Jaký je Rankine Cycle?

Rankinový cyklus je termín popisující proces, který používá teplo k provádění práce. Je pojmenován po skotském inženýra a fyziku Williama John Macquorn Rankine. Obecně teplo produkuje páru, která řídí turbínu. Používá se primárně k výrobě elektřiny a od roku 2011 představuje přibližně 80% elektřiny používané po celém světě. V kotli vnější zdroj tepla přeměňuje kapalinu pracovní tekutinu na páru, která poháněla turbínu a poté se kondenzuje do kapaliny, která je čerpána zpět do kotle. Parní pára ponechává kotel při vysoké teplotě-až 1 000 ° F (538 ° C)-a tlak-až 4 500 psig (31 026,4 kPag)-a je to rozšíření tohoto horkého, vysokotlakého plynu, který pohání turbínu SHAft, produkovat rotaci, která může vyrábět elektřinu nebo řídit motor. Efektivita cyklu Rankine může dosáhnout přibližně 40%.

Tento proces je základem pro většinu elektráren, kde se palivo používá jako zdroj tepla k výrobě elektřiny. Palivem může být olej, uhlí, plyn, biomasa nebo jaderná; Protože zdroj tepla je externí cokoli, co může vytvořit dostatečné teplo. Technologie cyklu Rankine v menším měřítku lze také použít k využití odpadního tepla z tradičních elektráren. Například elektrárny na spalování plynu používají spalovací turbíny, které vytvářejí horký výfukový plyn, jako na rozdíl od turbín Rankine Cycle, nepracují v uzavřené smyčce. Je možné je kombinovat s generátorem cyklu Rankine, který používá horký plyn k výrobě páry, čímž výrazně zlepšuje energetickou účinnost.

tekutiny jiné než voda lze použít v cyklu Rankine, kde nabízejí výhodykonkrétní aplikace. Například elektrárny, které pracují ve velmi chladných podmínkách, mohou vyžadovat tekutinu s nižším bodem mrazu. Bylo použito několik organických tekutin a pentan byl úspěšně použit v generátoru Rankine Cycle, který využívá horký výfukový plyn z plynové elektrárny jako zdroj tepla, jak je popsáno výše. Proces, který tímto způsobem používá organickou tekutinu, je známý jako cyklus organický Rankine (ORC).

Mnoho projektů obnovitelné energie používá k vytváření energie technologii ORC. Často se používá v geotermálních elektrárnách a tento systém byl upraven tak, aby byl použit v některých solárních elektrárnách, kde je sluneční světlo zaměřeno na zajištění tepla pro řízení cyklu. Drobné generátory, které tuto technologii používají, byly k dispozici k využití odpadního tepla z různých průmyslových procesů.