КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ С ПАРОВЫМИ И ГАЗОВЫМИ ТУРБИНАМИ

Название:  КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ С ПАРОВЫМИ И ГАЗОВЫМИ ТУРБИНАМИ
Автор:  Манушин Э.А.
Формат: djvu
Страниц: 184
Издатель: ВИНИТИ

Описание

Комбинированные турбинные установки можно разделить на два больших класса: на установки, включающие термоди­намические объединенные газовые и паровые турбины (точ­нее, ГТУ и ПТУ различных типов), и установки, включающие только газовые турбины и систему выработки тепловой энергии в виде нагретого и сжатого пара и нагретой воды под давлением, используемой не в паротурбинном цикле, а в каком-либо технологическом процессе и (или) для теплофи­кации. Более сложными с термодинамической и конструк­ционной точек зрения являются комбинации ГТУ и ПТУ, хотя более распространенными можно считать установки второго класса.

Идея комбинирования ПТУ и ГТУ в одном термодинами­ческом цикле возникла несколько десятилетий назад, В част­ности, в СССР уже в 40-х годах были исследованы и реко­мендованы для практического освоения две основные схемы комбинированных установок с раздельными паровым и газо­вым контурами (известные схемы ЛПИ и ПКТИ).

Многочисленные созданные и к настоящему времени ра­ботающие, а также проектируемые комбинированные турбин­ные установки различаются по тепловым схемам и использу­емому оборудованию. Их; классифицируют прежде всего по принципу использования теплоты сгорания топлива [15]. Ес­ли основная доля теплоты подводится с топливом в па­ротурбинную часть, то такие комбинированные установки принято называть парогазовыми (ПГУ). Если же основная доля теплоты подводится с топливом в КС ГТУ, то такие установки называют газопаррвыми (ГПУ).

ПГУ и ГПУ по принципу взаимодействия рабочих тел объ­единяются в две основные группы: установки с разделенны­ми контурами, в которых пароводяное и газообразное рабо- Я чие тела движутся по самостоятельным трактам (контурам), взаимодействуя лишь посредством теплообмена в аппаратах поверхностного типа; установки контактного типа или со смешением, в которых происходит смешение продуктов сгорания топлива с пароводяным рабочим телом перед расширением в газопаровой турбине.

ПГУ выполняются с разделенными контурами. Различают ПГУ трех типов: с высоконапорным парогенератором (ВПГ) (рис. 2, а), с низконапорным парогенератором (НПГ) (рис. 2, б), с использованием отходяшей от газовой турбины теплоты для подогрева питательной воды в ПТУ (рис. 2, в, г.).

В ПГУ с ВПГ парогенератор (ПГ) обычно совмещен с камерой сгорания газового контура и все топливо сгорает при высоком давлении. Для понижения температуры ОГ за ГТ устанавливается газоводяной подогреватель, который частично вытесняет паровую регенерацию в паротурбинной части установки. Идеальный цикл этой установки в .sT-диаграмме приведен на рис. 3, а. Из диаграммы видно, что в ПГУ с ВПГ рабочему телу парового контура теплота испарения Qисп и теплота перегрева пара Q_nep передаются по изобаре 1-1 высокого давления помимо газового контура и В лишь теплота нагрева воды Q₃ - через газовый контур (по изобаре 5 - 2). С термодинамической точки зрения передача части теплоты от горячего источника непосредственно нижнему контуру нежелательна, так как это несколько уменьшает КПД цикла. Тем не менее КПД ПГУ может достигать высоких значений.