Kombinuoto ciklo elektrinės vadinamos(CCGT), kai dujų turbinos bloko išmetamųjų dujų šiluma tiesiogiai arba netiesiogiai naudojama elektros energijai gaminti garo turbinos cikle.

Fig. 2.1 parodyta paprasčiausio PSU, vadinamojo, schema perdirbimo tipas. Dujų turbinos išmetamosios dujos patenka į katilas-rekuperacija-

Ryžiai. 2.1.

/ - perkaitintuvas; 2 - garintuvas; 3 - ekonomaizeris; 4 - būgnas; 5 - garo turbinos kondensatorius; 6 - tiekimo siurblys; 7 - garintuvo lietvamzdis; 8 - garintuvo stovų vamzdžiai

toras- priešpriešinio srauto šilumokaitį, kuriame dėl karštų dujų šilumos susidaro aukštų parametrų garai ir nukreipiami į garo turbiną.

Atliekos šilumos katilas yra stačiakampė šachta, turinti šildomuosius paviršius, suformuotus iš vamzdelių, į kuriuos tiekiamas garo turbinos bloko darbinis skystis (vanduo arba garai). Paprasčiausiu atveju atliekinės šilumos katilo šildymo paviršiai susideda iš trijų elementų: ekonomaizerio 3, garintuvas 2 ir perkaitintuvas 1. Centrinis elementas yra garintuvas, sudarytas iš būgno 4 (ilgas cilindras, pusiau užpildytas vandeniu), keli lietvamzdžiai 7 ir gana sandariai sumontuoti vertikalūs grubūs paties garintuvo elementai 8. Garintuvas veikia natūralios konvekcijos principu. Garinimo vamzdžiai yra aukštesnės temperatūros zonoje nei žemesni, todėl vanduo juose įšyla, iš dalies išgaruoja, tampa lengvesnis ir kyla aukštyn į būgną. Atlaisvinta erdvė prisipildo daugiau saltas vanduo per nuleidžiamus vamzdžius iš būgno. Sotieji garai surenkami būgno viršuje ir nukreipiami į perkaitintuvo vamzdžius 1. Garo suvartojimas iš būgno 4 kompensuojamas vandens tiekimu iš ekonomaizerio 3. Tokiu atveju įeinantis vanduo daug kartų praeis pro garinimo vamzdžius, kol visiškai išgaruos. Todėl aprašytas atliekų šilumos katilas vadinamas natūralios cirkuliacijos katilu.

Ekonomaizeryje tiekiamas vanduo pašildomas beveik iki virimo temperatūros (10-20 °C mažesnė už sočiųjų garų temperatūrą būgne, kurią visiškai lemia slėgis jame). Iš būgno sausi sotieji garai patenka į perkaitintuvą, kur perkaista virš soties temperatūros. Susidariusių perkaitintų garų temperatūra Г0 visada, žinoma, yra žemesnė nei dujų temperatūra 0р iš dujų turbinos (dažniausiai 25-30 °С).

Pagal cogla-utilizer schemą pav. 2.1 paveiksle parodytas dujų ir darbinio skysčio (garų, vandens) temperatūrų pokytis jiems judant vienas kito link. Dujų temperatūra sklandžiai mažėja nuo 0 G vertės įleidimo angoje iki vertės 0 x išmetamųjų dujų temperatūra. Vanduo, judantis link jo, pakelia jo temperatūrą ekonomaizeryje iki virimo taško (taškas A). SU Esant tokiai temperatūrai (ant virimo ribos) vanduo patenka į garintuvą. Vanduo jame išgaruoja. Tuo pačiu metu jo temperatūra nesikeičia (procesas A-/;). Taške b darbinis skystis yra sausų sočiųjų garų pavidalu. Tada perkaitintuvas perkaista iki vertės / 0.

Perkaitintuvo išėjimo angoje susidaręs garas nukreipiamas į garo turbiną, kur plečiasi ir veikia. Iš turbinos kuro atliekos patenka į kondensatorių 5 ir kondensuojamos naudojant padavimo siurblį 6, padidinus tiekiamo vandens slėgį, jis grąžinamas atgal į atliekų šilumos katilą.

Taigi esminis skirtumas tarp CCGT garo elektrinės (SPU) ir įprastinis PSUŠiluminė jėgainė susideda tik iš to, kad kuras nėra deginamas atliekų šilumos katile, o CCGT PSU darbui reikalinga šiluma paimama iš GTU išmetamųjų dujų. Tačiau nedelsiant reikia atkreipti dėmesį į keletą svarbių techninių skirtumų tarp CCGT PSU ir TPP PSU:

1. GTU 0 G išmetamųjų dujų temperatūrą beveik vienareikšmiškai lemia dujų temperatūra prieš dujų turbiną [žr. santykis (1.2)] ir dujų turbinos aušinimo sistemos tobulumas. Daugumoje šiuolaikinių dujų turbinų, kaip matyti iš lentelės. 1.2, išmetamųjų dujų temperatūra yra 530-580 °C (nors yra atskiri dujų turbinų blokai, kurių temperatūra siekia iki 640 °C). Pagal ekonomaizerio vamzdžių sistemos patikimo veikimo sąlygas, kai ji veikia naudojant gamtines dujas, tiekiamo vandens temperatūra 1 p atliekinės šilumos katilo įvade turi būti ne žemesnė kaip 60 °C. Iš atliekų šilumos katilo išeinančių dūmų temperatūra visada yra aukštesnė už temperatūrą tn V. Realiai jis yra 0 x 100 °C lygyje, todėl atliekinės šilumos katilo (HRB) efektyvumas bus

kur vertinimui daroma prielaida, kad dujų temperatūra atliekų šilumos katilo įvade yra 555 °C, o lauko oro temperatūra yra 15 °C. Veikiant dujomis, įprastinio TPP energijos katilo naudingumo koeficientas yra 94%. Taigi CCGT bloke esančio atliekinės šilumos katilo naudingumo koeficientas yra žymiai mažesnis nei TPP katilo naudingumo koeficientas.

2. Be to, nagrinėjamos KGT garo turbinos bloko (TTU) efektyvumas yra žymiai mažesnis nei įprastos šiluminės elektrinės ATM. Taip yra ne tik dėl to, kad atliekinės šilumos katilo generuojamo garo parametrai yra mažesni, bet ir dėl to, kad CCGT garo turbinos bloke nėra regeneravimo sistemos. Bet iš esmės ji negali to turėti, nes pakilo temperatūra tn c dar labiau sumažės atliekinės šilumos katilo efektyvumas.

Jėgainės su CCGT bloku projektavimo idėja pateikta fig. 2.2, kuriame pavaizduota šiluminė elektrinė su trimis jėgos agregatais. Kiekvienas jėgos agregatas susideda iš dviejų gretimų dujų turbinų blokų 4 V94.2 tipo Siemens, kurių kiekvienas siunčia aukštos temperatūros išmetamąsias dujas į savo atliekų šilumos katilą 8. Šių katilų generuojamas garas nukreipiamas į vieną garo turbiną 10 su elektros generatoriumi 9 ir kondensatorius, esantis kondensacinėje patalpoje po turbina. Kiekvieno tokio bloko bendra galia yra 450 MW (kiekviena dujų turbina ir garo turbina – apie 150 MW). Tarp išėjimo difuzoriaus 5 ir atliekų šilumos katilą 8 įrengti aplinkkelį (apeinantį) kaminą 12 ir dujoms nepralaidūs vartai b. Vartai leidžia atjungti atliekinės šilumos katilą 8 iš dujų turbinos dujų ir nukreipti jas aplinkkeliu į atmosferą. Toks poreikis gali kilti iškilus problemoms jėgos agregato garo turbininėje dalyje (turbinoje, atliekų šilumos katile, generatoriuje ir kt.), kai

Ryžiai. 2.2. Jėgainės su CCGT bloku statyba (įmonės prospektas Siemens):

1 - kombinuotas oro apdorojimo įrenginys (KVOU); 2 - blokinis transformatorius; 3 - dujų turbinos generatorius; 4 - GTU tipas U94.2; 5 - perėjimo difuzorius iš dujų turbinos į aplinkkelio vamzdį; 6 - Sklendės; 7 - deaeratorius; 8 - vertikalus atliekinės šilumos katilas; 9 - garo turbinos generatorius; 10 - garo turbina; 11 - rekuperacinio katilo lietaus sklendė; 12 - aplinkkelio vamzdis; 13 - patalpa skysto kuro valymo įrangai; 14 - skysto kuro bakai

jį reikia išjungti. Tokiu atveju jėgos agregato galią tieks tik dujų turbinos blokas, t.y. jėgos agregatas gali atlaikyti 300 MW apkrovą (nors ir su mažesniu efektyvumu). Aplinkinis vamzdis taip pat labai padeda paleidžiant jėgos agregatą: vartų pagalba atliekinės šilumos katilas atjungiamas nuo dujų turbinos dujų, o pastarosios per kelias minutes įjungiamos visa galia. Tada galite lėtai, vadovaudamiesi instrukcijomis, įjungti atliekinės šilumos katilą ir garo turbiną.

Įprasto veikimo metu vartai, priešingai, neleidžia karštoms dujų turbinos dujoms patekti į aplinkkelio vamzdį, o nukreipia jas į atliekinės šilumos katilą.

Dujoms nepralaidūs vartai yra didelio ploto ir yra kompleksiniai techninis prietaisas, kurio pagrindinis reikalavimas yra didelis tankis, nes kiekvienas 1% per nuotėkį prarandamos šilumos reiškia, kad energijos bloko efektyvumas sumažėja maždaug 0,3%. Todėl kartais jie atsisako įrengti aplinkkelio vamzdį, nors tai labai apsunkina veikimą.

Tarp jėgos agregato perteklinės šilumos katilų sumontuotas vienas deaeratorius, kuris iš garo turbininio kondensatoriaus priima deaeracijai skirtą kondensatą ir paskirsto jį dviem atliekinės šilumos katilams.

Kaip ir bet kuriame kitame panašų įrenginį naudojančiame automobilyje, pagrindinė sankabos užduotis yra palengvinti vairuotojo gyvenimą, o tiksliau, pneumatinis-hidraulinis stiprintuvas daro tai, kad vairuotojui tektų mažiau jėgų spaudžiant sankabą. pedalas. O sunkiasvorėms transporto priemonėms tokia lengvata labai praverčia.

Paimkime kitų MAZ modelių sankabos konstrukcijos pavyzdį. Veikimo principas yra toks – paspaudus pedalą padidėja slėgis hidrauliniam stūmokliui, o tą patį slėgį patiria sekantis stūmoklis. Kai tik tai įvyksta, automatinis sekimo įtaisas įsijungia ir pakeičia slėgio lygį galios pneumatiniame cilindre. Pats prietaisas pritvirtintas prie karterio flanšo.

Stiprintuvų variantų yra nemažai, tačiau kalbant konkrečiai apie Minsko sunkvežimius, dauguma jų turi vieną ne itin malonų bendrą bruožą – dažnai nutinka taip, kad eksploatacijos metu iš CCGT bloko pradeda tekėti skystis. Natūralu, kad pirma mintis, kuri ateina į galvą, yra ta, kad tai gali būti gedimo, įvykusio dėl perkrovos, ir tuo pačiu rimto požymis.

Jei sumontavus (pakeitus) stiprintuvą tokių perkrovų nebuvo, iškart atsiranda kita versija - išslydo sugedęs! Taigi, šiandien viskas yra padirbta, ar tai būtų individuali, ar 238, net Brabus SV12, surinktas 600-ajam geliui. Tikriausiai tik rusiškų „Kalina“ ir ukrainietiškų „Tavria“ komponentai nėra padirbti - medžiaga yra brangesnė.

Bet anekdotai, juolab kad skysčio nutekėjimas iš pneumatinio-hidraulinio stiprintuvo yra rimtas simptomas. Tiesą sakant, viskas nėra taip tragiška, faktas yra tas, kad tai gali būti ne gedimo įrodymas, o tiesiog neteisingas koregavimas. „Tik“, nes PGU MAZ sankabos remontas nėra sudėtingas ir, turint tam tikrų įgūdžių, neužims daug laiko.

Svarbiausia yra nustatyti stiprintuvo strypo darbinį eigą. Norėdami tai padaryti, turėsite atitraukti patį strypą nuo svirties, pastumdami jį į šoną, kad jis visiškai iškristų iš korpuso. Vėliau sankabos svirtį reikia pasukti kryptimi nuo strypo, pasirenkant visus galimus tarpus. Tada išmatuojamas atstumas tarp svirties paviršiaus ir strypo galo.

Jei šis atstumas yra mažesnis nei 50 mm, tai reiškia, kad veikimo metu strypo stūmoklis išsikiš iki galo, taip atidarydamas skysčio išleidimo angą. Viskas, ko reikia, yra perkelti svirtį vienu lizdu arčiau stiprintuvo. Jei atstumas didesnis, tada nuotėkio priežastis yra kita, todėl geriau atlikti išsamesnį patikrinimą autoservise. Tačiau mes kartojame, bet dažniausiai bus daug koregavimo.

MAZ PGU dizainas, schema

1 6430-1609205 Cilindro korpusas
2 6430-1609324 Rankogaliai
3 6430-1609310 Žiedas
4 6430-1609306 Skalbyklė
5 6430-1609321 Manžetė
6 6430-1609304 Įvorė
7 Žiedas 033-036-19-2-2 Žiedas 033-036-19-2-2
8 6430-1609325 Rankogaliai
9 Žiedas 018-022-25-2-2 Žiedas 018-022-25-2-2
10 6430-1609214 Sekė stūmoklis
11 žiedas 025-029-25-2-2 žiedas 025-029-25-2-2
12 6430-1609224 Pavasaris
13 žiedas 027-03 0-19-2-2 žiedas 027-03 0-19-2-2
14 6430-1609218 Balnas
15 500-3515230-10 Sankabos stiprintuvo vožtuvas
16 842-8524120 Spyruoklė
17 Žiedas 030-033-19-2-2 Žiedas 030-033-19-2-2
18 6430-1609233 Palaikymas
19 6430-1609202 Cilindras
20 373165 Plaukų segtukas M10x40
21 6430-1609203 Rankovė
22 375458 Poveržlė 8 OT
23 201458 Varžtas M8-6gx25
24 6430-1609242 Spyruoklė
25 6430-1609322 Manžetė
26 6430-1609207 Stūmoklis
27 6430-1609302 Žiedas
28 Žiedas 020-025-30-2-2 Žiedas 020-025-30-2-2
29 6430-1609236 Velenas
30 6430-1609517 Antspaudas
31 6430-1609241 Strypas
32 6430-1609237 Viršelis
33 6430-1609216 Cilindro plokštė
34 220050 Varžtas M4-6gx8
34 220050 Varžtas M4-6gx8
35 64221-1602718 Apsauginis dangtelis
36 378941 Kištukas M14x1,5
37 101-1609114 Aplenkimo vožtuvas
38 12-3501049 Vožtuvo dangtelis
39 378942 Kištukas M16x1,5
40 6430-1609225 Kvėpavimas
41 252002 Poveržlė 4
42 252132 Poveržlė 14
43 262541 Kištukas kg 1/8 colio
43 262541 Kištukas kg 1/8 colio
44 Žiedas 008-012-25-2-2 Žiedas 008-012-25-2-2
45 6430-1609320 Vamzdis
46 6430-1609323 Antspaudas
Nuoroda į šį puslapį: http://www..php?typeauto=2&mark=11&model=293&group=54

Kombinuoto ciklo jėgainės vadinamos elektrinėmis, kuriose dujų turbinos išmetamųjų dujų šiluma tiesiogiai arba netiesiogiai naudojama elektros energijai gaminti garo turbinos cikle. Jis skiriasi nuo garo jėgainių ir dujų turbinų didesniu efektyvumu.

Kombinuoto ciklo dujų gamyklos schema (iš Fominos paskaitos).

GT EG garai

kompresoriaus atliekų šilumos katilas K

oras EG

maitinti vandeniu

KS – degimo kamera

GT – dujų turbina

K – kondensacinė garo turbina

EG – elektros generatorius

Kombinuoto ciklo gamyklą sudaro du atskiri blokai: garo jėgainė ir dujų turbina.

Dujų turbinos bloke turbiną sukasi dujiniai kuro degimo produktai. Kuras gali būti gamtinės dujos arba naftos produktai (mazutas, dyzelinas). Ant to paties veleno su turbina yra pirmasis generatorius, kuris dėl rotoriaus sukimosi generuoja elektros. Praeidami per dujų turbiną, degimo produktai atiduoda jai tik dalį savo energijos ir vis tiek turi aukštą temperatūrą prie išėjimo iš dujų turbinos. Iš dujų turbinos išėjimo degimo produktai patenka į garo elektrinę, atliekinės šilumos katilą, kur šildomas vanduo ir susidarę vandens garai. Degimo produktų temperatūra yra pakankama, kad garas būtų toks, koks reikalingas naudoti garo turbinoje (apie 500 laipsnių Celsijaus dūmų temperatūra leidžia gauti perkaitintus garus, kurių slėgis yra apie 100 atmosferų). Garo turbina varo antrą elektros generatorių.

PSU plėtros perspektyvos (iš Ametistovo vadovėlio).

1. Kombinuoto ciklo jėgainė yra ekonomiškiausias variklis, naudojamas elektros energijai gaminti. Vienos grandinės CCGT su dujų turbinos bloku, kurio pradinė temperatūra yra maždaug 1000 °C, absoliutus efektyvumas gali siekti apie 42%, tai bus 63% teorinio CCGT naudingumo koeficiento. Koeficientas naudingas veiksmas trijų grandžių CCGT su tarpiniu garo perkaitinimu, kuriame dujų temperatūra prieš dujų turbiną yra 1450 °C, jau šiandien siekia 60%, tai yra 82% teoriškai galimo lygio. Nėra jokių abejonių, kad efektyvumą galima dar labiau padidinti.

2. Kombinuoto ciklo gamykla yra ekologiškiausias variklis. Tai visų pirma lemia didelis efektyvumas – juk visa kure esanti šiluma, kuri negalėjo paversti elektra, patenka į aplinką ir atsiranda jos šiluminė tarša. Todėl CCGT šiluminė emisija, palyginti su garo jėgaine, sumažės būtent tiek, kiek bus mažesnės kuro sąnaudos elektros gamybai.

3. Kombinuoto ciklo gamykla yra labai manevringas variklis, su kuriuo manevringumu galima palyginti tik autonominę dujų turbiną.

4. Esant vienodai garo jėgainių ir kombinuoto ciklo šiluminių elektrinių galiai, CCGT jėgainės aušinimo vandens sąnaudos yra maždaug tris kartus mažesnės.

5. CCGT kaina už instaliuotą galios vienetą yra nedidelė, tai yra dėl mažesnės konstrukcinės dalies tūrio, sudėtingo galios katilo nebuvimo, brangaus kaminas, regeneracinės tiekiamo vandens šildymo sistemos, naudojant paprastesnes garo turbinas ir technologinio vandens tiekimo sistemas.

6. KCGT blokų statybos ciklas yra žymiai trumpesnis. CCGT agregatai, ypač vieno veleno, gali būti pristatomi etapais. Tai supaprastina investavimo problemą.

Kombinuoto ciklo jėgainės praktiškai neturi trūkumų, verčiau turėtume kalbėti apie tam tikrus apribojimus ir reikalavimus įrangai ir kurui. Aptariamiems įrenginiams reikia naudoti gamtines dujas. Rusijai, kur palyginti nebrangių dujų, naudojamų energijai, dalis viršija 60 proc., o pusė jų sunaudojama aplinkosaugos sumetimais šiluminėse elektrinėse, yra visos galimybės statyti kombinuoto ciklo dujų elektrinę.

Visa tai rodo, kad CCGT elektrinių statyba yra vyraujanti šiuolaikinės šiluminės energetikos tendencija.

Regeneravimo tipo CCGT bloko efektyvumas:

ηPGU = ηGTU + (1– ηGTU)*ηKU*ηPTU

STU - garo turbinos blokas

HRSG – atliekų šilumos katilas

Apskritai CCGT bloko efektyvumas yra:

Čia - Qgtu yra šilumos kiekis, tiekiamas į dujų turbinos bloko darbinį skystį;

Qpsu yra šilumos kiekis, tiekiamas į garo terpę katile.

1. Pagrindinės šiluminių elektrinių garo ir šilumos tiekimo šiluminės diagramos. Kogeneracinės elektrinės šildymo koeficientas α. Šiluminių elektrinių didžiausios šilumos apkrovos padengimo metodai,

CHP (kombinuotos šilumos ir elektros jėgainės)- skirtas centralizuotai tiekti šilumą ir elektrą vartotojams. Jų skirtumas nuo IES yra tas, kad jie naudoja turbinose išmetamų garų šilumą gamybos, šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo reikmėms. Dėl šio elektros ir šilumos gamybos derinio, palyginti su atskiru energijos tiekimu (elektros gamyba CPP ir šilumos energija vietinėse katilinėse), sutaupoma daug kuro. Šio kombinuotos gamybos būdo dėka kogeneracinės elektrinės pasiekia gana aukštą efektyvumą, siekiančią iki 70 proc. Todėl kogeneracinės elektrinės paplito tose vietovėse ir miestuose, kuriose suvartojama daug šilumos. Didžiausia termofikacinės elektrinės galia yra mažesnė nei CPP.

CHP jėgainės yra susietos su vartotojais, nes Šilumos perdavimo spindulys (garas, karštas vanduo) yra apie 15 km. Priemiesčio šiluminės elektrinės perduoda karštas vanduo esant aukštesnei pradinei temperatūrai iki 30 km atstumui. Gamybos reikmėms skirtas garas, kurio slėgis yra 0,8–1,6 MPa, gali būti perduodamas ne didesniu kaip 2–3 km atstumu. Esant vidutiniam šilumos apkrovos tankiui, šiluminių elektrinių galia paprastai neviršija 300-500 MW. Tik į didieji miestai, pavyzdžiui, Maskva ar Sankt Peterburgas su dideliu šilumos apkrovos tankiu, prasminga statyti iki 1000-1500 MW galios stotis.

Šiluminės elektrinės galia ir turbogeneratoriaus tipas parenkami atsižvelgiant į šilumos reikalavimus ir gamybos procesuose bei šildymui naudojamo garo parametrus. Plačiausiai naudojamos turbinos su vienu ir dviem reguliuojamais garo ištraukimo įrenginiais ir kondensatoriais (žr. pav.). Reguliuojami pasirinkimai leidžia reguliuoti šilumos ir elektros gamybą.

CHP režimą - kasdienį ir sezoninį - daugiausia lemia šilumos suvartojimas. Stotis veikia ekonomiškiausiai, jei jos elektros galia atitinka šiluminę galią. Tokiu atveju į kondensatorius patenka minimalus garų kiekis. Žiemą, kai šilumos poreikis didžiausias, esant projektinei oro temperatūrai pramonės įmonių darbo valandomis, kogeneratorių apkrova artima vardinei. Laikotarpiais, kai sunaudojama mažai šilumos, pavyzdžiui, vasarą, taip pat žiemą, kai oro temperatūra aukštesnė už projektinę temperatūrą ir naktį, šiluminės elektrinės elektros galia, atitinkanti šilumos suvartojimą, mažėja. Jei energetikos sistemai reikia elektros energijos, šiluminė elektrinė turi pereiti į mišrų režimą, kurio metu padidėja garo tiekimas į dalis. žemas spaudimas turbinos ir kondensatoriai. Kartu mažėja elektrinės efektyvumas.

Maksimali elektros energijos gamyba šilumos stotyse „suvartojus šilumą“ įmanoma tik dirbant kartu su galingomis CPP ir hidroelektrinėmis, kurios prisiima didelę apkrovos dalį mažesnio šilumos suvartojimo valandomis.

šilumos apkrovos reguliavimo metodų lyginamoji analizė.

Kokybės reguliavimas.

Privalumas: stabilus šilumos tinklų hidraulinis režimas.

Trūkumai:

■ mažas didžiausios šiluminės galios šaltinių patikimumas;

■ būtinybė naudoti brangius šildymo tinklo papildomo vandens valymo metodus, kai aukšta temperatūra aušinimo skystis;

■ padidintas temperatūros grafikas, kompensuojantis vandens paėmimą karštam vandeniui tiekti ir su tuo susijusį elektros energijos gamybos sunaudojus šilumos sumažėjimą;

■ didelis transportavimo vėlavimas (šiluminė inercija) reguliuojant šilumos tiekimo sistemos šiluminę apkrovą;

■ didelis vamzdynų korozijos intensyvumas dėl šilumos tiekimo sistemos veikimo didžiąją šildymo laikotarpio dalį esant 60-85 °C aušinimo skysčio temperatūrai;

■ vidaus oro temperatūros svyravimai dėl karšto vandens apkrovos įtakos šildymo sistemų darbui bei skirtingo KV ir šildymo apkrovų santykio tarp abonentų;

■ šilumos tiekimo kokybės pablogėjimas reguliuojant aušinimo skysčio temperatūrą pagal vidutinę lauko oro temperatūrą per kelias valandas, o tai lemia vidaus oro temperatūros svyravimus;

■ esant kintamoms tinklo vandens temperatūroms, kompensatorių darbas žymiai pasunkėja.

Dėl kokių priežasčių Rusijoje įvedami CCGT blokai, kodėl šis sprendimas sunkus, bet būtinas?

Kodėl jie pradėjo statyti CCGT jėgaines?

Decentralizuota elektros ir šilumos gamybos rinka lemia, kad energetikos įmonės turi didinti savo gaminių konkurencingumą. Jiems svarbiausia sumažinti investicijų riziką ir realius rezultatus, kuriuos galima pasiekti naudojant šią technologiją.

Panaikinus valstybinį reguliavimą elektros ir šilumos, kuri taps komerciniu produktu, rinkoje padidės konkurencija tarp jų gamintojų. Todėl ateityje tik patikimos ir labai pelningos elektrinės galės papildomai investuoti į naujus projektus.

CCGT atrankos kriterijai

Vieno ar kito tipo CCGT pasirinkimas priklauso nuo daugelio veiksnių. Vienas iš svarbiausių kriterijų įgyvendinant projektą yra jo ekonominis pelningumas ir saugumas.

Esamos elektrinių rinkos analizė rodo didelį nebrangių, patikimų ir labai efektyvių elektrinių poreikį. Remiantis šia koncepcija, modulinis dizainas su duotus parametrusįrenginys lengvai pritaikomas prie bet kokių vietinių sąlygų ir specifinių klientų reikalavimų.

Tokie produktai patenkina daugiau nei 70% klientų. Šios sąlygos iš esmės atitinka GT ir SG-CHP panaudojimo (dvejetaines) jėgaines.

Energijos aklavietė

Daugelio akademinių institutų atlikta Rusijos energetikos sektoriaus analizė rodo: jau šiandien Rusijos elektros energetika kasmet praktiškai praranda 3-4 GW savo galios. Dėl to iki 2005 m. įrangos, išnaudojusios savo fizinius išteklius, apimtis, Rusijos RAO UES duomenimis, sudarys 38% visos galios, o 2010 m. šis skaičius jau bus 108 mln. kW (46%). .

Jei įvykiai vystysis būtent pagal šį scenarijų, tai dauguma jėgos agregatų dėl senėjimo ateinančiais metais pateks į rimtų avarijų rizikos zoną. Visų tipų esamų elektrinių techninio pertvarkymo problemą apsunkina tai, kad net kai kurie palyginti „jauni“ 500–800 MW galios blokai išnaudojo savo pagrindinių komponentų tarnavimo laiką ir reikalauja rimtų restauravimo darbų.

Taip pat skaitykite: Kuo skiriasi dujų turbinų blokų efektyvumas ir kombinuoto ciklo dujų turbinų blokų efektyvumas vidaus ir užsienio elektrinėse?

Elektrinių rekonstrukcija yra paprastesnė ir pigesnė

Pailginti gamyklų tarnavimo laiką, pakeičiant stambius pagrindinės įrangos komponentus (turbinų rotorius, katilų šildymo paviršius, garo vamzdynus), žinoma, yra daug pigiau nei statyti naujas elektrines.

Elektrinėms ir gamybos įmonėms dažnai patogu ir apsimoka pakeisti įrangą panašia į išmontuojamą. Tačiau taip nepasinaudojama galimybe gerokai padidinti degalų sąnaudas ir nesumažėja tarša aplinką, nenaudojamos modernios naujos įrangos automatizuotų sistemų priemonės, didėja eksploatacijos ir remonto kaštai.

Žemas elektrinių efektyvumas

Rusija pamažu žengia į Europos energetikos rinką ir prisijungs prie PPO, tačiau tuo pat metu daugelį metų išlikome nepaprastai žemas lygis elektros energijos pramonės šiluminis efektyvumas. Vidutinis elektrinių efektyvumo lygis dirbant kondensaciniu režimu yra 25%. Tai reiškia, kad kuro kainai pakilus iki pasaulinio lygio, elektros kaina mūsų šalyje neišvengiamai taps pusantro–du kartus didesnė už pasaulinę, o tai turės įtakos ir kitoms prekėms. Todėl elektros blokų ir šiluminių stočių rekonstrukcija turi būti vykdoma taip, kad pristatoma nauja įranga ir atskiri elektrinių komponentai būtų šiuolaikinio pasaulinio lygio.

Energetikos pramonė renkasi kombinuoto ciklo dujų technologijas

Dabar, nepaisant sunkumų Financinė padėtis, energetikos inžinerijos ir orlaivių variklių tyrimų institutų projektavimo biuruose atnaujintos naujų šiluminių elektrinių įrangos sistemų kūrimas. Visų pirma, mes kalbame apie kondensacinių garo-dujų elektrinių, kurių efektyvumas yra iki 54–60%, kūrimą.

Įvairių šalies organizacijų atlikti ekonominiai vertinimai rodo realią galimybę sumažinti elektros gamybos sąnaudas Rusijoje, jei tokios elektrinės bus pastatytos.

Net ir paprastos dujų turbinos bus efektyvesnės efektyvumo požiūriu

Šiluminėse elektrinėse nebūtina visuotinai naudoti to paties tipo CCGT blokų kaip PGU-325 ir PGU-450. Grandinių sprendimai gali skirtis priklausomai nuo konkrečių sąlygų, ypač nuo šiluminių ir elektrinių apkrovų santykio.

Taip pat skaitykite: Kombinuoto ciklo įrenginio ciklo ir CCGT bloko schemos parinkimas

Paprasčiausiu atveju, naudojant išmetamųjų dujų šilumą dujų turbinos bloke šilumai tiekti ar proceso garui gaminti, šiluminės elektrinės su moderniais dujų turbininiais blokais elektrinis naudingumo koeficientas sieks 35 proc. žymiai didesnės nei esamos šiandien. Apie dujų turbinų ir garo turbinų elektrinių efektyvumo skirtumus skaitykite straipsnyje Kuo skiriasi dujų turbinų efektyvumas ir kombinuoto ciklo dujų turbinų elektrinių efektyvumas vidaus ir užsienio elektrinėms

Dujų turbinų agregatų panaudojimas šiluminėse elektrinėse gali būti labai platus. Šiuo metu apie 300 50-120 MW galios šiluminių elektrinių garo turbininių blokų yra varomi garu iš katilų, kurie degina 90 procentų ir daugiau gamtinių dujų. Iš esmės visi jie yra kandidatai į techninę pertvarkymą, naudojant 60-150 MW vienetinės galios dujų turbinas.

Sunkumai diegiant dujų turbinų blokus ir kombinuoto ciklo dujų turbinų blokus

Tačiau pramoninių dujų turbinų ir kombinuoto ciklo dujų turbinų agregatų diegimo procesas mūsų šalyje vyksta itin lėtai. Pagrindinė priežastis- investavimo sunkumai, susiję su gana didelių poreikiu finansines investicijas per trumpiausią įmanomą laiką.

Kita ribojanti aplinkybė yra susijusi su tuo, kad vietinių gamintojų grynos energijos dujų turbinų, kurios buvo išbandytos didelio masto eksploatacijoje, praktiškai nėra. Naujos kartos dujų turbinos gali būti laikomos tokių dujų turbinų prototipais.

Dvejetainis CCGT be regeneracijos

Dvejetainiai CCGT įrenginiai turi tam tikrą pranašumą, nes jie yra pigiausi ir patikimiausi. Dvejetainių CCGT blokų garo dalis yra labai paprasta, nes garų regeneravimas yra nuostolingas ir nenaudojamas. Perkaitinto garo temperatūra yra 20-50 °C žemesnė nei išmetamųjų dujų temperatūra dujų turbinos bloke. Šiuo metu jis pasiekė energijos standarto lygį 535-565 °C. Šviežio garo slėgis parenkamas taip, kad galutiniuose etapuose būtų užtikrinta priimtina drėgmė, kurios veikimo sąlygos ir menčių dydžiai yra maždaug tokie patys kaip didelės galios garo turbinose.

Garų slėgio įtaka CCGT blokų efektyvumui

Žinoma, atsižvelgiama į ekonominius ir sąnaudų veiksnius, nes garo slėgis turi mažai įtakos CCGT bloko šiluminiam efektyvumui. Sumažinti temperatūrų skirtumus tarp dujų ir garo-vandens terpės ir geriausiu įmanomu būdu esant mažesniems termodinaminiams nuostoliams, panaudoti dujų turbinos bloke išmetamų dujų šilumą, tiekiamo vandens garinimas organizuojamas dviem ar trimis slėgio lygiais. Garai, susidarantys esant žemam slėgiui, sumaišomi tarpiniuose turbinos srauto taško taškuose. Taip pat atliekamas tarpinis garų perkaitinimas.

Taip pat skaitykite: Kombinuoto ciklo dujų turbinų blokų patikimumas

Išmetamųjų dujų temperatūros įtaka KCGT jėgainės efektyvumui

Didėjant dujų temperatūrai turbinos įleidimo ir išleidimo angose, didėja garo parametrai ir GTU ciklo garo dalies efektyvumas, o tai prisideda prie bendro CCGT efektyvumo padidėjimo.

Konkrečių energetikos mašinų kūrimo, tobulinimo ir didelio masto gamybos krypčių pasirinkimas turėtų būti sprendžiamas atsižvelgiant ne tik į termodinaminį tobulumą, bet ir į projektų investicinį patrauklumą. Rusijos techninių ir gamybinių projektų investicinis patrauklumas potencialiems investuotojams yra svarbiausias ir opiausia problema, kurio sprendimas didele dalimi nulemia Rusijos ekonomikos atgimimą.

(Aplankyta 3 460 kartų, 1 apsilankymai šiandien)

Aukščiau mes laikome paprasčiausio ir labiausiai paplitusio tipo CCGT - perdirbimą. Tačiau PSU įvairovė yra tokia didelė, kad neįmanoma jų visiškai apsvarstyti. Todėl toliau apžvelgsime pagrindinius CCGT blokų tipus, kurie mums yra įdomūs tiek iš esmės, tiek praktiniu požiūriu. Tuo pačiu bandysime juos klasifikuoti, o tai, kaip ir bet kuri klasifikacija, bus sąlyginė.

Pagal paskirtį CCGT įrenginiai skirstomi į kondensacinius ir šildymo įrenginius. Pirmasis iš jų gamina tik elektros energiją, antrasis taip pat skirtas šildyti tinklo vandenį šildytuvuose, prijungtuose prie garo turbinos.

Pagal CCGT naudojamų darbo laikmenų skaičių jos skirstomos į dvejetaines ir monofonines. Dvejetinėse gamyklose atskiriami dujų turbinos ciklo (oro ir kuro degimo produktai) ir garo turbinos įrenginio (vanduo ir garai) darbiniai skysčiai. Vienpakopiuose įrenginiuose turbinos darbinis skystis yra degimo produktų ir vandens garų mišinys.

Schema Monarinis PSU parodyta pav. 9.4. Dujų turbinos išėjimo dujos nukreipiamos į atliekinės šilumos katilą, į kurį tiekimo siurbliu tiekiamas vanduo. 5 . Išleidimo angoje susidarę garai patenka į degimo kamerą 2 , sumaišomas su degimo produktais ir gautas vienalytis mišinys siunčiamas į dujų turbiną (tiksliau į garo-dujų turbiną 3 . To prasmė aiški: dalis oro sklinda iš oro kompresorius ir kuris padeda sumažinti darbinių dujų temperatūrą iki priimtino lygio pagal dujų turbinos dalių stiprumo sąlygas, pakeičiamas garais, kurių slėgiui didinti vandens būsenos padavimo siurbliu reikia mažiau energijos nei padidinti oro slėgis kompresoriuje. Tuo pačiu metu, kadangi dujų ir garų mišinys iš atliekų šilumos katilo išeina garų pavidalu, vandens garų kondensacijos šiluma, kurią jis gauna katile ir sudaro nemažą kiekį, patenka į kaminą.

Pagrindinis monotipo CCGT blokų trūkumas yra techniniai sunkumai organizuojant garo kondensaciją iš garų ir dujų mišinio ir su tuo susijęs poreikis nuolat eksploatuoti galingą vandens valymo įrenginį.

Ryžiai. 9.4. Monokristalinio dujų turbinos bloko schema

Užsienyje aprašyta monofoninė instaliacija vadinosi STIG (iš Steam Injected Gas Turbine). Jas daugiausia gamina „General Electric“ kartu su palyginti mažos galios dujų turbinomis. Lentelėje 9.1 paveiksle pateikti General Electric duomenys, iliustruojantys variklio galios ir efektyvumo padidėjimą naudojant garų įpurškimą.

9.1 lentelė

Galios ir efektyvumo pokyčiai įvedant garą į vienos pakopos CCPP degimo kamerą

Matyti, kad su garo įpurškimu didėja ir galia, ir efektyvumas.

Dėl minėtų trūkumų nebuvo plačiai naudojami mono-CCGT blokai, bent jau elektros energijos gamybai galingose ​​šiluminėse elektrinėse.

Južno-turbinų gamykloje (Nikolajevas, Ukraina) buvo pastatytas demonstracinis vienfazis CCGT blokas, kurio galia 16 MW.

Dauguma CCGT yra dvejetainio tipo. Esami dvejetainiai CCGT gali būti suskirstyti į penkis tipus:

CCGT vienetų panaudojimas. Šiuose įrenginiuose dujų turbinos išmetamųjų dujų šiluma panaudojama atliekų šilumos katiluose, kad būtų gaminamas didelio parametro garas, naudojamas garo turbinos cikle. Pagrindiniai CCGT agregatų perdirbimo privalumai, lyginant su garo turbinų blokais, yra didelis efektyvumas (artimiausiais metais jų naudingumo koeficientas viršys 60%), žymiai mažesnės kapitalo investicijos, mažesnis aušinimo vandens poreikis, maža kenksmingų medžiagų emisija, didelis manevringumas. Kaip parodyta aukščiau, naudojamiems CCGT blokams reikalingos labai ekonomiškos aukštos temperatūros dujų turbinos su aukšta išmetamųjų dujų temperatūra, kad garo turbinos blokui (STU) būtų generuojamas didelio parametro garas. Šiuos reikalavimus atitinkančios šiuolaikinės dujų turbinos vis dar gali veikti tiek gamtinėmis dujomis, tiek lengvu skystuoju kuru.

CCGT su dujų turbinų išėjimo dujų išleidimu į galios katilą. Tokie CCGT dažnai vadinami trumpai "iškrovimas", arba PGU su žemo slėgio garo generatorius(9.5 pav.).

Ryžiai. 9.5. Išmetimo CCGT bloko schema

Juose dujų turbinos elektrinės išmetamųjų dujų šiluma, turinti pakankamą kiekį deguonies, nukreipiama į galios katilą, jame pakeičiant katilo orapūtių ventiliatorių tiekiamą orą iš atmosferos. Šiuo atveju katilo oro šildytuvo nereikia, nes dujų turbinos išmetamosios dujos yra aukštos temperatūros. Pagrindinis išleidimo schemos privalumas yra galimybė garo turbinos cikle naudoti nebrangų kietąjį kurą.

Išmetimo KCGT bloke kuras siunčiamas ne tik į dujų turbinos bloko degimo kamerą, bet ir į galios katilą (9.5 pav.), o dujų turbinos blokas dirba lengvuoju kuru (dujomis arba dyzelinu), o galios katilas veikia bet kokiu kuru. Iškrovimo CCGT bloke įgyvendinti du termodinaminiai ciklai. Į dujų turbinos bloko degimo kamerą kartu su kuru patenkanti šiluma į elektros energiją paverčiama taip pat, kaip ir utilizaciniame KCGT bloke, t.y. kurių naudingumo koeficientas 50%, o į galios katilą patenkanti šiluma yra tokia pati kaip ir įprasto garo turbinos cikle, t.y. kurių efektyvumas yra 40%. Tačiau pakankamai didelis deguonies kiekis dujų turbinos bloko išmetamosiose dujose, taip pat poreikis turėti nedidelį oro pertekliaus santykį už galios katilo, lemia tai, kad garo turbinos ciklo galios dalis yra mažesnė. apytiksliai 2/3, o dujų turbinos bloko galios dalis yra 1/3 (skirtingai nuo panaudojimo CCGT , kur šis santykis yra priešingas). Todėl atliekų KGGT bloko efektyvumas yra apytikslis

tie. žymiai mažiau nei perdirbimo CCGT bloko. Apytiksliai galime daryti prielaidą, kad, palyginti su įprastu garo turbinos ciklu, naudojant CCGT atliekų bloką, sutaupoma maždaug perpus mažiau degalų nei naudojant perdirbamąjį CCGT bloką.

Be to, iškrovimo CCGT bloko konstrukcija pasirodo labai sudėtinga, nes būtina užtikrinti autonominį garo turbinos dalies veikimą (sugedus dujų turbinos blokui), o oro šildytuvo nėra katilas (juk karštos dujos iš dujų turbinos bloko patenka į galios katilą veikiant CCGT blokui), reikia įrengti specialius šildytuvus, kurie šildo orą prieš paduodami jį į energijos katilą.

Pagrindinė literatūra:

Jūsų pačių užrašai;

Šiuolaikinės energetikos pagrindai: Paskaitų kursas energetikos įmonių vadovams. Iš dviejų dalių. / Bendra atitinkamo nario redakcija. RAS E.V. Ametistova. ISBN 5-7046-0889-2. 1 dalis. Šiuolaikinė šiluminės energetikos inžinerija / Trukhniy A.D., Makarov A.A., Klimenko V.V. - M.: MPEI leidykla, 2002. - 368 p., iliustr. ISBN 5-7046-0890-6 (1 dalis). 2 dalis. Šiuolaikinė elektros energetika / Red. profesoriai A.P. Burmanas ir V.A. Stroeva. - M.: MPEI leidykla, 2003. - 454 p., iliustr. ISBN 5-7046-0923-6 (2 dalis)