« 26 »  03  20 15 г.




Тепловые схемы энергетических установок

Прогнозы, выполненные ведущими энергетическими организациями, позволяют выделить основные направления развития энергетики в России в ближайшие десятилетия. Среди них можно отметить: тепловые схемы энергетических установок высоконадежных автоматизированных энергоблоков с системами технической диагностики, обеспечивающих покрытие соответствующего графика нагрузки; существенное повышение экономичности производства энергии на ТЭС при улучшении экологических показателей; применение газотурбинной и парогазовой технологии на ТЭС, сжигающих как природный газ, так и твердое топливо; применение современных подходов в подготовке и повышении квалификации специалистов для электроэнергетики в ведущих вузах страны. Современная энергетика характеризуется тепловые схемы энергетических установок выработки электрической и тепловой энергии на органическом топливе. При этом основное внимание уделяется возможности более полного использования энергии этого топлива и максимального улучшения экологических характеристик энергоустановок. Очевидно, что лучшие показатели будут иметь ТЭС с более высоким КПД производства электроэнергии. Для паротурбинных ТЭС с начальной температурой пара свыше 600°С тепловые схемы энергетических установок европейских странах применяются стали с содержанием хрома 9 - 10% программа COST501. Экономичность в тепловые схемы энергетических установок установках можно повысить, используя разработки российских турбостроительных заводов и научно-исследовательских институтов. Значительный опыт модернизации паровых турбин имеет фирма Сименс реконструкция турбоустановок К-200-130 в Польше и Китае, К-300-240 в Греции, Узбекистане, на Украине. Методические основы определения тепловой экономичности паросиловых энергетических установок разработаны при активном участии доктора техн. Рыжкина 1903 - 1981 гг. Позднее эти работы были продолжены в области исследования показателей более сложных тепловых схем, в том числе тепловые схемы энергетических установок сушкой топлива, с предварительным подогревом котельного воздуха, а также газотурбинных и парогазовых установок. Схема тепловых потоков паросилового энергоблока с турбинным экономайзером в конвективной шахте парового котла и с предварительным паровым подогревом котельного воздуха, показанная на рис. Значительные возможности повышения экономичности тепловые схемы энергетических установок установок, сжигающих, в первую очередь, природный газ, открывает внедрение на электростанциях газотурбинной и парогазовой технологии. Ведущими фирмами при разработке ГТУ достигнуты большие успехи повышения КПД производства электроэнергии при работе по циклу Брайтона автономный режим с выбросом выхлопных газов в атмосферу. Единственные энергетические установки, позволяющие в конденсационном режиме вырабатывать электроэнергию с КПД нетто, равным 55 - 58%, - это парогазовые установки с котлами-утилизаторами на природном газе. Эти ПГУ широко распространены во многих странах мира, а их доля в балансе мощностей постоянно увеличивается. Пионерами в разработке теории ПГУ являются во многом российские ученые. Значительный вклад в обоснование перспективности ПГУ с котлами-утилизаторами внесли исследования, проведенные в ВТИ. Для этого необходимо обеспечить надежное и бесперебойное снабжение установки природным газом высокого давления более 3 МПа. Схема тепловых потоков конденсационной ПГУ с котлами-утилизаторами рис. Последняя увеличивается и с возрастанием КПД производства электроэнергии ГТУ, а дожигание топлива в котле-утилизаторе снижает экономичность ПГУ. Для одновальной парогазовой установки фирмы Сименс 1S. В режиме автономной работы энергетической ГТУ предусмотрена байпасная дымовая труба формула 6 определяет КПД производства электроэнергии ГТУ, т. Эти ПГУ можно рассматривать условно как ПГУ с котлом-утилизатором при предельно возможном дожигании топлива в среде выхлопных газов ГТУ Большой вклад в разработку таких ПГУ, наряду с другими организациями, внесли сотрудники ЦКТИ г. Коэффициент полезного действия брутто производства электроэнергии в этом случае рис. Необходимо отметить, что совершенствование современных ГТУ сопровождается повышением температуры выхлопных газов и снижением содержания в них окислителя. Отсутствуют проблемы, связанные со сжиганием топлива в среде выхлопных газов ГТУ, и улучшаются эксплуатационные тепловые схемы энергетических установок при частичных нагрузках. В тех случаях, когда используемая в схеме ПГУ газотурбинная установка не обеспечивает нужные параметры пара в котле-утилизаторе, для их стабилизации дожигают в нем некоторое количество топлива. Коэффициент полезного действия брутто такой ПГУ определяется в соответствии с рис. Преимуществом данного типа ПГУ является достаточно простой переход к автономному режиму работы газовойи паровой ступени. Ее регулирование в допустимых пределах осуществляется с учетом влияния параметров наружного воздуха на характеристики ГТУ Соблюдаются также ограничения по максимальной нагрузке электрогенератора паровой турбины и по пропуску пара в конденсатор. Применение парогазовой технологии на пылеугольных электростанциях позволяет значительно сократить потребление природного газа при одновременном улучшении показателей экономичности энергетических объектов. Энергетики России нуждаются в тепловые схемы энергетических установок угольной политике. Коренной тепловые схемы энергетических установок реформирования топливно-энергетического комплекса ТЭКв первую очередь, касается выбора разумной пропорции между нефтегазовым и тепловые схемы энергетических установок топливом. Соколовой выполнено аналитическое исследование экономичности при его переводе в режим работы по парогазовому циклу. Для сравнения использовались два типа энергетических Тепловые схемы энергетических установок V64. Электрическая мощность ГТУ и всей ПГУ изменялась в зависимости от параметров окружающего воздуха. В котле-утилизаторе генерировался пар высокого давления, подводимый в трубопровод свежего пара. В таблице приведены основные характеристики рассматриваемой схемы пылеугольной ПГУ нагрузка ГТУ - 100%. Одним из условий сравнения было совпадение параметров генерируемого в котле-утилизаторе пара с параметрами перегретого пара энергетического парового котла. В отдельных режимах это потребовало дожигания некоторого количества топлива перед котлом-утилизатором в среде выхлопных газов ГТУ Исследование показало, что экономичность установки зависит от типа использованной в тепловой схеме ГТУ и наличия дожигания топлива. Влияние параметров наружного воздуха незначительно. Исследовались также характеристики котла-утилизатора. Выявлено, что количество генерируемого в котле-утилизаторе пара зависит от параметров выхлопных газов ГТУ, ее нагрузки, недогрева на холодном конце испарителя 01 и недогрева питательной воды до температуры насыщения в экономайзере Это влияние для тепловой схемы ПГУ с ГТУ V64. Из полученных результатов видно, что изменение паропроизводительности котла-утилизатора ПГУ ограничено этими условиями и параметрами пара паросилового энергоблока. Установлено также, что экономичность ПГУ зависит от степени вытеснения регенерации низкого давления паротурбинной установки. Ее оптимизация позволяет повысить КПД производства электроэнергии для конкретного режима работы с 43,45 до 44,36%. При докритических параметрах пара использовании небольшой доли природного газа она может составить конкуренцию пылеугольным энергоблокам суперсверхкритических параметров. Список литературы Рыжкин Электростанции на природном топливе - основа производства электроэнергии. Газотурбинные и парогазовые установки. Перспективные направления применения газотурбинных установок в энергетике России.




Vitalik Begutov

Методы выравнивания тепловых нагрузок газо- и парогазовых установок. Потери пара и конденсата.