Kombinatsiyalangan tsiklli zavodning tsiklini va CCGT ning sxematik diagrammasini tanlash. Kombinatsiyalangan gaz turbinali qurilmalari (CCGT): CCGT blokining dizayni va ishlash printsipi.

Kombinatsiyalangan elektr stantsiyalari bug 'va gaz turbinalarining birikmasidir. Ushbu kombinatsiya gaz turbinasidan chiqindi issiqlik yo'qotilishini yoki bug 'qozonlaridan chiqindi gazlarining issiqligini kamaytirishga imkon beradi, bu alohida bug' turbinasi va gaz turbinali agregatlarga nisbatan estrodiol gaz turbinali agregatlarining (CCGTs) samaradorligini oshirishni ta'minlaydi. .

Hozirgi vaqtda ikkita turdagi kombinatsiyalangan gaz qurilmalari mavjud:

a) yuqori bosimli qozonlarda va turbinaning chiqindi gazlarini chiqarish bilan yonish kamerasi an'anaviy qozon;

b) qozondagi turbinaning chiqindi gazlarining issiqligidan foydalanish.

Ushbu ikki turdagi CCGT birliklarining sxematik diagrammalari rasmda keltirilgan. 2.7 va 2.8.

Shaklda. 2.7 da yuqori bosimli bug 'qozoniga (HPB) ega CCGT ning sxematik diagrammasi ko'rsatilgan. 1 , bug 'ishlab chiqarish uchun an'anaviy issiqlik stantsiyasida bo'lgani kabi suv va yoqilg'i bilan ta'minlanadi. Steam Yuqori bosim kondansativ turbinaga kiradi 5 , generator joylashgan bir xil shaftda 8 . Turbinada chiqarilgan bug 'avval kondensatorga kiradi 6 va keyin nasos yordamida 7 qozonga qaytadi 1 .

2.7-rasm. Vpg bilan pgu sxematik diagrammasi

Shu bilan birga, qozonda yoqilg'ining yonishi paytida hosil bo'lgan yuqori harorat va bosimga ega bo'lgan gazlar gaz turbinasiga yuboriladi. 2 . Kompressor xuddi shu shaftada joylashgan 3 , an'anaviy gaz turbinasi blokida va boshqa elektr generatorida bo'lgani kabi 4 . Kompressor qozonning yonish kamerasiga havo quyish uchun mo'ljallangan. Turbinaning chiqindi gazlari 2 Qozon besleme suvi ham isitiladi.

Ushbu CCGT sxemasi afzalliklarga ega, chunki u qozondan chiqindi gazlarni olib tashlash uchun tutun chiqarish moslamasini talab qilmaydi. Shuni ta'kidlash kerakki, shamollatuvchi fanning vazifasi kompressor tomonidan amalga oshiriladi 3 . Bunday CCGT ning samaradorligi 43% ga yetishi mumkin.

Shaklda. 2.8-rasmda boshqa turdagi CCGT ning sxematik diagrammasi ko'rsatilgan. Rasmda ko'rsatilgan PGU dan farqli o'laroq. 2.7, gazdan turbinaga 2 yonish kamerasidan keladi 9 , qozondan emas 1 . Keyinchalik turbinada sarflanadi 2 Kompressor mavjudligi sababli 16-18% gacha kislorod bilan to'yingan gazlar qozonga kiradi 1 .

Ushbu sxema (2.8-rasm) yuqorida ko'rib chiqilgan CCGT blokiga nisbatan afzalliklarga ega (2.7-rasm), chunki u har qanday turdagi yoqilg'idan, shu jumladan qattiq yoqilg'idan foydalanish qobiliyatiga ega an'anaviy dizayndagi qozondan foydalanadi. Yonish kamerasida 3 bu holda, yuqori bosimli bug 'qozoniga ega bo'lgan CCGT sxemasiga qaraganda, hozirgi vaqtda qimmatroq gaz yoki gaz ancha past yoqiladi. suyuq yoqilg'i.

2.8-rasm. Pgu ning sxematik diagrammasi (qayta tiklash davri)

Ikki o'rnatishning (bug 'va gaz) umumiy estrodiol aylanish blokiga kombinatsiyasi an'anaviy issiqlik stantsiyasiga nisbatan yuqori manevr qobiliyatini olish imkoniyatini yaratadi.

Atom elektr stansiyalarining sxematik diagrammasi

Maqsad va ishlashning texnologik printsipi bo'yicha atom elektr stansiyalari an'anaviy issiqlik elektr stantsiyalaridan deyarli farq qilmaydi. Ularning muhim farqi, birinchidan, atom elektr stantsiyasida issiqlik elektr stantsiyalaridan farqli o'laroq, bug 'qozonda emas, balki reaktor yadrosida hosil bo'ladi, ikkinchidan, atom elektr stantsiyalari yadro yoqilg'isidan foydalanadi. uran-235 (U-235) va uran-238 (U-238) izotoplarini o'z ichiga oladi.

Atom elektr stantsiyalaridagi texnologik jarayonning o'ziga xos xususiyati radioaktiv parchalanish mahsulotlarining katta miqdorini shakllantirishdir va shuning uchun atom elektr stantsiyalari issiqlik elektr stantsiyalariga nisbatan texnik jihatdan murakkabroqdir.

AES sxemasi bitta sxemali, ikki pallali va uch sxemali bo'lishi mumkin (2.9-rasm).

Guruch.2.9. Atom elektr stansiyalarining sxematik diagrammasi

Yagona devirli sxema (2.9a-rasm) eng oddiy hisoblanadi. Yadro reaktorida chiqarilgan 1 Og'ir elementlarning yadrolarining bo'linishi zanjirli reaktsiyasi tufayli issiqlik sovutish suvi orqali uzatiladi. Bug 'ko'pincha sovutish suvi sifatida ishlatiladi, keyinchalik u odatdagi bug' turbinali elektr stantsiyalarida bo'lgani kabi ishlatiladi. Biroq, reaktorda hosil bo'lgan bug' radioaktivdir. Shuning uchun atom elektr stansiyasi xodimlarini va atrof-muhitni muhofaza qilish uchun ko'pgina uskunalar radiatsiyadan himoyalangan bo'lishi kerak.

Ikki va uch kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sxemalariga ko'ra (2.9-rasm, b va 2.9, v) issiqlik reaktordan sovutish suvi orqali chiqariladi, so'ngra bu issiqlikni to'g'ridan-to'g'ri ish muhitiga o'tkazadi (masalan, ikkita zanjirda bo'lgani kabi). bug 'generatori orqali elektron sxemasi 3 ) yoki oraliq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sovutish suyuqligi orqali (masalan, oraliq issiqlik almashtirgich o'rtasidagi uch pallali dizayndagi kabi 2 va bug 'generatori 3 ). Shaklda. raqamlarda 2,9 5 , 6 Va 7 an'anaviy issiqlik elektr stantsiyasida bo'lgani kabi bir xil funktsiyalarni bajaradigan kondanser va nasoslar ko'rsatilgan.

Yadro reaktori ko'pincha atom elektr stantsiyasining "yuragi" deb ataladi. Hozirgi vaqtda reaktorlarning bir nechta turlari mavjud.

Yadro yoqilg'isining bo'linishi sodir bo'ladigan neytronlarning energiya darajasiga qarab, atom elektr stantsiyalarini ikki guruhga bo'lish mumkin:

bilan atom elektr stansiyasi termal neytron reaktorlari;

bilan atom elektr stansiyasi tez neytron reaktorlari.

Termal neytronlar ta'sirida faqat uran-235 izotoplari bo'linishga qodir, ularning tabiiy urandagi miqdori atigi 0,7% ni tashkil qiladi, qolgan 99,3% uran-238 izotoplaridir. Yuqori energiya darajasidagi (tez neytronlar) neytron oqimi ta'sirida uran-238 tez neytron reaktorlarida qo'llaniladigan sun'iy yadro yoqilg'isi plutoniy-239 ishlab chiqaradi. Hozirgi vaqtda ishlayotgan energetik reaktorlarning aksariyati birinchi turdagidir.

Ikki pallali atom elektr stantsiyasida ishlatiladigan atom energetikasi reaktorining sxematik diagrammasi 2-rasmda ko'rsatilgan. 2.10.

Yadro reaktori yadro, reflektor, sovutish tizimi, boshqarish, tartibga solish va boshqarish tizimi, korpus va biologik himoyadan iborat.

Reaktor yadrosi bo'linish zanjiri reaktsiyasi saqlanadigan maydondir. U parchalanadigan materialdan, sovutish suvi moderatoridan va neytron reflektoridan, boshqaruv novdalari va konstruktiv materiallardan iborat. Reaktor yadrosining energiya chiqishi va o'z-o'zini ushlab turish reaktsiyalarini ta'minlovchi asosiy elementlari bo'linadigan material va moderatordir. Faol zona undan uzoqda tashqi qurilmalar va xodimlar himoya zonasida ishlaydi.

Ular bug'-gaz deb ataladi elektr stansiyalari (CCGT), bunda gaz turbinasining chiqindi gazlaridagi issiqlik to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita bug' turbinasi aylanishida elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Shaklda. 2.1 eng oddiy PSU deb ataladigan sxematik diagrammani ko'rsatadi qayta ishlash turi. Gaz turbinasiga chiqindi gazlar kiradi qozon-qayta tiklash-

Guruch. 2.1.

/ - o'ta qizdirgich; 2 - evaporatator; 3 - iqtisodchi; 4 - baraban; 5 - bug 'turbinasi kondensatori; 6 - oziqlantiruvchi nasos; 7 - evaporatatorning tushish trubkasi; 8 - bug'lantiruvchi ko'taruvchi quvurlar

torus- issiq gazlarning issiqligi tufayli yuqori parametrli bug' hosil bo'ladigan va bug 'turbinasiga yo'naltiriladigan qarama-qarshi oqim issiqlik almashtirgichi.

Qayta tiklash qozoni mildir to'rtburchaklar kesim, bug 'turbinasi blokining ishchi suyuqligi (suv yoki bug') bilan ta'minlangan qanotli quvurlardan tashkil topgan isitish sirtlari joylashtirilgan. Eng oddiy holatda, chiqindi issiqlik qozonining isitish sirtlari uchta elementdan iborat: iqtisodchi. 3, bug'latgich 2 va super isitgich 1. Markaziy element barabandan tashkil topgan bug'latgichdir 4 (yarmi suv bilan to'ldirilgan uzun silindr), bir nechta pastga tushirish quvurlari 7 va evaporatatorning vertikal qo'pol elementlari juda mahkam o'rnatilgan. 8. Evaporatator tabiiy konveksiya printsipi asosida ishlaydi. Bug'lanish quvurlari haroratni pasaytirishdan ko'ra yuqoriroq zonada joylashgan, shuning uchun ulardagi suv qiziydi, qisman bug'lanadi, engilroq bo'ladi va barabanga ko'tariladi. Bo'sh joy ko'proq bilan to'ldiriladi sovuq suv barabandan tushadigan quvurlar orqali. To'yingan bug 'barabanning yuqori qismida to'planadi va super isitgich quvurlariga yo'naltiriladi 1. Barabandan bug 'iste'moli 4 iqtisodchidan suv ta'minoti bilan qoplanadi 3. Bunday holda, kiruvchi suv bug'lanish quvurlari orqali to'liq bug'lanishdan oldin ko'p marta o'tadi. Shuning uchun tasvirlangan chiqindi issiqlik qozoni tabiiy aylanishli qozon deb ataladi.

Ekonomizatorda kiruvchi ozuqa suvi deyarli qaynash nuqtasiga qadar isitiladi (barabandagi to'yingan bug'ning haroratidan 10-20 ° S past, bu undagi bosim bilan to'liq aniqlanadi). Barabandan quruq to'yingan bug 'o'ta qizdirgichga kiradi, u erda to'yinganlik haroratidan yuqori qizib ketadi. Olingan o'ta qizib ketgan bug'ning harorati G0 har doim, albatta, gaz turbinasidan keladigan gazlarning harorati 0r dan past bo'ladi (odatda 25-30 ° S).

Shakldagi kogla-utilizer diagrammasi ostida. 2.1-rasmda gazlar va ishchi suyuqlikning (bug ', suv) bir-biriga qarab harakatlanishida haroratning o'zgarishi ko'rsatilgan. Gazlarning harorati kirish joyidagi 0 G qiymatidan chiqindi gazlar haroratining 0 x qiymatigacha silliq pasayadi. Unga qarab harakatlanayotgan ozuqa suvi iqtisodizatordagi haroratini qaynash nuqtasiga ko'taradi (nuqta). A). BILAN Bu haroratda (qaynoq yoqasida) suv evaporatatorga kiradi. Unda suv bug'lanadi. Shu bilan birga, uning harorati o'zgarmaydi (jarayon A-/;). Shu nuqtada b ishchi suyuqlik quruq to'yingan bug' shaklida bo'ladi. Keyinchalik, super isitgich / 0 qiymatiga qizib ketadi.

Superheaterning chiqishida hosil bo'lgan bug' bug' turbinasiga yo'naltiriladi, u erda u kengayadi va ishlaydi. Turbinadan chiqindi yoqilg'i kondensator 5 ga tushadi, u erda oziqlantiruvchi nasos yordamida kondensatsiyalanadi. 6, ozuqa suvining bosimini oshirib, u chiqindi issiqlik qozoniga qaytariladi.

Shunday qilib, CCGT va bug 'elektr stantsiyasi (SPU) o'rtasidagi asosiy farq an'anaviy PSU Issiqlik elektr stantsiyasi faqat yoqilg'ining chiqindi issiqlik qozonida yoqilmasligi va CCGT PSU ishlashi uchun zarur bo'lgan issiqlik GTU chiqindi gazlaridan olinadi. Biroq, darhol bir qator muhim narsalarni ta'kidlash kerak texnik farqlar PSU TPP dan PSU CCGT:

1. GTU 0 G ning chiqindi gazlarining harorati gaz turbinasi oldidagi gazlarning harorati bilan deyarli noyob tarzda aniqlanadi [qarang. munosabati (1.2)] va gaz turbinasi sovutish tizimining mukammalligi. Ko'pgina zamonaviy gaz turbinali zavodlarida, Jadvaldan ko'rinib turibdiki. 1.2, tutun gazining harorati 530-580 ° S (garchi 640 ° S gacha bo'lgan haroratli alohida gaz turbinali agregatlari mavjud bo'lsa ham). Tabiiy gazda ishlaganda iqtisodchi quvur tizimining ishonchlilik shartlariga ko'ra, ozuqa suvining harorati 1 p chiqindi issiqlik qozoniga kirish joyida 60 ° C dan kam bo'lmasligi kerak. Chiqindilarni isitish qozonidan chiqadigan tutun gazlarining harorati har doim haroratdan yuqori tn V. Aslida, u 0 x 100 ° C darajasida, shuning uchun chiqindi issiqlik qozonining (HRB) samaradorligi quyidagicha bo'ladi.

Bu erda baholash uchun chiqindi issiqlik qozoniga kirish joyidagi gaz harorati 555 ° C, tashqi havo harorati esa 15 ° C deb hisoblanadi. Gazda ishlaganda an'anaviy TPP energiya qozoni 94% samaradorlikka ega. Shunday qilib, CCGT qurilmasidagi chiqindi issiqlik qozoni TPP qozonining samaradorligidan sezilarli darajada past samaradorlikka ega.

2. Bundan tashqari, ko'rib chiqilayotgan CCGT ning bug 'turbinasi blokining (STU) samaradorligi an'anaviy issiqlik elektr stantsiyasining STU samaradorligidan sezilarli darajada past. Bu nafaqat chiqindi issiqlik qozoni tomonidan ishlab chiqarilgan bug 'parametrlari pastroq bo'lganligi, balki CCGT ning STU regeneratsiya tizimiga ega emasligi bilan ham bog'liq. Ammo printsipial jihatdan u harorat ko'tarilganligi sababli unga ega bo'lolmaydi tn c chiqindi issiqlik qozonining samaradorligini yanada pasayishiga olib keladi.

CCGT bloki bo'lgan elektr stantsiyasining dizayni g'oyasi rasmda keltirilgan. 2.2, unda uchta quvvat blokiga ega issiqlik elektr stantsiyasi ko'rsatilgan. Har bir quvvat bloki ikkita qo'shni gaz turbinasi blokidan iborat 4 Siemens'dan V94.2 turi, har biri o'z chiqindi gazlariga ega yuqori harorat uni o'zining chiqindi issiqlik qozoniga yuboradi 8. Ushbu qozonlarda hosil bo'lgan bug' bitta bug 'turbinasiga yo'naltiriladi 10 elektr generatori bilan 9 va turbina ostidagi kondensatsiya xonasida joylashgan kondensator. Har bir bunday energiya blokining umumiy quvvati 450 MVt (har bir gaz turbinasi va bug 'turbinasi taxminan 150 MVt quvvatga ega). Chiqish diffuzeri o'rtasida 5 va chiqindi issiqlik qozoni 8 chetlab o'tish yo'lini o'rnatish (bypass) mo'ri 12 va gaz o'tkazmaydigan eshik b. Darvoza chiqindi issiqlik qozonini kesish imkonini beradi 8 gaz turbinasi gazlaridan va ularni aylanma quvur orqali atmosferaga yo'naltirish. Bunday ehtiyoj energiya blokining bug 'turbinasi qismida (turbina, chiqindi issiqlik qozoni, generator va boshqalar) muammolar yuzaga kelganda paydo bo'lishi mumkin.

Guruch. 2.2. CCGT blokiga ega elektr stantsiyasini qurish (kompaniya prospekti Siemens):

1 - estrodiol havoni tozalash moslamasi (KVOU); 2 - blokli transformator; 3 - gaz turbinasi generatori; 4 - GTU turi U94.2; 5 - gaz turbinasidan bypass trubasiga o'tish diffuzeri; 6 - eshik valfi; 7 - deaerator; 8 - vertikal chiqindi issiqlik qozoni; 9 - bug 'turbinasi generatori; 10 - bug 'turbinasi; 11 - qayta tiklash qozonining yomg'ir damperi; 12 - aylanma quvur; 13 - suyuq yoqilg'ini tozalash uskunalari uchun xona; 14 - suyuq yonilg'i baklari

uni o'chirib qo'yish kerak. Bunday holda, quvvat blokining quvvati faqat gaz turbinasi bloki tomonidan ta'minlanadi, ya'ni. quvvat bloki 300 MVt yukni ko'tarishi mumkin (garchi samaradorlik pasaygan bo'lsa ham). Energiya blokini ishga tushirishda aylanma trubka ham katta yordam beradi: darvoza yordamida chiqindi issiqlik qozoni gaz turbinasi blokining gazlaridan uzilib, ikkinchisi esa zaryadsizlanadi. to'liq quvvat bir necha daqiqada. Keyin asta-sekin, ko'rsatmalarga muvofiq, chiqindi issiqlik qozonini va bug 'turbinasini ishga tushirishingiz mumkin.

Da normal ishlash darvoza, aksincha, gaz turbinasining issiq gazlarini bypass trubasiga o'tishiga ruxsat bermaydi, balki ularni chiqindi issiqlik qozoniga yo'naltiradi.

Gaz o'tkazmaydigan eshik bor katta maydon, kompleks hisoblanadi texnik qurilma, buning asosiy talabi yuqori zichlik, chunki qochqinlar orqali yo'qolgan issiqlikning har 1% quvvat blokining samaradorligini taxminan 0,3% ga pasayishini anglatadi. Shuning uchun, ba'zida ular bypass trubasini o'rnatishdan bosh tortishadi, garchi bu operatsiyani sezilarli darajada murakkablashtiradi.

Energiya blokining chiqindi issiqlik qozonlari orasiga bitta deaerator o'rnatilgan bo'lib, u bug 'turbinasi kondensatoridan deaeratsiya uchun kondensat oladi va uni ikkita chiqindi issiqlik qozoniga tarqatadi.

Afsuski, bug 'turbinalari o'rniga estrodiol issiqlik elektr stansiyalari (KES) qurishga o'tish tumanlarda issiqlik ta'minotining yanada keskin pasayishiga olib keldi. umumiy ishlab chiqarish energiya. Bu, o‘z navbatida, yalpi ichki mahsulotning energiya sig‘imining oshishiga va mahalliy mahsulotlarning raqobatbardoshligining pasayishiga, shuningdek, uy-joy kommunal xizmat ko‘rsatish xarajatlarining oshishiga olib keladi.

¦ 60% gacha kondensatsiya aylanishidan foydalangan holda CCGT IESda elektr energiyasini ishlab chiqarishning yuqori samaradorligi;

¦ CCGT CHP zavodlarini zich shahar joylarida joylashtirishdagi qiyinchiliklar, shuningdek, shaharlarga yoqilg'i etkazib berishning ko'payishi;

¦ o'rnatilgan an'anaga ko'ra, CCGT IESlar bug' turbinali stantsiyalari kabi jihozlangan, isitish turbinalari T turi.

1990-yillardan boshlab P tipidagi turbinali issiqlik elektr stansiyalarini qurish. o'tgan asrda, amalda to'xtatildi. Qayta qurishdan oldingi davrda shaharlarning issiqlik yukining 60% ga yaqini kelgan sanoat korxonalari. Ularni amalga oshirish uchun issiqlikka bo'lgan ehtiyoj texnologik jarayonlar yil davomida ancha barqaror edi. Ertalab va kechqurun shaharlarda elektr energiyasini maksimal iste'mol qilish soatlarida elektr ta'minotini cheklashning tegishli rejimlarini joriy etish orqali elektr ta'minoti cho'qqilari tekislandi. elektr energiyasi sanoat korxonalari. IESda P tipidagi turbinalarni o'rnatish T tipidagi bug'-gaz energiya resursi yoqilg'isiga nisbatan arzonligi va energiya resurslarini samaraliroq iste'mol qilishi tufayli iqtisodiy jihatdan oqlandi

Oxirgi 20 yil keskin pasayish tufayli sanoat ishlab chiqarish Shaharlar uchun energiya ta'minoti rejimi sezilarli darajada o'zgardi. Hozirgi vaqtda shahar issiqlik elektr stantsiyalari isitish jadvaliga muvofiq ishlaydi, unda yozgi issiqlik yuki hisoblangan qiymatning atigi 15-20% ni tashkil qiladi. Aholining elektr yukini hisobga olgan holda elektr energiyasini iste'mol qilishning kunlik jadvali notekislashdi. kechki soatlar, bu aholini elektr energiyasi bilan ta'minlashda o'sish sur'ati bilan bog'liq maishiy texnika. Bundan tashqari, sanoat iste'molchilarining umumiy energiya iste'molidagi ulushi kichikligi sababli ularga tegishli cheklovlarni joriy etish orqali energiya iste'moli jadvalini tenglashtirish imkonsiz bo'lib chiqdi. Yagona narsa unchalik yaxshi emas samarali usul Muammoning yechimi tungi vaqtda pasaytirilgan tariflarni joriy etish orqali kechki maksimalni kamaytirish edi.

Shuning uchun issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarish o'zaro qat'iy bog'langan P tipidagi turbinali bug 'turbinali issiqlik elektr stantsiyalarida bunday turbinalardan foydalanish foydasiz bo'lib chiqdi. Orqa bosimli turbinalar endi faqat ishlab chiqariladi kam quvvat shahar bug‘ qozonxonalarini kogeneratsiya rejimiga o‘tkazish orqali ularning ish samaradorligini oshirish.

Ushbu o'rnatilgan yondashuv CCGT CHP zavodini qurishda ham saqlanib qoldi. Shu bilan birga, bug '-gaz aylanishida issiqlik va elektr energiyasini etkazib berish o'rtasida qat'iy munosabatlar mavjud emas. P-tipli turbinali ushbu stansiyalarda kechki maksimal elektr yukini qoplashga gaz turbinasi siklida elektr energiyasini etkazib berishni vaqtincha oshirish orqali erishish mumkin. Isitish tizimiga issiqlik ta'minotining qisqa muddatli qisqarishi binolarning issiqlik saqlash quvvati va issiqlik tarmog'i tufayli isitish sifatiga ta'sir qilmaydi.

Orqa bosimli turbinali CCGT CHP qurilmasining sxematik diagrammasi ikkita gaz turbinasi, chiqindi issiqlik qozoni, P tipidagi turbinani va pik qozonni o'z ichiga oladi (2-rasm). CCGT saytidan tashqarida o'rnatilishi mumkin bo'lgan tepalik qozoni diagrammada ko'rsatilmagan.

Rasmdan. 2 ko'rinib turibdiki, issiqlik elektr stansiyasining CCGT bloki kompressor 1, yonish kamerasi 2 va gaz turbinasi 3 dan iborat gaz turbinasi blokidan iborat. Gaz turbinasi blokidan chiqindi gazlar chiqindi issiqlikka yo'naltiriladi. qozon (HRB) 6 yoki aylanma trubaga 5, darvoza 4 holatiga qarab va suv isitiladigan bir qator issiqlik almashtirgichlardan o'tadi, past bosimli barabanlarda 7 va yuqori bosimli barabanlarda bug 'ajratiladi 8 , va bug 'turbinasi blokiga (STU) yuboriladi 11. Bundan tashqari, to'yingan bug' past bosim STU ning oraliq bo'linmasiga kiradi va yuqori bosimli bug 'qayta tiklash qozonida oldindan isitiladi va STU dan chiqadigan bug' tarmoqdagi suv issiqlik almashtirgichida 12 kondensatlanadi va kondensat nasoslari orqali yuboriladi. 13 gaz kondensat isitgichiga 14, so'ngra deaeratorga 9 va undan KU da yuboriladi.

Issiqlik yuki tayanchdan oshmasa, stantsiya to'liq isitish jadvaliga muvofiq ishlaydi (ATEC = 1). Agar issiqlik yuki asosiy yukdan oshsa, tepalik qozoni yoqiladi. Kerakli miqdorda elektr energiyasi shahar elektr tarmoqlari orqali tashqi ishlab chiqarish manbalaridan keladi.

Biroq, elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyoj uni tashqi manbalardan etkazib berish hajmidan oshib ketgan holatlar mumkin: ayozli kunlarda maishiy isitish moslamalari tomonidan elektr energiyasi iste'moli oshishi bilan; ishlab chiqarish ob'ektlarida avariyalar sodir bo'lganda va elektr tarmoqlari. Bunday vaziyatlarda an'anaviy yondashuv bilan gaz turbinalarining kuchi chiqindi issiqlik qozonining unumdorligi bilan chambarchas bog'liq bo'lib, bu o'z navbatida issiqlik energiyasiga bo'lgan ehtiyoj bilan bog'liq. isitish jadvali va elektr energiyasiga bo'lgan talabni qondirish uchun etarli bo'lmasligi mumkin.

Natijada yuzaga kelgan elektr energiyasi tanqisligini qoplash uchun gaz turbinasi chiqindi issiqlik qozoniga qo'shimcha ravishda to'g'ridan-to'g'ri atmosferaga chiqindi yonish mahsulotlarini chiqarishga qisman o'tadi. Shunday qilib, CCGT CHP bloki vaqtincha aralash rejimga o'tkaziladi - bug '-gaz va gaz turbinasi davrlari bilan.

Ma'lumki, gaz turbinalari yuqori manevr qobiliyatiga ega (ko'tarilish va tushirish tezligi). elektr quvvati). Shuning uchun, Sovet davrida ular elektr ta'minoti rejimini yumshatish uchun nasosli saqlash stantsiyalari bilan birga ishlatilishi kerak edi.

Bundan tashqari, shuni ta'kidlash kerakki, ular ishlab chiqaradigan quvvat tashqi haroratning pasayishi bilan ortadi va yilning eng sovuq davrida past haroratlarda maksimal quvvat sarfi kuzatiladi. Bu jadvalda ko'rsatilgan.

Quvvat hisoblangan qiymatning 60% dan ko'prog'iga yetganda, zararli gazlar NOx va CO emissiyasi minimal bo'ladi (3-rasm).

Isitishlararo davrda gaz turbinalari quvvatining 40% dan ortiq pasayishiga yo'l qo'ymaslik uchun ulardan biri o'chiriladi.

Rag'batlantirish energiya samaradorligi CHPga shahar mahallalarini markazlashtirilgan sovutish bilan ta'minlash orqali erishish mumkin. Da favqulodda vaziyatlar CCGT CHESda kam quvvatli gaz turbinali qurilmalarini alohida binolarda qurish maqsadga muvofiqdir.

Katta shaharlarning zich shahar joylarida, mavjud issiqlik elektr stantsiyalarini rekonstruksiya qilish paytida bug 'turbinalari, o'z resurslarini tugatgan bo'lsa, ular asosida R tipidagi turbinali CCGT CHESni yaratish tavsiya etiladi, natijada sovutish tizimi (sovutish minoralari va boshqalar) egallagan muhim maydonlar bo'shatiladi, ulardan foydalanish mumkin. boshqa maqsadlar.

CCGT CHESni orqa bosimli turbinalar (P tipi) va CCGT CHESni kondensatsion ekstraksiya turbinalari (T tipi) bilan taqqoslash bizga quyidagilarni amalga oshirish imkonini beradi. xulosalar.

• 1. Ikkala holatda ham koeffitsient foydali foydalanish yoqilg'i bazasida elektr energiyasi ishlab chiqarish ulushiga bog'liq issiqlik iste'moli ishlab chiqarishning umumiy hajmida.
• 2. T tipidagi turbinali CCGT CHP zavodlarida kondensat sovutish pallasida issiqlik energiyasini yo'qotish yil davomida sodir bo'ladi; eng katta yo'qotishlar - yilda yozgi davr, issiqlik iste'moli miqdori faqat issiq suv ta'minoti bilan cheklangan bo'lsa.
• 3. R ​​tipidagi turbinali CCGT CHP stansiyalarida stansiyaning unumdorligi faqat cheklangan vaqt oralig'ida, elektr ta'minotidagi taqchillikni qoplash zarur bo'lganda pasayadi.
• 4. Gaz turbinalarining manevrlik ko'rsatkichlari (yuklash va to'kish tezligi) bug' turbinalariga qaraganda ko'p marta yuqori.

Shunday qilib, markazlarda stansiyalarni qurish shartlari uchun katta shaharlar Orqa bosimli turbinali (P tipidagi) CCGT CHESlari kondensatsiya olish turbinalari (T tipi) bo'lgan kombinatsiyalangan tsiklli IESlardan har tomonlama ustundir. Ularni joylashtirish sezilarli darajada kichikroq maydonni talab qiladi, ular yoqilg'i sarfi va ularning tejamkorligi zararli ta'sirlar yoqilgan muhit ham kamroq.

Biroq, buning uchun tegishli o'zgartirishlar kiritish kerak normativ-huquqiy baza estrodiol gaz stantsiyalarini loyihalash bo'yicha.

Amaliyot so'nggi yillar Bu shuni ko'rsatadiki, juda erkin hududlarda shahar atrofidagi CCGT IES qurayotgan investorlar elektr energiyasini ishlab chiqarishga ustuvor ahamiyat berishadi va issiqlik ta'minoti ular tomonidan yon faoliyat sifatida qaraladi. Bu stansiyalarning samaradorligi hatto kondensatsiya rejimida ham 60% ga yetishi mumkinligi bilan izohlanadi va issiqlik magistrallarini qurish qo'shimcha xarajatlar va turli tuzilmalardan ko'plab tasdiqlarni talab qiladi. Natijada, ATPP ning isitish koeffitsienti 0,3 dan kam bo'lishi mumkin.

Shuning uchun, CCGT CHPPni loyihalashda, har bir alohida stantsiyani kiritish maqsadga muvofiq emas texnik yechim optimal qiymat ATEC. Vazifa butun shaharning issiqlik ta'minoti tizimida isitishning maqbul ulushini topishdir.

Hozirgi kunda Sovet davrida ishlab chiqilgan yirik shaharlardan uzoqda, yoqilg'i ishlab chiqariladigan joylarda kuchli issiqlik elektr stantsiyalarini qurish tushunchasi yana dolzarb bo'lib qoldi. Bu mintaqaviy yoqilg'i-energetika kompleksida mahalliy yoqilg'idan foydalanish ulushining oshishi bilan ham, sovutish suvi tashish paytida harorat potentsialining deyarli ahamiyatsiz pasayishi bilan issiqlik quvurlarining yangi loyihalarini (havo yotqizish) yaratish bilan bog'liq.

Bunday issiqlik elektr stantsiyalari mahalliy yoqilg'ining to'g'ridan-to'g'ri yonishi bilan bug 'turbinasi aylanishi yoki gaz ishlab chiqaruvchi stansiyalardan olingan gazdan foydalangan holda kombinatsiyalangan gaz aylanishi asosida yaratilishi mumkin.

CCGT estrodiol sikl zavodi hisoblanadi birlashtirilgan o'rnatish, gaz turbinasi bloki, chiqindi issiqlik qozoni (HRB) va bug 'turbinasi (ST) dan iborat. Bug 'va gaz davrlarini amalga oshirish alohida sxemalarda, ya'ni yonish mahsulotlari va bug'-suyuqlik ishchi suyuqligi o'rtasida aloqa bo'lmaganda amalga oshiriladi. Ishlaydigan suyuqliklarning o'zaro ta'siri faqat sirt tipidagi issiqlik almashinuvchilarida issiqlik almashinuvi shaklida amalga oshiriladi.

Kombinatsiyalangan gaz qurilmalaridan foydalanish yoqilg'i va energiya xarajatlarini kamaytirishning mumkin bo'lgan va istiqbolli yo'nalishlaridan biridir.

CCGT gaz turbinalari va bug 'elektr stantsiyalarining parametrlarini termodinamik ravishda muvaffaqiyatli birlashtiradi:

Zonada gaz turbinalari ishlaydi ko'tarilgan haroratlar ishlaydigan suyuqlik;

Bug 'quvvati - turbinani tark etgan allaqachon sarflangan yonish mahsulotlari tomonidan boshqariladi, ya'ni. qayta ishlash va chiqindi energiyadan foydalanish.

O'rnatish samaradorligi bug' aylanishi bilan yuqori haroratli gaz aylanishining termodinamik ustki tuzilishi natijasida ortadi, bu gaz turbinasidagi chiqindi gazlar bilan issiqlik yo'qotishlarini kamaytiradi.

Shunday qilib, CCGT turbinali bloklarni takomillashtirishning uchinchi bosqichi sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. CCGT dvigatellari istiqbolli dvigatellardir, chunki ular juda tejamkor va kam kapital qo'yilmalarni talab qiladi. Ajoyib fazilatlar estrodiol tsiklli o'simliklar ularni qo'llash sohalarini aniqladilar. CCGT agregatlari energetika sohasida va yoqilg'i-energetika kompleksining boshqa sohalarida keng qo'llaniladi.

Tutib turadi keng qo'llanilishi Bunday qurilmalarda gaz turbinasi issiqligidan foydalanishning eng oqilona yo'nalishlari bo'yicha umumiy nuqtai nazar yo'q.

Hozirgi vaqtda asosiy gaz turbinalarida foydalanish uchun istiqbolli CCGT sxemasi, shuningdek, bug 'generatori faqat gaz turbinasining chiqindi gazlari bilan isitiladigan to'liq tsiklli ustki tuzilmaga ega sof foydalanish CCGT sxemasi hisoblanadi (6.1-rasm).

Ushbu sxemaga ko'ra, past bosimli turbinadan (LPT) keyin gaz turbinasining yonish mahsulotlari yuqori bosimli bug 'ishlab chiqarish uchun chiqindi issiqlik qozoniga (HRB) kiradi. HRSG dan olingan bug 'bug' turbinasiga (ST) kiradi, u erda kengayib, elektr generatorini yoki super zaryadlovchini haydash uchun ketadigan foydali ishlarni bajaradi. PT dan keyin chiqindi bug 'kondensator K ga kiradi, u erda u kondensatsiyalanadi va keyin yana besleme pompasi (PN) tomonidan chiqindi issiqlik qozoniga beriladi. Kombinatsiyalangan tsiklli zavodning termodinamik aylanishi shaklda ko'rsatilgan. 6.2. Gaz turbinali qurilmasining yuqori haroratli gaz aylanishi eksenel kompressorda havoni siqish jarayoni bilan boshlanadi: 1 → 2. Yonish kamerasida (shuningdek, regeneratorda, agar mavjud bo'lsa) issiqlik ta'minlanadi 2 → 3; hosil bo'lgan yonish mahsulotlari gaz turbinasiga kiradi, bu erda kengayib, ular ishlaydi, 3 → 4 jarayon; va nihoyat, chiqindi gazlar chiqindi issiqlik qozonida, isitish suvi va bug ', 4 → 5. Qoldiqdagi issiqlikdan voz kechadi. past haroratli issiqlik foydalanilmay qoladi va atrof-muhitga chiqariladi, 5 → 1.

Shakl 6.1 - chiqindi issiqlik qozonli CCGT birligining sxematik diagrammasi

6.2-rasm - Kombinatsiyalangan tsiklli zavodning sikl sxemasi T-S koordinatalari

Bug '-gaz aylanishi jarayonlar ketma-ketligi bilan hosil bo'ladi: 1" - 2" - 3" - 4" - 5" - 1" (6.2-rasm). An'anaviy ravishda, tsikl iqtisodchida 1" - 2" issiqlik ta'minoti jarayonidan boshlanadi. Kondensatordan keladigan suv bor past harorat 39 ° C ga teng (kondenser P np = 0,007 MPa bosimida). Taxminan 170 ... 210 ° S qaynash haroratiga, 0,8 ... 2,0 MPa qozon ish bosimiga mos keladigan doimiy bosimda isitiladi. 2" - 3" - evaporatatordagi suvni bug'lash va uni to'yingan bug'ga aylantirish jarayoni. 3" – 4" - qizdirgichda bug'ning qizib ketishi; 4" – 5" - bug'ni kengaytirish jarayoni bug 'turbinasi bajarilgan ish va haroratni yo'qotish bilan; 5" - 1" - bug' K kondensatorida kondensatsiyalanadi va hosil bo'lgan suv yana chiqindi issiqlik qozoniga KU beriladi. Tsikl tugallandi.

Bug 'turbinasi (ST) quvvati bug' turbinasi va bug' oqimi bo'ylab haqiqiy issiqlik uzatish yoki entalpiyaga bog'liq. Bug 'iste'moli va bug' parametrlari chiqindi issiqlik qozonining ishlashi bilan belgilanadi. Chiqindilarni isitish qozonining sxematik diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 6.3.

Chiqindilarni isitish qozoni bug 'qozonidir majburiy aylanish, o'z olov qutisiga ega bo'lmagan va har qanday elektr stantsiyasining chiqindi gazlari bilan isitiladi.

Shuning uchun, taxminan 400 ° C haroratga ega bo'lgan gaz turbinasi chiqindi gazlarining chiqindi issiqligi juda etarli. samarali ish qayta ishlash zavodlari.

Qozon bo'ylab issiqlik almashtirgichlar ketma-ket o'rnatiladi: "E" suv iqtisodchisi, "I" evaporatatori va "P" bug'li o'ta qizdirgich.

Suv iqtisodchisi - bu issiqlik almashtirgich bo'lib, unda suv qozon tamburiga (separator) berilishidan oldin past haroratli issiq gazlar (yonish mahsulotlari) bilan isitiladi.

Qozonning ishlaydigan mexanizmida bug' quyidagicha hosil bo'ladi. Ekonomizatorda chiqindi gazlar bilan qaynash nuqtasiga qadar qizdirilgan ozuqa suvi qozon tamburiga kiradi. Qozonning quyruq qismidagi issiq gazlarning harorati 120 ° C * dan past bo'lmasligi kerak.

Bug 'hosil qilish rejimida suv evaporatator orqali aylanadi. Evaporatatorda qizg'in issiqlik yutilishi mavjud, buning natijasida bug'lanish sodir bo'ladi. Evaporatatorda bug'lanish jarayoni ma'lum bir to'yinganlik bosimiga mos keladigan ozuqa suvining qaynash nuqtasida sodir bo'ladi.

Elektr ishlab chiqaruvchi tizimlar ro'yxatida va issiqlik energiyasi yoqilgan zamonaviy korxonalar, ro‘yxatga olingan estrodiol sikl elektr stansiyalari. Ular harakat tamoyilida birlashtirilgan va ikkita asosiy bosqichni o'z ichiga oladi:

1. asl yoqilg'ining (gaz) yonishi va gaz turbinasi blokining bu aylanishi tufayli;
2. bug' quvvati elektr generatorini faollashtiradigan bug 'turbinasida ishlatiladigan suv bug'ining shakllanishi bilan birinchi bosqichda hosil bo'lgan yonish mahsulotlari bilan chiqindi issiqlik qozonidagi suvni isitish.

Kombinatsiyalangan tsikl zavodining ishlashi manba yoqilg'i sifatida foydalanish tufayli mumkin bo'ladi yoki tabiiy gaz, yoki neft sanoati mahsulotlari (xususan, dizel yoqilg'isi). Uning kuchi va maxsus qo'llanilishiga qarab, bir nechta uskuna konfiguratsiyasi bo'lishi mumkin. Shunday qilib, ishlab chiqaruvchilar ikkala turbinani bitta shaftada birlashtirib, bu kombinatsiyani ikkita haydovchi generator bilan yakunlashlari mumkin. Bunday qurilmaning afzalligi shundaki, u 2 ish rejimiga ega: oddiy gaz aylanishi va kombinatsiyalangan.

Etarli bo'lishiga qaramay murakkab qurilma, Kombinatsiyalangan tsikl zavodi (CCGT) juda bor muhim xususiyat, bu uni boshqa elektr energiyasi ishlab chiqarish tizimlaridan ajratib turadi. haqida rekord darajada yuqori samaradorlik nisbati, ba'zi hollarda 60% dan oshadi.

Kombinatsiyalangan tsiklli zavodning afzalliklari

Kombinatsiyalangan tsiklli zavodning ishlash printsipi o'ziga xos xususiyatga ega, u shunga o'xshash tizimlardan farqli o'laroq, uning yordami bilan olingan har bir energiya birligi uchun kamroq resurslarni (ayniqsa, suv) sarflaydi. Sanoat mutaxassislari, shuningdek, estrodiol gaz konstruktsiyalari ajralib turishini ta'kidlashadi:

• yuqori darajadagi ekologik tozalik (issiqxona gazlari emissiyasini kamaytirish);
• ixcham o'lchamlar;
• qurilishning qiyosiy tezligi (1 yildan kam);
• kamroq yoqilg'i talabi.

Shuni ta'kidlash kerakki, CCGT ishlab chiqaruvchilari u erda to'xtamaydi. Zamonaviy estrodiol tsikl generatori nisbatan ancha tez rivojlanadi oldingi versiyalar bu texnika. Bugungi kunda qayta tiklanadigan energiya manbalari, bioyoqilg'i: yog'ochni qayta ishlash sanoati va qishloq xo'jaligi chiqindilari asosida ishlaydigan dizaynlar faol ishlab chiqilmoqda.

Kombinatsiyalangan aylanishli gaz qurilmalarining turlari

Bug'-gaz tizimlarini dizayni va texnologik xususiyatlariga ko'ra tasniflash mumkin:

• ishlash printsipiga ko'ra: kogeneratsiya, regeneratsiyani almashtirish bilan, past bosimli bug 'generatori bilan, yuqori bosimli bug' generatori bilan, chiqindi issiqlik qozonlari bilan;
• Gaz turbinali bloklari soniga ko'ra 1, 2, 3 ta asosiy gaz turbinali agregatlari bo'lgan tizimlar ajratiladi;
• ishlatiladigan sarf materiallari turi bo'yicha: gaz, suyuq yoqilg'i, biomassa va boshqalar;
• HRSG yoki chiqindi issiqlik qozonlari sxemalarining xilma-xilligiga ko'ra, bitta, ikki va uch elektronli modullar ajralib turadi.

Ko'pgina energetik muhandislar, shuningdek, ishlash tamoyillari bilan farq qiladigan tizimlarni farqlash muhimligini aytishadi. Xususan, bugungi kunda mavjud bug 'elektr generatori, unda bug'ning oraliq qizib ketishi bosqichi mavjud va bu bosqichda etishmayotgan modifikatsiyalar mavjud. CCGT ni tanlash jarayonida mahsulotlarning ushbu xususiyatlariga e'tibor berish kerak, chunki ular butun elektr stantsiyalarining unumdorligi va samaradorligiga ta'sir qilishi mumkin.

Kombinatsiyalangan tsiklli gaz qurilmalarini qo'llash

G'arbda ular arzon elektr energiyasini olish uchun uzoq vaqtdan beri CCGT-lardan foydalanishni boshlaganiga qaramay, bizning mamlakatimizda bu texnologiyalar yaqin vaqtgacha talab qilinmagan. Va faqat 2000-yillardan boshlab Rossiya sanoat korxonalari estrodiol gaz tizimlariga doimiy qiziqish uyg'otdi.

Statistik ma'lumotlarga ko'ra, estrodiol sikl texnologiyalaridan foydalanishga asoslangan 30 dan ortiq yirik energiya bloklari o'z faoliyatini boshlagan. turli hududlar So'nggi 10 yil ichida Rossiya. Bu tendentsiya ham qisqa, ham uzoq muddatda kuchayadi. Uzoq muddat, chunki juda aniq natijalar ko'rsatilgan estrodiol gaz zavodlari, ekspluatatsiya bu juda qimmat emas va natija har doim kutilganidan oshadi.

Kombinatsiyalangan elektr stantsiyalari sanoat korxonalari va butun jamoalarni elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun ishlatilishi mumkin.

Bizning veb-saytimizda siz Evropa mamlakatlarida sifat va quvvat uchun sinovdan o'tgan estrodiol gaz zavodlarini topishingiz mumkin. Veb-saytda keltirilgan barcha kombinatsiyalangan gaz qurilmalari yaxshi holatda va ular bilan ta'minlangan barqaror ish sanoat uchun.

6 x Yangi - 17,1 MVt - HFO / DFO / gaz generatori.
Evrodagi narxi: 6 980 000, - bir dona zavoddan
Barcha 6 generatorni sotib olayotganda siz narxni kelishib olishingiz mumkin

Elektr samaradorligi darajasi 47,2% ni tashkil qiladi.
Qurilma og'ir yoqilg'i moyi (HFO) bilan ham, ham ishlashi mumkin dizel yoqilg'isi va gaz.