Высоконапорным парогенератором

развиваться по двум основным схемам: с высоконапорными парогенераторами и со сбросом продуктов сгорания газовой турбины в котел.

2. При освоенных рабочих параметрах наивысшую термическую эффективность обеспечивают ПГУ с высоконапорными парогенераторами (ВПГ) по схеме ЦКТИ.

Однако схема парогазовой установки с высоконапорным парогенератором и ее модификации далеко не исчерпывают возможностей использования комбинированных паровых и газовых циклов в энергетике. Наряду с установками, имеющими раздельные контуры потоков рабочих тел и предусматривающими наличие отдельных паровых и газовых турбин, известны установки контактного типа с непосредственным смешением пароводяного рабочего тела с продуктами сгорания. Такие установки рассматриваются за рубежом в качестве оптимального средства для снятия пиков электрической нагрузки. Работы, проведенные в Ленинградском политехническом институте имени М. И. Калинина, показали, что в ряде других случаев установки с подачей пара в проточную часть газовой турбины оказываются экономичнее не только обычных ГТУ, но и комбинированных установок с высоконапорными парогенераторами. Оригинальная схема комбинированной установки контактного типа разрабатывается акад. С. А. Христиановичем и его сотрудниками.

периодически пропускались через турбину высокого давления, охлаждались в пароперегревателе и при сравнительно установившемся процессе пропускались через газовую турбину низкого давления. Перегретый пар использовался в специальной конденсационной турбине. Таким образом, рассмотренная схема имела все основные характерные черты современных парогазовых установок с высоконапорными парогенераторами.

За рубежом в последнее время также стали уделять значительное внимание комбинированным парогазовым циклам как средству создания энергетических установок высокой термической эффективности. Не ограничиваясь многочисленными проектными разработками, там вот уже несколько лет назад начали создавать и действующие установки [Л. 1-13]. Наряду с установками, предусматривающими применение высоконапорных парогенераторов, получили признание и схемы со сбросом отходящих газов ГТУ в топочную камеру котла, газоходы которого находятся под атмосферным давлением [Л. 1-14]. Следует, однако, отметить, что последний тип комбинированных установок, полностью воспроизводя комбинированный термодинамический цикл, осуществляемый в установках с высоконапорными парогенераторами, уступает ему по ряду технических показателей. Рассматриваются и возможности полузамкнутых схем [Л. 1-15].

Все положения, высказанные в связи с осуществлением комбинированных парогазовых циклов в установках с высоконапорными парогенераторами, целиком относятся к установкам с пред-включенной газовой турбиной.

Если в парогенераторе принять коэффициент избытка воздуха а' = 1,1, а в турбине предвключенной ГТУ а" = 5, то расчеты по формуле (2-9) для природного газа дадут значения Е — 1,05ч-1 ,06. С одной стороны это свидетельствует о термодинамическом преимуществе схемы рис. 2-6 по сравнению со схемой рис. 2-8, несмотря на кажущуюся идентичность идеальных циклов, лежащих в основе их работы. С другой стороны, данный результат является дополнительным аргументом против искусственного увеличения коэффициента избытка воздуха для установок с высоконапорными парогенераторами.

Парогазовые установки с высоконапорными парогенераторами, как отмечалось в § 2-2, обладают определенными термодинамическими преимуществами по сравнению с установками, имеющими предвключенные газовые турбины. Кроме того-, применение высоконапорных парогенераторов обеспечивает сокращение капитальных затрат, обусловленное малыми габаритами котельного оборудования. По данным А. Н. Ложкина, металловложения на всю установку можно сократить на 25% [Л. 1-12]. Однако освоение подобных установок зависит от создания мощных высоконапорных парогенераторов, способных обеспечить устойчивую и надежную работу всего энергетического комплекса.

выгодно отличает данную схему от других схем с высоконапорными парогенераторами, где водяной экономайзер, работающий при давлении в газовом тракте, близком к атмосферному, резко ухудшает общие габаритные и весовые показатели установки.

показателям она приближается к парогазовым установкам с высоконапорными парогенераторами, хотя и лишена конденсационных турбин.

Схема, показанная на рис. 3-17, — чисто контактная, предусматривающая непосредственный впрыск воды в газовый тракт. Однако в данном случае целесообразно отказаться от такого метода генерации пара, заменив испарительные камеры высоконапорными парогенераторами. При этом принципиальная тепловая схема и ее основные термодинамические показатели остаются практически неизменными. Отличие сводится к тому, что вода после водяного экономайзера (регенератора) поступает не в газовый тракт, а в ВПГ, вырабатывающий сухой насыщенный пар, который затем смешивается с продуктами сгорания. Получается полуконтактная схема, удачно решающая вопрос об удалении солей, выделяющихся в парогенераторе.

Рис. 4-36. Схема агрегатои парогазовой установки с высоконапорным парогенератором.

Установки с высоконапорным парогенератором (ВПГ)......... 380

Установки с высоконапорным парогенератором (ВПГ)

Парогазовая установка с высоконапорным парогенератором (ПГУ с ВПГ). Схема установки и ее идеализированный цикл в диаграмме s — Т изображены на рис. 6.15. Компрессор подает воздух в топку высоконапорного парогенератора (ВПГ), где сгорание топлива происходит под повышенным давлением. Газовая турбина работает на продуктах сгорания, уходящих из ВПГ, и помимо компрессора отдает энергию полезной нагрузке. Пар, генерируемый в ВПГ, приводит в движение паровую турбину. Газ, образовавшийся в топке при малом значении коэффициента избытка воздуха, имеет высокую температуру Т'3.

Рис. 6.15. Парогазовая установка с высоконапорным парогенератором: а — схема ПГУ с ВПГ; б — идеализированный цикл

В текущей пятилетке предстоит создание оборудования для полупиковой парогазовой установки мощностью 600—700 МВт на базе маневренной паровой турбины К-500-130 и газотурбинной установки типа ГТ-100. Для этой же цели намечено ввести в эксплуатацию парогазовую установку типа ПГУ-250 с высоконапорным парогенератором "мощностью 250 МВт на основе паровых турбин К-200-130 и ГТ-45-820.

тан с учетом опыта освоения парогазовой установки мощностью 200 МВт с высоконапорным парогенератором производительностью 450 т/ч, паровой турбиной мощностью 150 МВт и газовой турбиной мощностью 35 МВт на Невинномысской ГРЭС.

Схемы с высоконапорным парогенератором разрабатываются с 1946 г. в ЦКТИ и в настоящее время реализованы в двух энергетических установках [3, 4]. Эти установки могут быть эффективными до определенных значений начальных температур газа. С ростом рабочей температуры газа неуклонно возрастает доля концевых поверхностей парогенератора. Тем самым сокращаются положительные факторы, связанные с применением высоконапорного парогенератора. Кроме того, увеличение температуры

4. К о р н е е в М. И., Прутковский Е. Н. иВасильева Н. Ф. Характеристики с высоконапорным парогенератором 120 т/ч и газовой турбиной ГТ-700-4-1. — «Энергомашиностроение», 1964, № 11.

Здесь прежде всего следует иметь в виду парогазовую схему с высоконапорным парогенератором, предложенную проф. А. Н. Ложкиным и разработанную под его руководством в Центральном котлотурбинном институте (ЦКТИ) имени И. И. Пол-зунова. Эта схема позволяет получить высокий к. п. д. при ориентации на уже имеющиеся элементы оборудования.

Однако схема парогазовой установки с высоконапорным парогенератором и ее модификации далеко не исчерпывают возможностей использования комбинированных паровых и газовых циклов в энергетике. Наряду с установками, имеющими раздельные контуры потоков рабочих тел и предусматривающими наличие отдельных паровых и газовых турбин, известны установки контактного типа с непосредственным смешением пароводяного рабочего тела с продуктами сгорания. Такие установки рассматриваются за рубежом в качестве оптимального средства для снятия пиков электрической нагрузки. Работы, проведенные в Ленинградском политехническом институте имени М. И. Калинина, показали, что в ряде других случаев установки с подачей пара в проточную часть газовой турбины оказываются экономичнее не только обычных ГТУ, но и комбинированных установок с высоконапорными парогенераторами. Оригинальная схема комбинированной установки контактного типа разрабатывается акад. С. А. Христиановичем и его сотрудниками.