Парогазовые установки с впрыском пара ПГУ-STIG, страница 10

Из таблицы видно, что в отопительный период  ПГУ-STIG с утилизацией тепла уходящих газов котла-утилизатора, но без ТНУ, обеспечивает существенно более высокую электрическую мощность (170 МВт по сравнению со 100 МВт у турбины Т-100) при меньшем отпуске тепла (76 МВт по сравнению со 185 у турбины Т-100), так как ПГУ-STIG предназначена, прежде всего, для повышения эффективности выработки электричества при установке на ГРЭС. Коэффициент использования тепла топлива у установок с Т-100 оказывается выше (87% по сравнению с 75% у ПГУ).

Если с помощью ТНУ, затратив 14 МВт мощности, передать в тепловую сеть 70 МВт, полученные при конденсации водяных паров в КК, то отпуск тепла ПГУ-STIG с ТНУ увеличится на 84 МВт (70+14) и составит 160 МВт, что близко к показателям замещаемой турбины Т-100. Мощность на шинах  ПГУ-STIG в связи с отдачей 14 МВт на ТНУ сократится до 156 МВт (170-14), но коэффициент использования тепла топлива возрастает до 97%.

Тем не менее новая установка по сравнению с Т-100 недодаёт 25 МВт тепловой мощности, что при необходимости можно компенсировать пиковыми котлами, установленными на электростанции. Однако, если учесть то обстоятельство, что  у существующих паровых турбин реконструируемых ТЭЦ всегда имеется вынужденный пропуск пара в конденсатор, то с помощью ТНУ можно использовать низкопотенциальное тепло циркуляционной воды и получить из этого источника недостающие 25 МВт тепловой мощности, затратив 4 МВт на привод ТНУ.

Окончательно при том же потреблении природного газа совокупная мощность ПГУ-STIG с ТНУ составит 152 МВт при неизменном отпуске тепла.

Коэффициент использования тепла топлива, равный 103 %, не должен вызывать удивления, так как рассматриваемая установка утилизирует 21 МВт тепла, отведённого в конденсаторы соседними энергоблоками, т.е. при неизменном потреблении природного газа и отпуске тепла с помощью комплекса  ПГУ-STIG с ТНУ достигает существенное увеличение электрической мощности (на 52 %).

Необходимо отметить, что наибольшая экономия топлива наблюдается в летний период, когда заметнее проявляется высокий КПД ПГУ-STIG. В отопительный период экономические показатели всех установок, вырабатывающих электричество на тепловом потреблении, нивелируется. Среднегодовая экономия топлива такими установками по сравнению с традиционными паротурбинными блоками ( при одинаковых электрических и тепловых мощностях) составит 26…31 %.

За рубежом ПГУ-STIG средней мощности работают в течении многих лет. Они созданы на базе машин серии LM фирмы General Electric.

В последние годы интенсивные разработки ПГУ-STIG  мощностью 100 МВт ведутся ММПП «Салют». Машина для таких ПГУ создаётся на базе авиадвигателя АЛ-27, а в наземном варианте (АЛ-21-СТ20) поставляемого для газоперекачивающих станций. Принципиальная схема этой ПГУ без утилизации тепла для нужд теплофикации показана на рис.2. В ней сохраняется компрессор, устанавливается паровая противодавленческая турбина, уровень рабочих температур за камерой сгорания повышается примерно до 1 420 ⁰С.

На рис.3 показана тепловая схема теплофикационной части установки с использованием ТНУ. Рабочее тело ТНУ – водяной пар. Схема оптимизированна для обеспечения минимальных затрат мощности на привод ТНУ.

Сравнительная оценка технико-экономических показателей ПГУ

Были выполнены сравнительные оценки технико-экономических показателей ПГУ типа STIG. Сколь либо достоверная количественная оценка абсолютных экономических показателей установки для отечественных условий сегодня невозможна и даже бессмысленна из-за неопределенности исходных стоимостных показателей и экономических нормативов, а также экономической ситуации в целом. Имеет смысл лишь оценка относительной стоимости производства электроэнергии на установках разного типа. Несмотря на некоторую искусственность этот прием достаточно широко используется в мировой практике. Это связано с тем, что относительные удельные затраты на основное и вспомогательное технологическое оборудование и строительную часть в известной мере консервативны. Относительная удельная стоимость нестандартного, в том числе уникального, оборудования может быть определена по аналогам на момент сопоставления.