общая степень повышения давления и количество впрыскиваемого пара в продукты сгорания установлены ниже оптимальных значений;
не использовано низкопотенциальное тепло уходящих газов и охлаждаемого воздуха.
Если оптимизировать представленный вариант для достижения максимального к.п.д. и внести ряд усложнений в принципиальную тепловую схему (например, использовать паротурбинный привод компрессора низкого давления, увеличить общую степень повышения давления и впрыск пара в камеру сгорания до оптимального с точки зрения термодинамики значения, уменьшить температурные напоры в котле-утилизаторе и т.п.), к.п.д. ПГУ (нетто) может достигнуть 58,0-58,5%, а при использовании низкопотенциального тепла уходящих газов (снижение их температуры до 105°С) превысит 60 %.
Однако анализ показывает, что подобное увеличение тепловой экономичности не оправдывает значительного усложнения установки и роста капитальных затрат, ухудшающих перспективы практической реализации установки.
НПО ЦКТИ совместно с Санкт-Петербургским государственным техническим университетом разработана бинарная установка с замкнутым паровым охлаждением сопловых лопаток и воздушным охлаждением рабочих лопаток газовой турбины. Эта оптимизированная по к.п.д. установка по тепловой экономичности сопоставима с предложенной в настоящей статье, но по схемному решению и по составу оборудования она выглядит значительно сложнее установки с впрыском пара.
Достоверная оценка стоимостных показателей установки для отечественных условий в настоящее время невозможна в связи с неопределенностью исходных цен на оборудование и работы, а также экономических нормативов. Поэтому имеет определенный смысл лишь сопоставление относительной стоимости производства электроэнергии на установках разного типа. Несмотря на некоторую искусственность, подобный прием достаточно широко используется в мировой практике. Это связано с тем, что относительные удельные затраты на основное и вспомогательное технологическое оборудование и строительную часть в известной мере консервативны. Относительная удельная стоимость нестандартного, в том числе уникального, оборудования может быть определена по аналогам на момент сопоставления. Между ценами на топливо и оборудование также сохраняется определенная корреляция, во всяком случае она поддается определению в пределах некоторой полосы допусков - "дешевое" -"дорогое" топливо. Проведенные с учетом вышеуказанных допущений оценки показали, что стоимость выработки электроэнергии на ПГУ, работающих по циклу ISTIG, будет на 10-12 % ниже, чем на обычных ПГУ, сочетающих ГТ и ПТ, и на 20-25 % ниже, чем на обычных типовых паротурбинных электростанциях, использующих в качестве топлива природный газ, с турбинами К-300-240. Очень существенно (в 3-4 раза) снижаются сроки окупаемости капиталовложений.
В предложенной схеме ПГУ выработанный в КУ пар после прохождения газовой турбины выбрасывается вместе с отработанными газами в атмосферу. Эти потери восполняются химочищенной водой. Требуемая степень чистоты пара, идущего на охлаждение лопаточного аппарата и подаваемого непосредственно в камеру сгорания, разная. Это учитывается в схеме КУ, его водным режимом и схемой сепарации и промывки пара. Проведенные оценки показали, что расходы на химочистку повышенного количества воды в ПГУ с вводом пара не будут превышать 3,5-4 % стоимости топлива. Частично они будут скомпенсированы более чем в 3 раза меньшим суммарным потреблением воды установкой на выработанный киловатт-час.
Экологические аспекты проблемы
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.