Выработки дополнительной

При рассмотрении цикла простейшей паросиловой установки было указано, что с понижением конечного давления его термический к. п. д., а следовательно, и работа, полученная за счет 1 кг пара, увеличивается. Исходя из этого, стараются создавать по возможности наименьшее давление в конденсаторе. В современных конденсационных турбинах (так называются турбины, в которых почти весь поступивший в них пар направляется в конденсатор; эти турбины устанавливаются на таких тепловых электрических станциях, которые предназначены только для выработки электрической энергии) давление в конденсаторе р2 = 0,03 •*-ч- 0,039 бар.

Такой комбинированный процесс выработки электрической и тепловой энергии служит основой проводимой в СССР теплофикации. Электрические станции, на которых он осуществляется, называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ).

когда весь пар, выходящий из турбин, имеет давление более высокое, чем в турбинах, служащих только для выработки электрической энергии, и используется для тепловых целей, турбина называется пропшводавленческой.

возникнет электрический ток. Так тепловая энергия, затраченная в камере сгорания, превратилась в электрическую непосредственно, т. е. без промежуточного превращения в механическую энергию в тепловом вращающемся двигателе. Так как температура продуктов горения по выходе из канала 3 еще высока, для использования их направляют в паровой котел 6, где получается водяной пар, используемый во второй ступени цикла — в паровой турбине 7. Получаемая в ней полезная энергия используется для вращения компрессора и выработки электрической энергии в машинном генераторе 8.

По назначению ГТУ делят на стационарные, транспортные и авиационные. Стационарные энергетические ГТУ служат для выработки электрической и тепловой энергии на электростанциях, привода компрессоров и насосов на газо-и нефтепроводах, подачи дутьевого воздуха или выработки электроэнергии (а иногда и теплоты) на промышленных предприятиях (нефтеперерабатывающих и химических заводах, домнах и др.).

Комбинированные установки с паровыми и газовыми турбинами (парогазовые и газопаровые) применяются в основном на электростанциях большой мощности для выработки электрической и тепловой энергии, а также в качестве главных судовых установок. Они включают основные агрегаты ПТУ и ГТУ; в них два рабочих тела — пар и газ —

где В - расход топлива за время выработки электрической энергии N3J,; b ~ удельный расход условного топлива, кгДкВт • ч).

I Комбинированный процесс выработки электрической и тепло-всй энергии, осуществляемый на ТЭЦ, отличается более высокой степенью использования теплоты топлива. Теплофикационный цикл предполагает использование отборного ш:ра с целью нагрева воды для тепловой сети в подогревателях, называемых теплофикационны-м и или сетевыми. Это своего рода вкешняя регенерация. Возможно та.кже использование всего пара после турбияы для нагрева сетевой воды. В этом случае сетевой подогреватель играет роль конденсатора, но он должен работать при повышенном давлении (70—80 кПа), ее ответствующем повышенной температуре конденсации, обеспечива-

В районах с избытком выработки электрической энергии или при наличии резких колебаний графика нагрузки ТЭС, ГРЭС или ГЭС (гидроэлектростанций) оказывается выгодным электроэнергию использовать для снабжения теплом потребителей. В этих случаях теплоноситель нагревают в так называемых з л е к т р о к о т е л ь н ы х (в электрических котлах).

В силу своих экономических преимуществ теплофикация находит в нашей стране весьма широкое применение. Практически из-за несовпадения тепловых и силовых нагрузок в основу теплофикационного способа выработки энергии кладутся более сложные установки, в которых пар, являющийся носителем тепла, используемым потребителем, отводится не из выхлопного патрубка, а из промежуточных регулируемых отборов турбины. Но и в этих случаях пар, до того как он поступит к потребителю, проходит через часть турбины и совершает в ней некоторую работу, используемую для выработки электрической энергии. При соответствующих условиях (большие расходы тепла потребителем, длительное время потребления им тепла в течение года, благоприятные местные условия и др.) и такая схема оказывается экономичнее, чем та, в которой осуществляется раздельная выработка тенла и электроэнергии.

Стационарные турбины, работающие с противодавлением, обычно предназначаются для привода электрических генераторов и для использования тепла всего пара, прошедшего через турбину, для технологических потребителей или целей теплофикации. Количество пропускаемого через турбину пара и его давление после турбины устанавливают в зависимости от требований тепловых потребителей. Этими требованиями и начальными параметрами пара определяется мощность проти-водавленческой турбиной. Зависимость выработки электрической энергии от расхода пара тепловым потребителем при отсутствии внешнего дешевого источника электрической энергии ограничивает сферу применения противодавленческих турбин, поскольку обычно изменения потребности в электрической энергии не совпадают с изменениями потребности в тепле.

Полученные до настоящего времени результаты экономического анализа выглядят довольно скромно. Это объясняется в основном чересчур оптимистическими предположениями по поводу дальнейшего увеличения цен на нефтяное топливо. Другие переменные факторы также повлияли на степень заинтересованности электроснабжающих компаний во внедрении ВЭУ. Предполагалось, что «ежегодный рост цен на нефть составит 3 — 8%. Сравнивая прогнозные показатели с действительными ценами, можно убедиться в том, до чего ошибочным был прогноз, что породило в свое время скептическое отношение к целесообразности использования ВЭУ для выработки дополнительной электроэнергии.

ловия для выработки дополнительной информации в процессе функционирования. При этом главный упор делается на создание механизма, способного вырабатывать (вычислять) нужную информацию. Развитие вычислительной техники и позволило осуществить подобные устройства без больших трудностей.

часов использования в году установки для выработки дополнительной продукции в

Существенное улучшение показателей выработки дополнительной мощности может быть достигнуто в специализированной комбинированной установке (К.У), состоящей из паротурбинного блока, работающего на режимах с отключенной регенерацией, и ГТУ, теплота уходящих газов которой используется для догрева питательной воды до номинальной температуры [7]. Такая установка (рис. V.5) способна развивать значительные дополнительные мощности за счет ГТУ и форсировки ПТУ. В базовом режиме ПТУ работает автономно, по обычной схеме, а ГТУ отключена. В режиме выработки пиковой или полупиковой мощности включается ГТУ, а ПТУ переводится на режим работы с отключенными подогревателями высокого давления.

Рис. V.7. Характеристика удельной выработки дополнительной мощности в зависимости от температуры t\ и степени повышения давления 0:

Должны изучаться и такие специфические методы выработки дополнительной мощности, как отключения ПВД — кратковременное (для улучшения динамики регулирования) и длительное (для покрытия пиков нагрузки) [6].

Все эти турбины сохраняют, в основном, те принципиальные решения, которые обеспечили успех предшествующей серии. Помимо того, при их конструировании были предусмотрены следующие крупные совершенствования: дополнительные нерегулируемые отборы пара для внешнего потребителя; смещение верхнего предела регулирования давления пара, идущего на производство, более чем до 2 МПа, а пара для теплофикации в турбине Т-175-130 ~до 0,3 МПа; выработка максимальной мощности турбин типа Т в соответствии с максимальным расходом пара турбиной, что расширяет верхний предел их мощности на конденсационном режиме и тем самым улучшает их маневренные качества; использование отключения ПВД для выработки дополнительной и тепловой нагрузки.

Ранее уже указывалось (п. V.5) на возможность резкого увеличения эффекта от этих методов выработки дополнительной энергии в случае привлечения ГТУ к совместной работе с паротурбинными блоками. Комбинированные установки с высокотемпературными ГТУ, создаваемые на базе блоков, уже проверенных в длительной эксплуатации на ТЭЦ, открывают путь к резкому снижению расхода топлива и к повышению их маневренных свойств [6, 7].

к. п. д. выработки дополнительной мощности при отключении ПВД 93, 94

зует экономическую эффективность, возникающую при ускорении ввода в действие производственных объектов Б результате выработки дополнительной продукции; тре-

Повышение энергетической эффективности существующих тепло-технологических установок достигается в последние годы улучшением режима их работы, возвратом (регенерацией) части тепловых отходов технологическому процессу (внутренее теплоиспользование) и внешним их использованием в качестве вторичных энергоресурсов (ВЭР) для выработки дополнительной энергетической или технологической продукции в дополнительном теплоиспользующем устройстве. Наряду с модернизацией существующих технологий и установок проводятся работы по созданию принципиально новых энерго- и материалосберегаю-щих технологий, обеспечивающих высокую интенсивность технологического процесса, большую единичную производительность установок, непрерывную и длительную рабочую кампанию, комплексное использование всех материальных и энергетических ресурсов исходных сырьевых материалов с целью создания безотходных (малоотходных) технологических систем и защиты окружающей среды при высокой технологической, энергетической и экономической эффективности. За счет указанных энергосберегающих мероприятий экономия топливно-энергетических ресурсов в 1990 г. должна составить 200—230 млн.т условного топлива [1].