Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)


 

 

 

 



Схемы главных трубопроводов станции



1. Схема с одиночной сборкой

"-" наличие большого количества задвижек на главном трубопроводе ведет к увеличению стоимости и снижению надежности.

Схема реализуется в котельных или на маленьких ТЭС.

2. Схема с двойной сборкой

Надежность выше, диаметр трубопровода меньше и, следовательно, меньше диаметр регулирующей арматуры. Схема сложная; применяется на станциях малой мощности.

3. Секционная схема с переключательной магистралью

Схема позволяет достаточно быстро переключать оборудование. Используется на станциях средней и большой мощности неблочной структуры.

4. Блочная схема (наиболее распространена)

Блочная станция большой мощности Дубль сборка

"+" практически нет арматуры.

 

Газотурбинные тепловые станции (ГТУ).

Область применения:

1) Для выработки электрической и тепловой энергии.

2) Транспортные (двигатели самолетов, судов, железнодорожных локомотивов, танков).

3) Приводные ГТУ: для привода мощных нагнетателей воздуха (компрессоры, воздуходувки, насосы, на газоперекачке).

4) Энерготехнологические ГТУ: используются в технологических схемах крупных предприятий для приводов компрессоров, обеспечивающих рабочий процесс и работающих за счет расширения газов, образующихся в сомом технологическом процессе.

 

ПТУ - сложнее и дороже

ГТУ – маневреннее, быстрее пуск. Пуск ГТУ осуществляется за несколько минут, паросиловой установки – до нескольких часов).

 

1. ГТУ используют для снятия пиковых нагрузок (КПД низкий).

2. Благодаря низкой стоимости на газ, в последнее время повышен интерес у конечных потребителей энергии к созданию ГТУ (собственных) для обеспечения предприятий энергоресурсами.

3. Использование ГТУ (замкнутых), работающих в паре с атомными реакторами (для охлаждения применяют гелий).

Принципиальная схема ГТУ.

 

 

 

 

Цикл ГТУ.

2д, 4д - потери в проточной части.

1-2 сжатие воздуха в компрессоре (адиабатное);

2-3 изобарный подвод теплоты в камере сгорания;

3-4 адиабатное расширение продуктов сгорания в ГТ;

4-1 изобарное охлаждение продуктов сгорания в атмосфере.

- степень повышения давления в компрессоре.

Р1 - давление окружающей среды только для разомкнутых схем.

Чем π выше, тем выше ηt..

Температура Т3 ограничена пределом жаростойкости металла ГТ (1400°С – для авиационной турбины, или 900°С – в среднем).

Замкнутая схема.

Недостаток схемы: большое количество элементов, работающих при высокой температуре, что повышает стоимость установки (дорогие материалы).

Т4 > Т1 Тос Т4=400÷450°С

 

В открытой схеме выбрасываемые газы имеют высокий тепловой потенциал.

Из-за потерь при определенной степени сжатия π работа компрессора может быть больше работы ГТ.

 

В реальной установке наибольшая эффективность достигается при определенной (оптимальной) степени повышенного давления в компрессоре π опт.

Значение π опт определяется температурой рабочего тела на выходе из камеры сгорания и относительными внутренними КПД компрессора и турбины.

π

Методы повышения КПД ГТУ.

1) Использование теплоты уходящих газов.

Регенеративный подогрев сжатого воздуха продуктами сгорания ГТ.

 

Т4 > Т1

-температура воздуха на выходе из РП

Уменьшается количество подводимой теплоты в КС; уменьшается количество теплоты, выбрасываемое в окружающую среду, следовательно, эффективность возрастает.

Т62

, Р41, Р23

π > 1, следовательно, чем ниже π, тем больше выгода от регенерации теплоты.

При увеличении π : и ;

с увеличением Т3: ;

при определенной π:

 

2) Промежуточное охлаждение воздуха в компрессоре.

- уменьшение работы на сжатие воздуха компрессором при промежуточном охлаждении воздуха, сжимаемого компрессором.

- (адиабатный) изоэнтропный (относительный) КПД компрессора.

- полезная работа компрессора ГТУ с промежуточным охлаждением воздеха.

>

 

3) Промежуточный подогрев газов в ГТ

ηt –относительный КПД турбины (адиабатный)

Р3 = Р2 ; Р4 = Р1

- увеличение работы расширения продуктов сгорания в турбине за счет промышленного перегрева этих газов.

ПОВ – промежуточный охладитель воздуха;

ПП - промежуточный подогреватель продуктов сгорания.

Т1 =300К

Т3 =973К

π=5

увеличилась в 1,8 раз (на 80%).

Если и увеличить на 2%, то увеличится на 14%.

Полезная мощность

- расход газа через турбину;

- расход газа через компрессор.

– расход теплоты с топливом в КС.

Nэл=Nпол·ηэм

 

Условия отпуска теплоты от газотурбинной ТЭЦ имеют следующие особенности:

1. Продолжительность сгорания на выходе из ГТУ составляют t=400-500°С,то достаточно для нагрева теплоносителей, в т.ч. пару, для отпуска тепловой энергии внешним потребителям.

2. Выработка тепловой энергии в виде пара или горячей воды производится за счет теплоты полностью отработавших в ГТ продуктов сгорания, поэтому:

- температурный уровень отпускаемой теплоты не влияет на тепловую экономичность ГТ.

- мощность газотурбинного двигателя ГТУ при любой величине отпуска тепловой энергии остается постоянным (электрическая и тепловая нагрузка не связаны).

Принципиальная схема ГТУ.

3. Высокая температура продуктов сгорания может быть использована на ГТУ небольшой мощности, т.е. технико-экономические показатели ГТУ не зависят от единичной мощности.

4. Удельные капитальные затраты на газотурбинной ТЭЦ на 20-30% ниже, чем на паротурбинной ТЭЦ.

5. Так как температурный уровень отпускаемой теплоты не влияет на экономию топлива, то экономически оптимальная температура прямой воды в теплосети, работающей от газотурбинной ТЭЦ может быть значительно выше, чем от паротурбинной ТЭЦ и может составлять 200-300°С.

6. Т.к.вырабатываемый пар для отпуска внешним потребителям имеет не высокое давление (15÷20 атм), то ХВО значительно проще и дешевле, что очень важно для промышленной ТЭЦ, когда возврат конденсата менее 50%.

7. Пиковые тепловые нагрузки могут покрываться за счет форсирования подтопки сетевого подогревателя, следовательно отпадает необходимость в ПВК.

"-" ГТУ работает только на очень хорошем топливе: газ, хорошее жидкое топливо (дизельное топливо).

Парогазовые установки.

Схема ПГУ: КПД до 60%

Экономия за счет снижения потерь теплоты в окружающую среду продуктов сгорания ГТУ.

пол = constЗатраченная работа уменьшается на величину площади ,следовательно КПД установки повышается.

Экономия за счет надстройки цикла ГТУ к циклу ПТУ.

 

Метод

Снижение расхода топлива в ПГУ за счет снижения удельного расхода дымовых газов.


Просмотров 633

Эта страница нарушает авторские права



allrefrs.ru - 2023 год. Все права принадлежат их авторам!