Специфические условия развития теплофикации в современных рыночных условиях. Сравнительный анализ вариантов парогазовых установок, страница 26

Следует учитывать, что температура пара за вторым контуром и в проточной части паровой турбины согласуется только при давлении около 0,186 МПа. При больших давлениях температура пара в проточной части турбины превышает температуру пара за вторым контуром. При давлении 1,24 МПа эта разность составляет около 150 °С. Исключение проблем с вводом пара из второго контура, обусловленное большой разницей температур пара в проточной части и из второго контура, и обеспечение высокой экономичности могут быть достигнуты подачей пара из второго контура в промперегреватель. В этом случае смешение пара из ЦВД и па ра после второго контура в трубопроводе осуществляется менее сложно, чем в турбине.

Рис. 9. Влияние давления за вторым контуром  на КПД ПГУ с промперегревом пара (Г0 = 565 °С).

Номера   столбцов   гистограммы   соответствуют   номерам столбцов табл. 2

Таким образом, из изложенное следует, что наиболее экономичной является трехконтурная ПГУ с промперегревом при давлении пара после второго контура, равном давлению пара, направляемого на промперегрев.

Трехконтурная ПГУ с промперегревом пара

При использовании водяного пара для охлаждения высокотемпературных элементов ГТУ отобранное им тепло естественно использовать в паротурбинной части ПГУ. Термодинамически более эффективным для этой цели является применение рабочей среды первого контура, однако это связано со сложными конструктивными проблемами. Наиболее простым выходом из создавшегося положения является использование для охлаждения ГТУ пара, отбираемого перед промперегревателем и перегреваемого в ГТУ. В этом случае в ГТУ поступает пар с наиболее низкой температурой и в достаточном количестве.

Влияние на КПД количества тепла, отбираемого из ГТУ для промперегрева пара, показано в табл. 3 и на рис. 10. При отборе из ГТУ 14,7 МДж/с тепла КПД ПГУ повышается на 0,8 %.

Таким образом, использование для утилизации тепла выхлопных газов ГТУ трехконтурной паротурбинной части при начальных параметрах пара 12,75 МПа/565 °С, давлении во втором контуре, равном давлению пара за ЦВД, давлении пара в конденсаторе 0,01 МПа и отборе для промперегрева пара 14,7 МДж/с тепла обеспечит КПД брутто ПГУ, равный 57,34 %.

Таблица 3. Влияние на КПД количества тепла, отбираемого из ГТУ на промперегрев пара в трехконтурной ИГУ

Рис. 10. Влияние на КПД трехконтурной ПГУ с промперегревом пара

количества тепла, отводимого из системы охлаждения

ГТУ для промперегрева пара

Влияние на КПД давления промперегрева пара исследовалось при начальных параметрах 12,75 и 23,5 МПа/565 °С без учета тепла, отбираемого из газовой турбины при охлаждении лопаток. Результаты этого исследования приведены в табл. 4. Из нее следует, что при начальных параметрах пара 12,75 МПа/565 °С оптимальное давление промперегрева находится при 3,24/2,94 МПа. Однако этот оптимум относительно пологий и его рабочее значение находится в пределах 2,5...4,0 МПа.