Специфические условия развития теплофикации в современных рыночных условиях. Сравнительный анализ вариантов парогазовых установок, страница 31

Вследствие этого на ТЭЦ с ПГУ наблюдается существенное снижение электрической мощности и отпуска тепла при низкой температуре наружного воздуха, т.е. в периоды максимальной потребности в электрической и тепловой энергии. Применительно к парогазовой установке ПГУ-80, включающей две газовые турбины НК-37-1 и паровую турбину Т-25, указанные зависимости приведены на рис.2.

Одним из способов устранения (ослабления) противоречия между требуемой и отпускаемой мощностью ПГУ при низких значениях температуры наружного воздуха является ввод в ее технологическую схему устройств для дополнительного сжигания относительно небольшого количества топлива перед котлом-утилизатором теплофикационных ПГУ утилизационного типа.

В данной статье приведены методика и результаты исследования эффективности такого сжигания.

Рис. 2. Зависимости начального давления пара р₀ и мощности N_ПТ паровой турбины,

электрической N_ПГУ и тепловой Q_ПГУ мощности ПГУ-80 от температуры наружного воздуха. ______  - теплофикационный режим;

-  -  -  -   - конденсационный режим

Современное состояние проблемы

дополнительного сжигания топлива перед

котлами-утилизаторами ПГУ

Данная проблема не является новой, ее изучению посвящен ряд работ. В монографии на уровне термодинамического анализа рассмотрены характеристи-1 ПГУ с дожиганием топлива. Предполагается, что эй неизменных параметрах пара паровой турбины организация дополнительного сжигания топлива перед углом-утилизатором, сопровождающаяся увеличении расхода пара, позволит снизить температуру уходящих газов за котлом-утилизатором. Выражение для КПД цикла с дожиганием имеет вид

где b = q_доп/q_осн - коэффициент, характеризующий долю дополнительно сжигаемого топлива; q_доп - количество тепла топлива, дополнительно сжигаемого перед котлом-утилизатором; q_осн - количество тепла топлива, сжигаемого в основной камере сгорания; h - КПД цикла без дожигания; h_доп - КПД дополнительного цикла при сжигании дополнительного топлива.

Приращение КПД ПГУ благодаря дожиганию определяется следующим образом:

а условие его повышения при дожигании имеет вид

h_доп > h.

Показана эффективность применения дожигания топлива для конденсационной ПГУ.

Вопрос о целесообразности дополнительного сжигания топлива рассматривается на уровне выбора перспективного типа конденсационной ПГУ При этом целями являются повышение начальных параметров пара перед паровой турбиной до стандартных (13 или 24 МПа, 540 °С) и осуществление промежуточного перегрева пара до 540 °С, что значительно повышает КПД паросилового цикла. При решении задачи, близкой к рассмотренной, дополнительно исследовано влияние температуры наружного воздуха на энергетические показатели конденсационной ПГУ

Применительно к ПГУ-ТЭЦ выбор того или иного типа ПГУ рассмотрен. В числе эффективных названа ПГУ-ТЭЦ с дополнительным сжиганием топлива перед котлом-утилизатором. Показано, что по своим экономическим показателям этот тип занимает промежуточное место между ПГУ-ТЭЦ сбросного типа и ПГУ-ТЭЦ бинарного типа.

Наиболее детально преимущества и особенности Дополнительного сжигания топлива перед котлами-утилизаторами на уровне термодинамического анализа ПГУ-ТЭЦ рассмотрены. В котлах-утилизаторах предусмотрены две ступени дожигания топлива: первая - на входе газов в котел-утилизатор, вторая - в рассечку между двумя группами поверхностей нагрева котлов-утилизаторов или перед газовым сетевым подогревателем. Пиковые источники тепла на ТЭЦ не используются, их вытесняет вторая ступень дополнительного сжигания топлива. Рассмотренная технологическая схема реализована на новой ПГУ-ТЭЦ в г. Дрездене. Сделан вывод об эффективности сжигания дополнительного топлива перед котлами-утилизаторами ПГУ на ТЭЦ. Изложена методика термодинамического анализа эффективности цикла ПГУ-ТЭЦ и приведен пример расчета.