Құрама циклді электр станциялары деп аталады(CCGT), онда газ турбинасының пайдаланылған газдарының жылуы бу турбинасы циклінде электр энергиясын өндіруге тікелей немесе жанама түрде пайдаланылады.

Суретте. 2.1 деп аталатын қарапайым CCGT схемалық диаграммасын көрсетеді қайта өңдеу түрі.Газ турбинасынан шығатын газдар жіберіледі қалдық жылу қазандығы

Күріш. 2.1.

/ - аса қыздырғыш; 2 - буландырғыш; 3 - экономайзер; 4 - барабан; 5 - бу турбиналы конденсатор; 6 - қоректік сорғы; 7 - буландырғыштың түсіру құбыры; 8 - буландырғыш көтергіш құбырлар

торус- ыстық газдардың жылуы әсерінен бу турбинасына бағытталған жоғары параметрлі бу пайда болатын қарсы ағынды типті жылу алмастырғыш.

Қалдық жылу қазандығы - бұл тік бұрышты көлденең қиманың білік, оның ішінде қыздыру беттері орналасқан, қанатты түтіктерден құралған, оның ішінде бу турбиналық қондырғының жұмыс ортасы (су немесе бу) беріледі. Ең қарапайым жағдайда қалдық жылу қазандығының қыздыру беттері үш элементтен тұрады: экономайзер. 3, буландырғыш 2 және аса қыздырғыш 1. Орталық элемент - барабаннан тұратын буландырғыш 4 (жартылай сумен толтырылған ұзын цилиндр), бірнеше түсіргіштер 7 және жеткілікті тығыз орнатылған буландырғыштың тік кедір-бұдыры 8. Буландырғыш табиғи конвекция принципі бойынша жұмыс істейді. Булану құбырлары төменгі температураларға қарағанда жоғары температура аймағында орналасқан, сондықтан олардағы су қызады, ішінара буланып, жеңілірек болады және барабанға көтеріледі. Босаған кеңістік көбірек толтырылады суық субарабаннан шығатын құбырлар. Қаныққан бу барабанның жоғарғы жағында жиналып, аса қыздырғыш түтіктерге жіберіледі. 1. Барабандағы буды тұтыну 4 экономайзерден су беру арқылы өтеледі 3. Бұл жағдайда келіп түсетін су толығымен буланғанға дейін буландырғыш құбырлар арқылы қайта-қайта өтеді. Сондықтан сипатталған қалдық жылу қазандығы табиғи айналымы бар қазандық деп аталады.

Эконайзерде келіп түсетін қоректік су қайнау температурасына дейін дерлік қызады (барабандағы қаныққан будың температурасынан 10-20 °С төмен, ол ондағы қысыммен толығымен анықталады). Барабаннан құрғақ қаныққан бу аса қыздырғышқа түседі, онда ол қанықтыру температурасынан жоғары қызады. Пайда болған өте қызған будың температурасы T 0 әрқашан, әрине, газ турбинасынан келетін газдардың температурасынан 0 p төмен (әдетте 25-30 ° C).

Суреттегі кола-утилизатор схемасы бойынша. 2.1 газдар мен жұмыс сұйықтығының (бу, су) бір-біріне қарай жылжыған кездегі температураларының өзгеруін көрсетеді. Газдардың температурасы кірістегі 0 Г мәнінен түтін газдарының температурасының 0 ux мәніне дейін біртіндеп төмендейді. Қозғалатын қоректік су экономайзердегі температурасын қайнау нүктесіне дейін арттырады (нүкте A). МЕНБұл температурада (қайнау шегінде) су буландырғышқа түседі. Ол суды буландырады. Сонымен бірге оның температурасы өзгермейді (процесс А-/;). Нүктеде бжұмыс сұйықтығы құрғақ қаныққан бу түрінде болады. Әрі қарай, аса қыздырғышта ол / 0 мәніне дейін қызып кетеді.

Қатты қыздырғыштың шығысында пайда болған бу бу турбинасына жіберіледі, онда ол кеңейіп, жұмыс істейді. Турбинадан жұмсалған бума конденсаторға 5 түседі, конденсацияланады және қоректендіру сорғысының көмегімен 6, қоректік судың қысымын арттыратын, қалдық жылу қазандығына қайта жіберіледі.

Осылайша, CCGT бу электр станциясы (СПУ) арасындағы түбегейлі айырмашылық кәдімгі CSPЖЭС тек қалдық жылу қазандығындағы отынның жанбауынан тұрады, ал ПМУ CCGT жұмысына қажетті жылу ГТУ пайдаланылған газдардан алынады. Дегенмен, ПМУ CCGT және ПМУ ЖЭС арасындағы бірқатар маңызды техникалық айырмашылықтарды бірден атап өту керек:

1. 0 Г газ турбинаның пайдаланылған газдарының температурасы газ турбинасы алдындағы газдардың температурасымен дерлік бір мағыналы анықталады [қараңыз. қатынасы (1.2)] және газ турбинасын салқындату жүйесінің жетілдірілуі. Көптеген заманауи газ турбиналарында кестеден көруге болады. 1.2, пайдаланылған газдың температурасы 530-580 ° C (бірақ температурасы 640 ° C-қа дейінгі жеке газ турбиналары бар). Табиғи газбен жұмыс істегенде экономайзер құбыр жүйесінің жұмысының сенімділік шарттарына сәйкес қоректік судың температурасы 1 бқалдық жылу қазандығына кіретін жерде 60 °С төмен болмауы керек. Қалдық жылу қазандығынан шығатын түтін газдарының температурасы 0x әрқашан температурадан жоғары т нВ. Шындығында ол 0 х « 100 °С деңгейінде, сондықтан қалдық жылу қазандығының (HRSG) ПӘК болады.

мұнда бағалау үшін қалдық жылу қазандығына кіретін жердегі газ температурасы 555 °C, ал сыртқы ауа температурасы 15 °C деп есептеледі. Газда жұмыс істегенде, жылу электр станциясының кәдімгі энергетикалық қазандығы 94% тиімділікке ие. Осылайша, CCGT-дегі қалдық жылу қазандығы ЖЭС қазандығынан айтарлықтай төмен тиімділікке ие.

2. Әрі қарай қарастырылып отырған СКГТ бу турбиналық қондырғысының (СТП) ПӘК кәдімгі ЖЭС ҒТҚ ПӘК-нен айтарлықтай төмен. Бұл қалдық жылу қазандығы шығаратын будың параметрлерінің төмен болуымен ғана емес, сонымен қатар CCGT PTU-да регенерация жүйесінің жоқтығымен де байланысты. Ол, негізінен, температура көтерілгендіктен, оны ала алмайды т н c қалдық жылу қазандығы тиімділігінің одан да көп төмендеуіне әкеледі.

CCGT бар электр станциясының құрылымы туралы түсінік суретте келтірілген. 2.2, онда үш қуат блогы бар ЖЭС көрсетілген. Әрбір энергоблок екі көршілес газ турбинасынан тұрады 4 Siemens компаниясының V94.2 түрі, олардың әрқайсысы өзінің жоғары температуралы түтін газдарын өзінің қалдық жылу қазандығына бағыттайды 8. Бұл қазандықтардан пайда болған бу бір бу турбинасына жіберіледі 10 электр генераторымен 9 және турбинаның астындағы конденсация бөлмесінде орналасқан конденсатор. Әрбір осындай энергоблоктың жалпы қуаты 450 МВт (әрбір газ турбинасы мен бу турбинасы шамамен 150 МВт қуаттылыққа ие). Шығару диффузоры арасында 5 және қалдық жылу қазандығы 8 айналма (айналмалы) түтін құбырын орнату 12 және газ өткізбейтін қақпа б.Дампфер қалдық жылу қазандығын өшіруге мүмкіндік береді 8 газ турбинасының газдарынан және оларды айналма құбыр арқылы атмосфераға жібереді. Мұндай қажеттілік энергоблоктың бу турбинасының бөлігінде (турбинада, қалдық жылу қазандығында, генераторда және т.б.) ақаулар болған кезде туындауы мүмкін.

Күріш. 2.2. CCGT бар электр станциясының құрылғысы (компанияның болашағы Siemens):

1 - аралас ауа өңдеу қондырғысы (KVOU); 2 - блоктық трансформатор; 3 - GTU генераторы; 4 - GTU түрі U94.2; 5 - газ турбинасынан айналма құбырға өтпелі диффузор; 6 - ысырма клапаны; 7 - деаэратор; 8 - тік типті қалдық жылу қазандығы; 9 - бу турбиналық генератор; 10 - бу турбинасы; 11 - көмір қазандығының жаңбырдан қорғағышы; 12 - айналма құбыр; 13 - сұйық отынды тазарту жабдықтарына арналған бөлме; 14 - сұйық отын цистерналары

оны өшіру керек. Бұл жағдайда қуат блогының қуаты тек газ турбинасы арқылы қамтамасыз етіледі, яғни. энергоблок 300 МВт жүктемені көтере алады (төмендеген тиімділікпен болса да). Айналым құбыры қуат блогын іске қосу кезінде де өте пайдалы: қақпаның көмегімен қалдық жылу қазандығы газ турбинасының газдарынан ажыратылады, ал соңғысы бірнеше минут ішінде толық қуатына жеткізіледі. Содан кейін нұсқауларға сәйкес, қалдық жылу қазандығы мен бу турбинасын баяу іске қосуға болады.

Қалыпты жұмыс кезінде қақпа, керісінше, газ турбинасының ыстық газдарын айналма құбырға жібермейді, бірақ оларды қалдық жылу қазандығына бағыттайды.

Газ өткізбейтін қақпаның аумағы үлкен, кешен техникалық құрылғы, оның негізгі талабы жоғары тығыздық болып табылады, өйткені ағып кету арқылы жоғалған жылудың әрбір 1% қуат блогының тиімділігінің шамамен 0,3% төмендеуін білдіреді. Сондықтан, кейде олар айналма құбырды орнатудан бас тартады, дегенмен бұл жұмысты айтарлықтай қиындатады.

Энергетикалық блоктың қалдық жылу қазандары арасында бу турбиналық конденсатордан деаэрацияға арналған конденсатты қабылдайтын және оны екі қалдық жылу қазандығына тарататын бір деаэратор орнатылған.

Ұқсас құрылғыны пайдаланатын кез келген басқа автомобильдегі сияқты, іліністің негізгі міндеті - жүргізушінің өмірін жеңілдету, дәлірек айтқанда, пневмогидравликалық күшейткіш оны жүргізуші ілінісу педальын басқан кезде аз күш жұмсайтындай етеді. Ал ауыр көліктер үшін мұндай жеңілдік өте пайдалы.

Мысалы, ілінісу құрылғысын және басқа MAZ модельдерін қарастырайық. Жұмыс принципі келесідей - педальды басу гидравликалық поршеньге қысымның жоғарылауын тудырады, ал ізбасардың поршені бірдей қысымды бастан кешіреді. Бұл орын алғаннан кейін бақылау құрылғысының автоматикасы қосылады және қуатты пневматикалық цилиндрдегі қысым деңгейін өзгертеді. Құрылғының өзі картер фланеціне орнатылған.

Күшейткіштерге арналған көптеген нұсқалар бар, бірақ егер біз Минск жүк көліктері туралы айтатын болсақ, онда олардың көпшілігі бір жағымсыз қасиетпен біріктірілген - жұмыс кезінде CCGT-ден сұйықтық ағып кетуі жиі кездеседі. Әрине, бірінші ойға келетін ой - бұл шамадан тыс жүктемелерге байланысты бұзылудың белгісі болуы мүмкін және бұл маңызды.

Егер күшейткішті орнатқаннан (ауыстырудан) кейін мұндай шамадан тыс жүктемелер болмаса, бірден басқа нұсқа пайда болады - олар ақаулы нұсқаны түсірді! Ал, бүгінде барлығы соғумен айналысады, тіпті жеке немесе 238, тіпті Brabus SV12 алты жүздіктің «гельдингіне» жиналған. Мүмкін, ресейлік «Калина» мен украиндық «Таврияға» арналған құрамдас бөліктер ғана жалған емес - материал қымбатырақ болып шықты.

Бірақ әзіл-оспақ, әсіресе пневмогидравликалық күшейткіштен сұйықтықтың ағуы ауыр симптом болғандықтан. Шын мәнінде, бәрі соншалықты қайғылы емес, бұл бұзылудың дәлелі емес, дұрыс емес түзету болуы мүмкін. «Тек», өйткені CCGT MAZ муфтасын жөндеу қиын емес және белгілі бір дағдылармен көп уақытты қажет етпейді.

Ең бастысы - күшейткіш штангаға арналған жұмыс инсультін анықтау. Мұны істеу үшін, штанганың өзін рычагтан тартып, оны корпустан толығымен шығатындай етіп жағына жылжыту керек. Ілініс тетігінен кейін барлық мүмкін бос орындарды таңдай отырып, штангадан бағытқа бұру керек. Содан кейін рычагтың беті мен өзек ұшының арасындағы қашықтық өлшенеді.

Егер бұл қашықтық 50 мм-ден аз болса, бұл жұмыс кезінде штанганың плунжері тоқтауға дейін шығып, сұйықтықтың шығуын ашатынын білдіреді. Бар болғаны тұтқаны күшейткішке бір ұяшыққа жақындату қажет. Егер қашықтық үлкенірек болса, онда ағып кетудің себебі әртүрлі және автокөлік қызметінде егжей-тегжейлі тексеруден өткен жөн. Дегенмен, біз қайталаймыз, бірақ көбінесе түзетулер көп болады.

Құрылғы, схемасы CCGT MAZ

1 6430-1609205 Цилиндр корпусы
2 6430-1609324 Манжет
3 6430-1609310 Сақина
4 6430-1609306 Кір жуғыш
5 6430-1609321 Манжет
6 6430-1609304 Жең
7 Сақина 033-036-19-2-2 Сақина 033-036-19-2-2
8 6430-1609325 Манжет
9 Сақина 018-022-25-2-2 Сақина 018-022-25-2-2
10 6430-1609214 Follower поршені
11 Сақина 025-029-25-2-2 Сақина 025-029-25-2-2
12 6430-1609224 Көктем
13 Сақина 027-03 0-19-2-2 Сақина 027-03 0-19-2-2
14 6430-1609218 Ершік
15 500-3515230-10 Ілініс күшейткіш клапан
16 842-8524120 Көктем
17 Сақина 030-033-19-2-2 Сақина 030-033-19-2-2
18 6430-1609233 Қолдау
19 6430-1609202 Цилиндр
20 373165 Шпилька M10x40
21 6430-1609203 Жең
22 375458 Жуғыш 8 ОТ
23 201458 болт М8-6гх25
24 6430-1609242 Көктем
25 6430-1609322 Манжет
26 6430-1609207 Поршень
27 6430-1609302 Сақина
28 Сақина 020-025-30-2-2 Сақина 020-025-30-2-2
29 6430-1609236 Білік
30 6430-1609517 Мөр
31 6430-1609241 Дің
32 6430-1609237 Мұқаба
33 6430-1609216 Цилиндр тақтасы
34 220050 Бұранда М4-6гх8
34 220050 Бұранда М4-6гх8
35 64221-1602718 Қорғаныс қалпақ
36 378941 Штепсель M14x1,5
37 101-1609114 айналма клапан
38 12-3501049 Клапан қақпағы
39 378942 Штепсель M16x1,5
40 6430-1609225 Тыныс алу
41 252002 Кір жуғыш 4
42 252132 Кір жуғыш 14
43 262541 Штепсель кг 1/8"
43 262541 Штепсель кг 1/8"
44 Сақина 008-012-25-2-2 Сақина 008-012-25-2-2
45 6430-1609320 Түтік
46 6430-1609323 Мөр
Осы бетке сілтеме: http://www..php?typeauto=2&mark=11&model=293&group=54

Аралас циклді электр станциялары – газ турбинасының пайдаланылған газдарының жылуы тікелей немесе жанама түрде бу турбинасының циклінде электр энергиясын өндіруге жұмсалатын электр станциялары. Оның бумен жұмыс істейтін және газ турбиналы қондырғылардан тиімділігі жоғарылауымен ерекшеленеді.

Комбинирленген циклді қондырғының схемасы (Фоминаның лекциясынан).

GT EG бу

компрессор Қалдық жылу қазандығы К

ауа EG

жем су

CS - жану камерасы

GT - газ турбинасы

К - конденсациялық бу турбинасы

EG - электр генераторы

Құрама циклді қондырғы екі бөлек блоктан тұрады: бу қуаты мен газ турбинасы.

Газ турбиналық қондырғыда турбина отынның жануының газ тәрізді өнімдерімен айналады. Табиғи газ да, мұнай өнеркәсібінің өнімдері де (мазут, дизельдік отын) отын ретінде қызмет ете алады. Турбинамен бір білікте ротордың айналуына байланысты бірінші генератор орналасқан. электр тоғы. Газ турбинасы арқылы өтетін жану өнімдері оған өз энергиясының бір бөлігін ғана береді және әлі де газ турбинасының шығысында жоғары температураға ие болады. Газ турбинасының шығысынан жану өнімдері бу электр станциясына, қалдық жылу қазандығына түседі, онда олар суды және одан пайда болатын буды қыздырады. Жану өнімдерінің температурасы буды бу турбинасында пайдалану үшін қажетті күйге келтіру үшін жеткілікті (түтін газының температурасы 500 градус Цельсий шамамен 100 атмосфера қысымында өте қызған буды алуға мүмкіндік береді). Бу турбинасы екінші электр генераторын басқарады.

CCGT даму перспективалары (Аметистов оқулығынан).

1. Құрама циклді қондырғы электр энергиясын өндіру үшін қолданылатын ең үнемді қозғалтқыш болып табылады. Бастапқы температурасы шамамен 1000 °C болатын GTP бар бір тізбекті CCGT шамамен 42% абсолютті тиімділікке ие болуы мүмкін, бұл CCGT теориялық тиімділігінің 63% құрайды. Коэффицент пайдалы әрекетГаз турбинасы алдындағы газдардың температурасы 1450 °C деңгейінде болатын буды қайта қыздыратын үш контурлы CCGT бүгінгі күні 60% жетеді, бұл теориялық мүмкін болатын деңгейдің 82% құрайды. Тиімділікті одан да арттыруға болатыны сөзсіз.

2. Комбинирленген циклді қондырғы – ең экологиялық таза қозғалтқыш. Бұл, ең алдымен, жоғары тиімділікке байланысты - ақыр соңында, отынның құрамындағы электр энергиясына айналдыруға болмайтын барлық жылу қоршаған ортаға бөлініп, оның термиялық ластануы орын алады. Демек, бу электр станциясымен салыстырғанда CCGT жылу шығарындыларының төмендеуі электр энергиясын өндіру үшін отын шығыны аз болатын дәрежеде болады.

3. Комбинирленген циклді қондырғы - бұл өте маневрлі қозғалтқыш, оны тек автономды газ турбинасымен маневрлікпен салыстыруға болады.

4. Бумен жұмыс істейтін және аралас циклді ЖЭС-тердің бірдей қуаттылығы кезінде CCGT салқындатқыш суды тұтыну шамамен үш есе аз.

5. CCGT орнатылған қуаттылық бірлігіне орташа шығынға ие, ол құрылыс бөлігінің кішірек көлемімен, күрделі энергетикалық қазандықтың жоқтығымен, қымбаттығымен байланысты. мұржа, қарапайым бу турбиналары мен қызмет көрсететін су жүйелерін пайдалана отырып, қоректік суды регенеративті жылыту жүйелері.

6. CCGT қондырғыларының құрылыс циклі айтарлықтай қысқарады. CCGTs, әсіресе бір білікті, кезең-кезеңімен енгізілуі мүмкін. Бұл инвестициялау мәселесін жеңілдетеді.

Аралас циклді қондырғылардың іс жүзінде ешқандай кемшіліктері жоқ, керісінше, жабдық пен отынға қойылатын белгілі бір шектеулер мен талаптар туралы айту керек. Қарастырылып отырған қондырғылар табиғи газды пайдалануды талап етеді. Энергияға қолданылатын салыстырмалы түрде қымбат емес газдың үлесі 60%-дан асатын және оның жартысы жылу электр станцияларында экологиялық себептерге жұмсалатын Ресей үшін СКГТ салуға барлық мүмкіндіктер бар.

Осының бәрі CCGT қондырғыларының құрылысы қазіргі заманғы жылу энергетикасында басым тренд екенін көрсетеді.

CCGT түрінің пайдалану тиімділігі:

ηPGU = ηGTU + (1- ηGTU)*ηKU*ηPTU

ПТУ – бу турбиналық қондырғы

КУ - қалдық жылу қазандығы

Жалпы жағдайда CCGT тиімділігі:

Мұнда – Qgtu – газ турбинаның жұмыс сұйықтығына берілетін жылу мөлшері;

Qpsu – қазандағы бу ортасына берілетін жылу мөлшері.

1. ЖЭО-дан бу мен жылу берудің негізгі жылулық схемалары. Жылу беру коэффициенті α ЖЭО. ЖЭО-дағы ең жоғары жылу жүктемесін жабу жолдары,

ЖЭО (жылу электр станциялары)- тұтынушыларды жылу және электр энергиясымен орталықтандырылған қамтамасыз етуге арналған. Олардың IES-тен айырмашылығы - олар турбиналарда шығарылған будың жылуын өндіріс, жылыту, желдету және ыстық сумен қамтамасыз ету қажеттіліктеріне пайдаланады. Электр энергиясы мен жылуды өндірудің осындай үйлесімі арқасында бөлек энергиямен жабдықтаумен салыстырғанда (ЖЭС-те электр энергиясын өндіру және жергілікті қазандықтардағы жылу) айтарлықтай отын үнемдеуге қол жеткізіледі. Біріктірілген өндірістің осы әдісінің арқасында ЖЭО-да жеткілікті жоғары тиімділікке қол жеткізіліп, 70%-ға дейін жетеді. Сондықтан ЖЭО қондырғылары жылуды көп тұтынатын аудандар мен қалаларда кең тарады. ЖЭО-ның максималды қуаты ХЭС-тен аз.

ЖЭО зауыттары тұтынушылармен байланысты, өйткені жылу беру радиусы (бу, ыстық су) шамамен 15 км. Елдің ЖЭО-лары береді ыстық су 30 км-ге дейінгі қашықтыққа жоғары бастапқы температурада. 0,8-1,6 МПа қысыммен өндірістік қажеттіліктерге арналған буды 2-3 км-ден аспайтын қашықтыққа жіберуге болады. Жылу жүктемесінің орташа тығыздығы кезінде ЖЭО қуаты әдетте 300-500 МВт-тан аспайды. Тек ішінде ірі қалалар, мысалы, Мәскеу немесе Санкт-Петербургте жылу жүктемесінің тығыздығы жоғары, қуаттылығы 1000-1500 МВт-қа дейін болатын қондырғыларды салу мағынасы бар.

ЖЭО қондырғысының қуаттылығы және турбогенератор түрі жылу сұранысына және өндірістік процестерде және жылытуға пайдаланылатын будың параметрлеріне сәйкес таңдалады. Бір және екі басқарылатын бу сорғыштары және конденсаторлары бар турбиналар ең көп қолдануды алды (суретті қараңыз). Реттелетін экстракциялар жылу мен электр энергиясын өндіруді реттеуге мүмкіндік береді.

ЖЭО режимі – тәуліктік және маусымдық – негізінен жылуды тұтынумен анықталады. Станция ең үнемді жұмыс істейді, егер оның электр қуаты жылу шығаруға сәйкес болса. Бұл ретте конденсаторларға будың ең аз мөлшері түседі. Қыста, жылуға сұраныс максималды болған кезде, өнеркәсіптік кәсіпорындардың жұмыс уақытында ауаның есептік температурасында ЖЭО генераторларының жүктемесі номиналдыға жақын болады. Жылу шығыны төмен кезеңдерде, мысалы, жазда, сондай-ақ қыста ауа температурасы есептелгеннен жоғары болғанда және түнде ЖЭО-ның жылу тұтынуына сәйкес келетін электр қуаты төмендейді. Егер энергетикалық жүйеге электр қуаты қажет болса, ЖЭО аралас режимге ауысуы керек, бұл бу беруді ішінара арттырады. төмен қысымтурбиналар мен конденсаторлар. Бұл ретте электр станциясының тиімділігі төмендейді.

«Жылуды тұтыну бойынша» когенерациялық станциялармен электр энергиясын максималды өндіру жылуды тұтынуды қысқартқан сағаттарда жүктеменің айтарлықтай бөлігін алатын қуатты КПБ және СЭС-мен бірлесіп жұмыс істегенде ғана мүмкін болады.

жылу жүктемесін реттеу жолдарын салыстырмалы талдау.

сапасын реттеу.

Артықшылығы: жылу желілерінің тұрақты гидравликалық режимі.

Кемшіліктері:

■ ең жоғары жылу қуаты көздерінің төмен сенімділігі;

■ жылыту желісінің қосымша суын тазартудың қымбат әдістерін қолдану қажеттілігі жоғары температураларсалқындатқыш;

■ ыстық сумен жабдықтау үшін суды алуды және жылуды тұтыну үшін электр энергиясын өндірудің осыған байланысты төмендеуін өтеу үшін температураның жоғарылау кестесі;

■ жылумен жабдықтау жүйесінің жылу жүктемесін реттеудің үлкен тасымалдау кешігуі (жылулық инерция);

■ салқындату сұйықтығының температурасы 60-85 °С болатын жылыту кезеңінің көп бөлігінде жылумен жабдықтау жүйесінің жұмысына байланысты құбырлардың коррозиясының жоғары қарқындылығы;

■ жылыту жүйелерінің жұмысына ЫҚС жүктемесінің әсерінен және абоненттер үшін ЫҚС және жылыту жүктемелерінің әртүрлі қатынасы салдарынан үй ішіндегі ауа температурасының ауытқуы;

■ жылу тасымалдағыштың температурасы сыртқы ауаның орташа температурасына сәйкес бірнеше сағат бойы реттелетін кезде жылумен жабдықтау сапасының төмендеуі, бұл ішкі ауа температурасының ауытқуына әкеледі;

■ желілік судың айнымалы температурасында компенсаторлардың жұмысы айтарлықтай қиындайды.

Ресейде CCGT енгізудің себептері қандай, бұл шешім неге қиын, бірақ қажет?

Неліктен олар CCGT салуды бастады

Электр және жылу энергиясын өндірудің орталықтандырылмаған нарығы энергетикалық компанияларға өз өнімдерінің бәсекеге қабілеттілігін арттыру қажеттілігін талап етеді. Олар үшін басты маңыздылық – инвестициялық тәуекелді барынша азайту және осы технологияны қолдану арқылы алуға болатын нақты нәтижелер.

Коммерциялық өнімге айналатын электр және жылу энергиясы нарығындағы мемлекеттік реттеудің жойылуы оларды өндірушілер арасындағы бәсекелестіктің күшеюіне әкеледі. Сондықтан болашақта жаңа жобаларды жүзеге асыруда қосымша күрделі салымдарды қамтамасыз ете алатын сенімді және жоғары табысты электр станциялары ғана мүмкін болады.

CCGT таңдау критерийлері

CCGT бір немесе басқа түрін таңдау көптеген факторларға байланысты. Жобаны жүзеге асырудағы маңызды критерийлердің бірі оның экономикалық тиімділігі мен қауіпсіздігі болып табылады.

Электр станцияларының қолданыстағы нарығын талдау қымбат емес, пайдаланудағы сенімді және тиімділігі жоғары электр станцияларына айтарлықтай қажеттілікті көрсетеді. Бұл концепцияның модульдік, алдын ала конфигурацияланған дизайны зауытты кез келген жергілікті жағдайларға және тұтынушылардың нақты талаптарына жоғары бейімдейді.

Мұндай өнімдер тұтынушылардың 70% -дан астамын қанағаттандырады. Бұл шарттарды кәдеге жарату (екілік) типті ГТ және СГ-ЖЭС негізінен қанағаттандырады.

Энергетикалық тұйық

Бірқатар академиялық институттар жүргізген ресейлік энергетика саласын талдау бүгінгі күннің өзінде ресейлік электр энергетикасы жыл сайын іс жүзінде 3-4 ГВт қуаттарын жоғалтып жатқанын көрсетеді. Нәтижесінде, 2005 жылға қарай «ЕЭС Ресей» РАО деректері бойынша, оның физикалық ресурсын өңдеген жабдықтың көлемі жалпы қуаттың 38% құрайды, ал 2010 жылға қарай бұл көрсеткіш қазірдің өзінде 108 млн кВт (46) құрайды. %).

Оқиғалар дәл осы сценарийге сәйкес дамитын болса, алдағы жылдары қартаюына байланысты энергоблоктардың көпшілігі апаттардың қауіпті аймағына енеді. Қолданыстағы электр станцияларының барлық түрлерін техникалық қайта жарақтандыру мәселесі тіпті кейбір салыстырмалы түрде «жас» 500-800 МВт энергоблоктардың негізгі блоктардың қызмет ету мерзімін таусылғанымен және күрделі қалпына келтіру жұмыстарын қажет ететіндігімен қиындады.

Сондай-ақ оқыңыз: GTU және CCGT тиімділігі отандық және шетелдік электр станциялары үшін қалай ерекшеленеді?

Электр станцияларын қайта құру оңайырақ және арзанырақ

Негізгі жабдықтың ірі бөлшектерін (турбиналық роторлар, қазандықтардың жылыту беттері, бу құбырлары) ауыстыру арқылы зауыттардың қызмет ету мерзімін ұзарту, әрине, жаңа электр станцияларын салудан әлдеқайда арзан.

Көбінесе электр станциялары мен өндірістік зауыттар үшін жабдықты бөлшектелетін ұқсас құрылғымен ауыстыру ыңғайлы және тиімді. Дегенмен, бұл отын үнемдеуді айтарлықтай арттыру мүмкіндіктерін пайдаланбайды, ластануды азайтпайды қоршаған орта, жаңа жабдықтардың автоматтандырылған жүйелерінің заманауи құралдары пайдаланылмайды, пайдалану және жөндеу шығындары өседі.

Электр станцияларының төмен тиімділігі

Ресей бірте-бірте еуропалық энергетикалық нарыққа шығып, ДСҰ-ға кіруде, бірақ сонымен бірге бізде көптеген жылдар бойы өте қиын жағдай болды. төмен деңгейэлектр энергетикасының жылу тиімділігі. Конденсациялық режимде жұмыс істегенде электр станцияларының орташа тиімділігі 25% құрайды. Демек, жанар-жағармай бағасы әлемдік деңгейге көтерілсе, елімізде электр қуатының бағасы әлемдік бағадан бір жарым-екі есеге қымбаттап, басқа тауарларға әсер ететіні сөзсіз. Сондықтан энергоблоктар мен жылу станцияларын қайта құру енгізіліп жатқан жаңа жабдықтар мен электр станцияларының жеке құрамдас бөліктері заманауи әлемдік деңгейде болатындай етіп жүргізілуі керек.

Энергия аралас цикл технологияларын таңдайды

Енді қиындығына қарамастан қаржылық жағдай, энергетикалық және авиациялық қозғалтқыштар ғылыми-зерттеу институттарының конструкторлық бюроларында жылу электр станцияларының жаңа жабдықтар жүйесін әзірлеу қайта қолға алынды. Атап айтқанда, ПӘК 54-60% дейін конденсациялық бу-газ электр станцияларын құру туралы сөз болып отыр.

Әртүрлі отандық ұйымдар жүргізген экономикалық бағалаулар, егер мұндай электр станциялары салынса, Ресейде электр энергиясын өндіру шығындарын азайтудың нақты мүмкіндігін көрсетеді.

Тіпті қарапайым газ турбиналары тиімділік тұрғысынан тиімдірек болады

ЖЭО-да осы типтегі CCGT-325 және CCGT-450 сияқты CCGT-ларды әмбебап пайдалану қажет емес. Схема шешімдері нақты жағдайларға, атап айтқанда, жылу және электрлік жүктемелердің арақатынасына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.

Сондай-ақ оқыңыз: Біріктірілген циклді қондырғының циклін және CCGT схемасын таңдау

Қарапайым жағдайда, жылумен жабдықтау немесе технологиялық бу өндіру үшін газ турбиналарында шығарылған газдардың жылуын пайдаланған кезде заманауи газ турбиналары бар ЖЭО-ның электр ПӘК 35% деңгейіне жетеді, бұл да қазіргіден айтарлықтай жоғары. . GTU және PTU тиімділігіндегі айырмашылықтар туралы - мақалада оқыңыз GTU және CCGT тиімділігі отандық және шетелдік электр станциялары үшін қалай ерекшеленеді

Жылу электр станцияларында газ турбиналарын қолдану өте кең болуы мүмкін. Қазіргі уақытта қуаты 50-120 МВт ЖЭО-ның 300-ге жуық бу турбиналық қондырғылары табиғи газдың 90 және одан да көп пайызын жағатын қазандықтардың буымен қоректенеді. Негізінде олардың барлығы бірлік қуаты 60-150 МВт болатын газ турбиналары арқылы техникалық қайта жарақтандыруға үміткерлер.

GTU және CCGT енгізудегі қиындықтар

Дегенмен, біздің елде ГТУ және CCGT өнеркәсіптік енгізу процесі өте баяу. негізгі себебі- жеткілікті үлкен қажеттілікке байланысты инвестициялық қиындықтар қаржылық инвестициялармүмкіндігінше қысқа мерзімде.

Тағы бір шектеуші жағдай ауқымды пайдалануда дәлелденген таза қуатты газ турбиналарының отандық өндірушілерінің ассортиментінде нақты болмауымен байланысты. Мұндай газ турбиналарының прототипі ретінде жаңа буынның GTU-ларын алуға болады.

Регенерациясыз екілік CCGT

Екілік CCGTs белгілі бір артықшылыққа ие, өйткені олар жұмыс кезінде ең арзан және сенімді. Екілік CCGTs бу бөлігі өте қарапайым, өйткені бу регенерациясы тиімсіз және пайдаланылмайды. Қатты қыздырылған будың температурасы газ турбинасында шығатын газдардың температурасынан 20-50 °С төмен. Қазіргі уақытта энергетикалық секторда 535-565 °C стандартты деңгейге жетті. Ағымдағы бу қысымы соңғы кезеңдерде қолайлы ылғалдылықты қамтамасыз ететіндей таңдалады, олардың жұмыс шарттары мен қалақтарының өлшемдері қуатты бу турбиналарымен шамамен бірдей.

Бу қысымының CCGT тиімділігіне әсері

Әрине, экономикалық және шығын факторлары ескеріледі, өйткені бу қысымы CCGT жылу тиімділігіне аз әсер етеді. Газдар мен бу-су ортасы арасындағы температура айырмашылығын азайту үшін және ең жақсы жолменгаз турбинасында шығарылған газдардың жылуын аз термодинамикалық шығындармен пайдалану үшін қоректік судың булануы екі немесе үш қысым деңгейінде ұйымдастырылады. Төмендетілген қысымда пайда болатын бу турбинаның ағыс жолының аралық нүктелерінде араласады. Бумен қыздыру да жүзеге асырылады.

Сондай-ақ оқыңыз: CCGT аралас циклді қондырғыларының сенімділігі

Түтін газының температурасының CCGT тиімділігіне әсері

Турбинаның кіріс және шығысындағы газ температурасының жоғарылауымен будың параметрлері және ГТП циклінің бу бөлігінің ПӘК жоғарылайды, бұл CCGT тиімділігінің жалпы өсуіне ықпал етеді.

Энергетикалық машиналарды құру, жетілдіру және ауқымды өндіру үшін нақты бағыттарды таңдау тек термодинамикалық жетілдіруді ғана емес, сонымен қатар жобалардың инвестициялық тартымдылығын ескере отырып шешілуі керек. Әлеуетті инвесторлар үшін ресейлік техникалық және өндірістік жобалардың инвестициялық тартымдылығы ең маңызды және ең өзекті мәселе, оның шешіміне Ресей экономикасының жандануы көп жағдайда байланысты.

(3 460 рет барған, бүгін 1 рет барған)

Жоғарыда біз ең қарапайым және кең таралған түрдегі CCGT - қайта өңдеуді қарастырдық. Дегенмен, PGU-дің әртүрлілігі соншалықты, оларды толық қарастыру мүмкін емес. Сондықтан төменде біз іргелі немесе практикалық тұрғыдан біз үшін қызықты CCGT негізгі түрлерін қарастырамыз. Сонымен бірге біз оларды жіктеуге тырысамыз, ол кез келген жіктеу сияқты шартты болады.

Мақсаты бойынша CCGT конденсаторлық және жылыту қондырғыларына бөлінеді. Олардың біріншісі тек электр энергиясын өндіреді, екіншісі бу турбинасына қосылған жылытқыштардағы желілік суды жылытуға да қызмет етеді.

CCGT қолданылатын жұмыс органдарының саны бойынша олар екілік және моно болып бөлінеді. Бинарлы қондырғыларда газтурбиналық циклдің (ауа мен отынның жану өнімдері) және бу турбиналық қондырғысының (су және су буы) жұмыс органдары бөлінеді. Монарлы қондырғыларда турбинаның жұмыс сұйықтығы жану өнімдері мен су буының қоспасы болып табылады.

Схема Монариялық CCGTсуретте көрсетілген. 9.4. ГТУ-дан шығатын газдар жылу қазандығына жіберіледі, оған су қоректік сорғы арқылы беріледі. 5 . Алынған бу жану камерасына түседі 2 , жану өнімдерімен араласады және алынған біртекті қоспа газға жіберіледі (дұрыс, бу-газ турбинасына) 3 . Мұның мағынасы түсінікті: ауадан келетін бөлігі ауа компрессорыжәне жұмыс газдарының температурасын газ турбинасы бөліктерінің рұқсат етілген беріктік шарттарына дейін төмендетуге қызмет ететін бумен ауыстырылады, оның қысымын су күйіндегі қоректік сорғы арқылы арттыру ауа қысымының жоғарылауына қарағанда аз энергияны жұмсайды. компрессорда. Сонымен қатар, газ-бу қоспасы қалдық жылу қазандығынан бу түрінде шығатындықтан, оның қазандыққа алған және айтарлықтай мөлшері болатын су буының конденсация жылуы мұржаға түседі.

Газ-бу қоспасынан буды конденсациялауды ұйымдастырудың техникалық қиындығы және осыған байланысты қуатты су тазарту қондырғысының тұрақты жұмыс істеу қажеттілігі моно типті CCGT негізгі кемшілігі болып табылады.

Күріш. 9.4. Моно CCGT негізгі диаграммасы

Шетелде сипатталған монарлы қондырғы STIG (Steam Iniected Gas Turbine) деп аталды. Оларды негізінен General Electric салыстырмалы түрде төмен қуаттағы газ турбиналарымен бірге құрастырады. Кестеде. 9.1 бу бүркуін пайдалану кезінде қозғалтқыш қуаты мен тиімділігін арттыруды бейнелейтін General Electric деректерін көрсетеді.

9.1-кесте

Бір типті CCGT жану камерасына буды енгізу кезінде қуат пен тиімділіктің өзгеруі

Бу айдаған кезде қуат пен өнімділіктің жоғарылайтынын көруге болады.

Жоғарыда көрсетілген кемшіліктер моно типті СКГТ-ны, ең болмағанда қуатты ЖЭС-те электр энергиясын өндіру мақсатында кеңінен қолдануға әкелмеді.

Южнотурбина зауытында (Николаев қ., Украина) қуаттылығы 16 МВт болатын демонстрациялық моно типті CCGT қондырғысы салынды.

Көптеген CCGT екілік типті. Қолданыстағы екілік CCGT бес түрге бөлуге болады:

CCGT пайдалану. Бұл қондырғыларда газ турбинасының пайдаланылған газдарының жылуы бу турбинасы циклінде пайдаланылатын жоғары параметрлерді бу өндіру үшін қалдық жылу қазандықтарында пайдаланылады. CCGT-мен салыстырғанда CCGT пайдаланудың негізгі артықшылықтары жоғары тиімділік (таяу жылдары олардың тиімділігі 60% -дан асады), айтарлықтай төмен күрделі салымдар, салқындатқыш суға қажеттіліктің аздығы, зиянды шығарындылардың төмендігі және жоғары маневрлік. Жоғарыда көрсетілгендей, CCGT пайдалану бу турбиналық қондырғы (STP) үшін жоғары өнімді бу шығару үшін жоғары түтін газының температурасы бар жоғары үнемді жоғары температуралы газ турбиналары қажет. Осы талаптарға жауап беретін заманауи газ турбиналары әлі де табиғи газда немесе сұйық отынның жеңіл сорттарында жұмыс істей алады.

Газ турбиналық шығатын газдарды қуат қазандығына ағызуымен CCGT.Көбінесе мұндай CCGT қысқаша деп аталады «қоқыс», немесе CCGT бар төмен қысымды бу генераторы(9.5-сурет).

Күріш. 9.5. CCGT қалдықтарының схемасы

Оларда оттегінің жеткілікті мөлшері бар ГТУ пайдаланылған газдарының жылуы қазандықтың желдеткіштерімен қамтамасыз етілген ауаны атмосферадан ауыстыра отырып, қуат қазандығына жіберіледі. Бұл ретте қазандықтың ауа жылытқышы қажет емес, өйткені газ турбинаның пайдаланылған газдары жоғары температураға ие. Қалдық тізбегінің негізгі артықшылығы - бу турбиналық циклында қымбат емес энергияны қатты отынды пайдалану мүмкіндігі.

Қалдық CCGT-де отын тек ГТП жану камерасына ғана емес, сонымен қатар қуат қазандығына жіберіледі (9.5-сурет), ал ГТП жеңіл отынмен (газ немесе дизельдік отын) жұмыс істейді, ал қуат қазандығы жұмыс істейді. кез келген отын. CCGT қалдықтарында екі термодинамикалық цикл жүзеге асырылады. Газ турбинасының жану камерасына отынмен бірге түсетін жылу CCGT кәдеге жаратудағы сияқты электр энергиясына айналады, яғни. ПӘК 50%, ал қуат қазандығына берілетін жылу - кәдімгі бу турбинасы цикліндегідей, яғни. тиімділігі 40%. Дегенмен, газ турбинасының пайдаланылған газдарындағы оттегінің жеткілікті жоғары мөлшері, сондай-ақ қуат қазандығының артында шамалы артық ауа қатынасының болуы бу турбинасы циклінің қуатының үлесі шамамен 2/3 құрайды, және газ турбинасы қуатының үлесі 1/3 (пайдаланудан айырмашылығы CCGT , мұнда бұл қатынас кері). Сондықтан CCGT қалдықтарының тиімділігі шамамен

анау. CCGT қайта өңдеуге қарағанда айтарлықтай аз. Кәдімгі бу турбинасы циклімен салыстырғанда, CCGT қалдықтарын пайдалану кезіндегі отын үнемдеу CCGT пайдаланатын қондырғыдағы отын үнемдеуден шамамен екі есе көп деп есептеуге болады.

Сонымен қатар, CCGT қалдықтарының схемасы өте күрделі болып шығады, өйткені бу турбинасы бөлігінің автономды жұмысын қамтамасыз ету қажет (GTP істен шыққан жағдайда) және қазандықта ауа жылытқышы жоқ ( Өйткені, GTP-ден ыстық газдар CCGT жұмысы кезінде қуат қазандығына түседі), оны қуат қазандығына бермес бұрын ауаны қыздыратын арнайы жылытқыштарды орнату қажет.

Негізгі әдебиеттер:

Сіздің жеке реферат;

Қазіргі заманғы энергетика негіздері: Энергетикалық компаниялардың менеджерлеріне арналған дәрістер курсы. Екі бөлікте. / Корр. жалпы редакциясымен. RAS Е.В. Аметистова. ISBN 5-7046-0889-2. Бөлім 1. Қазіргі заманғы жылу энергетикасы / Трухний А.Д., Макаров А.А., Клименко В.В. - М.: МПЭИ баспасы, 2002. - 368 б., сырқат. ISBN 5-7046-0890-6 (1-бөлім). 2-бөлім. Қазіргі заманғы электр энергетикасы / Ред. профессорлар А.П. Бурман және В.А. Строева. - М.: МПЭИ баспасы, 2003. - 454 б., сырқат. ISBN 5-7046-0923-6 (2-бөлім)