Специфические условия развития теплофикации в современных рыночных условиях. Сравнительный анализ вариантов парогазовых установок, страница 29

Рис. 12. Влияние на КПД трехконтурной ПГУ с промперег-рсвом

пара температуры промперегрева пара.

• - р = 12,75 МПа; • - р = 23,5 Мпа

Влияние на экономичность ПГУ температуры промперегрева представлено в табл. 6 и на рис. 12 для начального давления пара 12,75 и 23,5 МПа, начальной температуры пара 565 °С и давления в конденсаторе 3,9 кПа. Из этой таблицы следует, что при давлении 12,75 МПа увеличение температуры промперегрева с 500 до 540 °С повышает КПД ПГУ на ОД %, до 565 °С - еще на 0,11 %, а при 23,5 МПа - на 0,08 и 0,07 % соответственно.

Параметры пара и тепловая схема ПГУ позволяют применять нагрев природного газа перед камерой сгорания ГТУ для повышения КПД ПГУ. Наиболее просто использовать для этой цели пар из системы промперегрева без конденсации.

В табл. 7 и на рис. 13 приведены показатели ПГУ при нагреве природного газа на 100,200 и 300 °С перед камерой сгорания ГТУ. При начальных параметрах пара 12,75 МПа/540 °С и давлении пара в конденсаторе 3,9 кПа нагрев природного газа на 300 °С паром после ЦВД паровой турбины может увеличить КПД ПГУ на 0,12 %, а при начальных параметрах пара 23,5 МПа/540 °С - на 0,07 %. Однако мощность паровой турбины при этом снижается на 6 МВт.

Рис. 13. Влияние на КПД трехконтурной ПГУ с промперегревом пара

 температуры подогрева природного газа.

Обозначения см. на рис. 12

Сравнение результатов

Результаты исследования влияния параметров пара и количества контуров на мощность и экономичность ПГУ в сокращенном виде представлены в табл. 8. Таблица построена таким образом, чтобы было отчетливо видно влияние параметров пара и количества контуров на технико-экономические показатели ПГУ. Из нее следует, что КПД и мощность ПГУ возрастают с увеличением количества контуров, параметров пара и при использовании промперегрева пара. Для ГТУ, у которых температура выхлопных газов превышает 600 °С, это означает, что 8 паросиловой части ПГУ целесообразно использовать трехконтурные схемы с промперегревом и максимально возможными начальными параметрами свежего и вторичного свежего пара 12,75 и 23,5 МПа.

Однако на выбор того или иного значения влияет внутренний относительный КПД ЦВД паровой турбины, который зависит от объемного расхода пара (высоты лопаток), т.е. от единичной мощности газовой турбины и паропроизводительности котла-утилизатора по свежему пару. В частности, для рассмотренной мощности паровой турбины выигрыш в КПД ПГУ при начальных параметрах свежего пара 23,5 МПа/565 °С будет потерян из-за снижения внутреннего относительного КПД ЦВД паровой турбины, так как при расходе пара СКД около 360 т/ч трудно создать высокоэкономичную часть высокого давления на 3 000 мин" . В связи с этим наиболее подходящими могут оказаться начальные параметры свежего пара 12,75 МПа /565 °С/ 565 °С с разделительным давлением по. вторичному пару 2,9...3,3 МПа, а в ПГУ с двумя и тремя ГГУ могут быть использованы сверхкритические параметры пара. Давление пара в третьем контуре должно находиться в диапазоне 0,12...0,40 МПа и определяться оптимальной конструкцией ЦНД паровой турбины.

Таблица 7. Нагрев природного газа в трехконтурной ПГУ