Тоненьков Н.А., Широких Д.В., Левановский И.А. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПАРОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК.
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив номеров
  3. Вестник науки №7 (40) том 3
  4. Научная статья № 22

Просмотры  14 просмотров

Тоненьков Н.А., Широких Д.В., Левановский И.А.  


ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПАРОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК.  


Аннотация:
в данной статье рассмотрены принцип действия парогазовой установки, ее плюсы и минусы по сравнению с паротурбинными и газотурбинными установками. Рассмотрены перспективы использования парогазовых установок на тепловых и атомных электростанциях России   

Ключевые слова:
парогазовая установка, электроэнергетика   


В настоящее время в промышленности электроэнергию получают путем преобразования тепловой энергии в механическую, а затем уже в электрическую с помощью электрогенератора. Преобразование тепла в электроэнергию с большим значением КПД без промежуточного преобразования его в механическую энергию являлось бы большим шагом вперед. В настоящее время техника не может создать установки, преобразующие тепло в электрическую энергию напрямую. В России электроэнергия генерируется в основном на тепловых электростанциях (ТЭС), а в качестве топлива используется: уголь, природный газ, в качестве резервного топлива— мазут. На сегодняшний момент природный газ, который сжигается на ТЭС, составляет примерно около 70% от общей доли добываемого в стране. Однако КПД паротурбинных установок составляет порядка 43%. Для того чтобы увеличить КПД установки и как следствие уменьшить затраты на выработку 1 кВт энергии применяются ПГУ. Парогазовая установка—(ПГУ) на сегодняшний день является перспективным направлением в энергетике из-за относительно высокого КПД по сравнению с паротурбинными установками. КПД парогазовых установок на данный момент составляет порядка 60% и выше, в зависимости от того на базе какой газовой турбины построена ПГУ. ПГУ состоит из двух блоков, отделенных друг от друга: газотурбинный и паросиловой. В газотурбинной установке турбину во вращение приводит природный газ, который адиабатно сгорает в Камере сгорания, далее он совершает механическую работу. На валу с турбиной располагается генератор, который благодаря вращательному движению ротора вырабатывает электрическую энергию. После прохождения всех ступеней газовой турбины, а их как правило (4–5), газ имеет давление, значение которого близко к наружному, что не дает ему совершать работу. Однако температура газов еще достаточно велика и составляет порядка 500–600 [2] С. И было бы нерационально не использовать теплоту от уходящих газов для получения электроэнергии, по сути своей бесплатной, потому что используется бросовая температура от ГТУ. Поэтому уходящие Газы от ГТУ направляют в КУ (котел утилизатор), где нагревается вода и образуется пар с давлением 100 атмосфер. Полученный пар успешно можно применить для выработки электроэнергии в паровой турбине. Преимущества: 1. Высокий КПД, достигающий 60% по сравнению с паросиловыми установками 36–45% и газотурбинными установками 34–43% 2. Низкая себестоимость единицы мощности. 3. Меньшее потребление воды на единицу генерируемой мощности по сравнению с паротурбинной установкой 4. Более экологичная чем ПГУ 5. Быстрые сроки возведения 9–12 месяцев Недостатки: 1. Для правильной и безаварийной работы ГТУ необходима фильтрация воздуха, поступающего в компрессор, а по специальным охладительным каналам и в лопатки газовой турбины для их охлаждения. 2. Используется в качестве топлива— природный газ либо дизельное топливо, невозможно использовать уголь. 3. Снижение мощности в летнее время из-за роста температуры воздуха. Высокие показатели КПД существующих ПГУ можно достичь в основном при помощи повышения начальных температур газа перед первой ступенью газовой турбины до 1500 С. Чем выше температура перед первой ступенью газовой турбины, тем выше КПД и, тем самым выше КПД ПГУ, однако при высоких температурах требуется защищать лопатки первой ступени газовой турбины от термических воздействий, что в свою очередь приводит к удорожанию установки из-за применения более высокотемпературных сплавов, использования напыления и более сложной системы охлаждения лопаток. Одним из важных компонентов определяющим КПД ПГУ является котелутилизатор. Котлы утилизаторы бывают двух типов- с горизонтальной и вертикальной компоновкой поверхностей нагрева. Наилучшим является котелутилизатор вертикального типа. Так как это позволяет уменьшить потери мощности ГТУ, а, следовательно, повысить КПД всего цикла ПГУ, снижается металлоёмкость котла вследствие более высоких значений коэффициентов теплопередачи. Заключение. Внедрение парогазовых установок в энергетику России является очень перспективным направлением. ПГУ имеют очень большую экономичность. Так же использование ПГУ помогает сократить количество вредных выбросов в атмосферу и снижает температуру уходящих газов, что положительно сказывается на атмосфере, так как происходит меньший нагрев. ПГУ расходует меньшее количество воды на выработку 1 кВт электроэнергии. С улучшением ГТУ будет расти КПД ПГУ, что приведет к меньшей стоимости вырабатываемой мощности.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №7 (40) том 3   


Ссылка для цитирования:

Тоненьков Н.А., Широких Д.В., Левановский И.А. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПАРОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК. // Международный научный журнал Вестник науки №7 (40) том 3. ISSN 2712-8849. С. 112 - 116. 2021 г. // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/4757 (дата обращения: 02.12.2021 г.)




Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


© 2021