Влияние термодинамических параметров на КПД бинарных парогазовых установок, страница 2

То есть одну и ту же мощность можно обеспечить либо высокими параметрами, либо количеством рабочего тела.

Можно видеть, что увеличение температуры острого пара t₀, рис. 3, с переходом в зону высоких давлений Р₀, рис. 4, не ведет к существенному росту КПД ПГУ начиная с температур 350 – 400 °C. Это связано с тем, что в зонах с высоким давлением увеличение t₀ не ведет к существенному увеличению располагаемого теплоперепада на турбину.

Рис. 7. Цикл паросиловой установки ПГУ двух давлений при P0 = var, t0 = const: P0 = 20 МПа, P01 = 10 МПа, t0 = 600 °С.

Увеличение давления в паросиловом контуре высокого напора, рис. 4, не приводит к увеличению КПД ПГУ из-за ограничения по работе последних ступеней паровой турбины в зоне влажного пара (~ 12 %). Это ограничение также не позволяет увеличить располагаемый теплоперепад. В традиционных циклах Ренкина промежуточный перегрев пара (первый и второй для современных блоков) позволяет в большой степени снять данное ограничение  располагаемого теплоперепада, однако для паровых турбин двух-, трех- расходов выполнение промежуточного перегрева сегодня не практикуется, так как это приведет к увеличению температуры уходящих газов из ГТУ и снижению располагаемого теплоперепада на газотурбинной установке, а следовательно – снижению мощности ГТУ и КПД парогазовой установки в целом. Кроме того рост Р₀ обуславливает увеличение  на привод питательных насосов, что также сказывается на КПД ПГУ.

Максимальное увеличение температуры питательной воды, рис. 8, ведет к увеличению КПД установки, т.к. позволяет увеличить количество подведенного к циклу тепла и поднять среднюю температуру подвода теплоты к паросиловому циклу. Однако, этот показатель ограничен температурой уходящих газов из котла-утилизатора на уровне и 90 – 120 °C для современных ПГУ, что обуславливает работу деаэрационной установки с давлением на уровне атмосферного.

Влияние температурных напоров на “горячем” (Dt₀) и “холодном” концах (Dt_н) на КПД показано на рис. 9 и 10 соответственно. Можно видеть, что с увеличением Dt₀ КПД ПГУ растет для всех рассмотренных случаев. Это связано с необходимостью передачи доли тепла, уходящих из ГТУ газов в низконапорный контур, что в свою очередь не позволяет обеспечить значительный рост параметров пара высоконапорного контура (рис. 3, 4).

В тоже время, наивысшие значения КПД характерны для минимальных (на уровне ~ 10 °C) температурных напоров “холодного” конца, рис. 10, что связано с обеспечением температуры уходящих газов при стандартных недогревах и температуре питательной воды на уровне 80 – 110 °C, рис. 8.