При термодинамическом сопоставлении возможных вариантов надстройки использовались приведенные выше реальные характеристики основных элементов тепловой схемы: газотурбинных установок, паровых котлов и паротурбинных агрегатов. Начальные параметры рабочего тела и технологическое совершенство этих агрегатов соответствуют современному уровню. В тех случаях, когда, используя характеристики реальных машин при сравнении вариантов, не удавалось добиться полного совпадения какого-либо параметра (например, начальной температуры рабочего тела), анализ дополнялся исследованием влияния этого параметра на идеализированных математических моделях установок.
Принято, что температура наружного воздуха во всех вариантах соответствует стандарту 18О (15 °С); соответственно температура охлаждающей воды в ПТУ равна 12 °С.
Топливом во всех сравниваемых вариантах является природный газ, условно состоящий из метана. Принято, что снабжение газом производится из магистрального газопровода, и ни одна из схем не требует установки дополнительного газового компрессора.
При надстройке паротурбинного блока конкретной газотурбинной установкой у специалистов возникает естественное желание внести минимальные изменения в технологическую схему модернизируемого паротурбинного блока и сохранить возможность автономной работы паротурбинной части при останове газотурбинной установки.
Эффективность такой модернизации в значительной степени зависит от того, насколько удачно будут решены некоторые важные проблемы:
1. Достижение совместимости двух установок по расходам рабочего тела, т.е. возможность пропустить через газодинамический тракт котла паротурбинной установки новый объем газов без существенного изменения температур рабочих поверхностей котла и его основных параметров. В этой связи при модернизации паротурбинного блока целесообразно выбрать мощность ГТУ в пределах 50...75 % потенциально возможной. Это позволит не только обеспечить нормальную работу котлоагрегата, но и частично сохранить независимую подачу топлива в котел при работе ГТУ с частичным окислением. Последнее дает возможность сжигать в топке котла мазут и регулировать нагрузку котла только путем изменения подачи топлива в горелки котла при сохранении номинального режима работы ГТУ. В этом случае при снижении нагрузки КПД энергоблока будет расти.
2.Эффективное использование тепла уходящих дымовых газов, поскольку любая газотурбинная надстройка приводит к снижению расхода воздуха в регенеративный воздухоподогреватель (РВП) котла и, следовательно, к дополнительным тепловым потерям. Для компенсации этих потерь часть дымовых газов перед РВП можно использовать для нагрева питательной воды в специальном теплообменнике с соответствующим вытеснением паровой регенерации (газовый регенератор). Возможность реализации такого мероприятия зависит от конкретных условий модернизируемого объекта. В связи с этим выполнялись расчеты вариантов как с регенерацией тепла, так и без нее.
3.Решение проблемы охлаждения проточной части ГТУ. В газотурбинных надстройках с частичным окислением топлива газовые турбины не могут использовать в качестве охлаждающего агента воздух по условиям взрывоопасное™. Поэтому во всех вариантах расчетов для этой цели применялся пар из отборов паровой турбины. Расход пара на охлаждение определялся из условия сохранения температур охлаждаемых элементов на прежнем уровне. Некоторые дополнительные преимущества, получаемые при переходе на паровое охлаждение, при этом не учитывались.
При оптимизации тепловой схемы в ряде случаев дополнительный пар из отборов паровой турбины следует подавать в тракт газотурбинной установки. При этом существенно растет мощность ГТУ Хотя КПД дополнительной выработки электроэнергии при этом может снижаться, общая экономия топлива по модернизированному блоку может возрасти. Кроме того, целесообразность такого мероприятия доказывается технико-экономическим расчетом. В данной работе количество пара, инжектируемого в тракт газовой турбины, варьируется в качестве независимой переменной.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.