данным расчета тепловой схемы с ДП видно, что в конденсатор идет увеличенный расход пара — в четыре раза больше, чем проходит через турбину. Как недостаток данной схемы, этот факт в указанных работах не выделен. Преимуществами схемы с ДП названо снижение давления на выходе из турбины и увеличение количества подводимого в цикл тепла Qi по сравнению со схемами на «чистых» рабочих телах.
По проведенным в диссертационной работе исследованиям было установлено, что увеличение Qi достигается не за счет применения ДП, а за счет особых свойств ВАРТ превращаться в пар при переменной температуре. В схеме с постоянной концентрацией аммиака возможность увеличения подводимого к ПТУ тепла имеется, к тому же, как было установлено система регенерации более эффективна. Сравнительный анализ тепловых схем выявил преимущества более простой схемы без ДП. К тому же в тепловой схеме с ДП дополнительно имеется 3 теплообменника, 1 насос и 1 сепаратор, что увеличивает капитальные затраты на сооружение установки с ДП.
Подтверждением полученных выводов о термодинамическом проигрыше схемы с ДП является отсутствие реализованных на практике промышленных теплоэнергетических установок с ДП.
Следует отметить, что схемы с ВАРТ без дистилляционной подсистемы представляют практическую значимость в случае использования теплоты отработавшего в турбине пара для теплофикации. Свойства ВАРТ конденсироваться при переменной температуре и имеющийся температурный «глайд» позволяют отказаться от создание теплофикационных отборов в турбине и исключить недовыработку э/э отобранным из турбины паром.
При температурах теплоисточника на уровне 250-3 00С перспективными видятся теплофикационные схемы ВАРТ с концентрациями аммиака 80-90% и электрической мощностью турбогенератора от 2-3 МВт. При создании теплофикационных установок небольшой мощности с ВАРТ при расположении их около теплового потребителя актуальность приобретают локальные системы тепло-электроснабжения.
Задача об оптимальном выборе низкокипящего рабочего тела для паротурбинной установки, по мнению автора работы, не может иметь единственного решения.
Едиными можно считать лишь некоторые требования, предъявляемые к НРТ в части его теплотехнических свойств. Это требования по эффективности преобразования тепловой энергии в работу, коэффициентам теплоотдачи от НРТ к стенке труб в теплообменниках, уровню давлений в цикле.
Требования по токсичности НРТ и его пожаробезопасности могут либо выходить на первый план, либо, наоборот учитываться в меньшей степени, поскольку все будет определяться техническими условиями (наличием практического опыта работы с данным НРТ и отработанного оборудования, решением вопросов по герметичности отдельных узлов и агрегатов станции) в которых реализуется проект.
В некоторых случаях на технические решения будет влиять финансовая схема проекта. Например, на принятие решения банком о выдаче заемных финансовых средств на реализацию проекта может оказывать влияние экологическая безопасность выбранного НРТ.
Совершенствование технологий химического производства также будет вносить свои коррективы в рекомендации по выбору новых перспективных НРТ. Здесь можно сделать прогноз об использовании в будущем эфиров. Использование эфиров в качестве НРТ на сегодняшний день пока еще дорого.
При разработке алгоритма выбора НРТ была предпринята попытка подойти к этой проблеме с разных сторон и с разными требованиями. С одной стороны представлялось, что тепловая экономичность является наиболее весомым фактором, со второй - простота эксплуатации оборудования, включая операции по заполнению контура станции рабочим телом и опорожнению. Несомненно, здесь важную роль играет агрегатное состояние рабочего тела при параметрах окружающей среды, определяющее технологические особенности вспомогательных систем, осуществляющих запуск установки. С третьей стороны возникал большой вопрос об эффективности экологически безопасных НРТ, поскольку некоторые новые озонобезопасные рабочие тела нельзя считать полноправной заменой переходным НРТ.
