Влияние термодинамических параметров на КПД бинарных парогазовых установок, страница 3

 


Рис. 8. Зависимость КПД от температуры питательной воды.

Усл. обозн. см. на рис. 3.


Увеличение доли пара низконапорного контура, рис. 11, в целом ведет к увеличению КПД ПГУ в связи с увеличением средней температуры подвода теплоты в цикл паросилового контура (при прочих равных условиях) преимущественно за счет использования теплоты низкого потенциала, а снижение давления в низконапорном контуре, рис. 12, позволяет увеличить располагаемый теплоперепад высоконапорного контура, и КПД установки в целом.

Следует отметить, что Рн во многом ограничено параметрами острого пара для всех рассмотренных случаев и снижается лишь со снижением Р0. Данное ограничение обусловлено необходимостью в перегретом паре на входе в часть турбины низконапорного контура.

Взаимосочетание степени сжатия в компрессоре (σ) и температуры газов на входе в газовую турбину (Т) очевидно, рис. 13, 14, так как рост σ обеспечивает  при увеличении энергозатрат на привод компрессора, а, следовательно, снижении электрической мощности ГТУ. Такое снижение может быть компенсировано увеличением располагаемого теплоперепада на ГТУ. Но при сохранении относительно невысоких температур уходящих газов (на уровне 400 – 500 °C) и давления 10 – 15 МПа ограничение по влажности на входе – выходе в низконапорный контур не позволяют обеспечить высокий (свыше 52 %) КПД ПГУ.

Рис. 9. Зависимость КПД от температурного напора на “горячем конце” котла утилизатора.

Усл. обозн. см. на рис. 3.

Рис. 10. Зависимость КПД от температурного напора на “холодном конце” котла утилизатора.

Усл. обозн. см. на рис. 3.

В то же время обеспечение достаточно высоких температур уходящих газов из ГТУ может улучшить термодинамические показатели парового цикла (при переходе к более высоким параметрам), но приведет к снижению электрической мощности ГТУ () при неоправданно высоких энергозатратах на привод компрессора. На рис. 13, 14 можно видеть, что значения КПД ПГУ 55 % и выше может быть достигнуто при Т = ~ 1400 К и σ = ~ 10 – 12. Эти параметры сегодня хорошо освоены в промышленности.

Рис. 11. Зависимость КПД от доли пара в низконапорном контуре.

Усл. обозн. см. на рис. 3.

Рис. 12. Зависимость КПД от давления пара в низконапорном контуре.

Усл. обозн. см. на рис. 3.


Рис. 13. Зависимость КПД от степени сжатия.

Усл. обозн. см. на рис. 3.


Рис. 14. Зависимость КПД от температуры газов пред газовой турбиной.

Усл. обозн. см. на рис. 3.

Выводы

Рассмотрено взаимное влияние термодинамических параметров бинарных ПГУ на КПД установки. Приведены качественные и количественные оценки для различных мощностей ПГУ.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Верхивекер Г.П., Кравченко В.П., Лагута С.М. К вопросу повышения КПД парогазовых установок // Теплоэнергетика. – 2002. – № 10. – С. 60…64.