Сочетание паротурбинной и газотурбинной установок, объединяемых общим технологическим циклом, называют парогазовой установкой (ПГУ) электростанции. Соединение этих установок в единое целое позволяет снизить потерю теплоты с уходящими газами ГТУ, использовать газы за газовыми турбинами в качестве подогретого окислителя при сжигании топлива, получить дополнительную мощность за счет частичного вытеснения регенерации паротурбинных установок и в конечном итоге повысить КПД парогазовой электростанции по сравнению с паротурбинной и газотурбинной электростанциями.
Применение ПГУ для сегодняшней энергетики – наиболее эффективное средство значительного повышения тепловой и общей экономичности электростанций на органическом топливе. Лучшие из действующих ПГУ имеют КПД до 46 %, а проектируемые – до 48–49 %, т.е. выше, чем на проектируемых магнитогидродинамических (МГД) установках.
Среди различных вариантов ПГУ наибольшее распространение получили следующие схемы:
– ПГУ с высоконапорным парогенератором (ВПГ);
|
|
– ПГУ со сбросом газов газовой турбины в топку парового котла;
– ПГУ с утилизационным паровым котлом (УПК);
– полузависимые ПГУ;
– ПГУ с внутрицикловой газификацией твердого топлива.
Принципиальная схема парогазовой установки ПГУ-200-130 с высоконапорным парогенератором ВПГ-450 показана на рис. 14.5.
56. Цикл ПГУ в Т-s координатах.
Газотурбинная и паротурбинная части ПГУ работают каждая по своему циклу. Таким образом, цикл ПГУ в Т,S-координатах имеет следующий вид:
Рисунок 3.1 - Цикл парогазовой установки
точка1 - состояние атмосферного воздуха на входе в компрессор;
1-2 - адиабатное сжатие атмосферного воздуха;
точка 2 - нагнетенный атмосферный воздух на входе в КС;
2-3 - изобарный процесс сгорания топлива;
точка 3 - состояние продуктов сгорания топлива на входе в ГТ;
3-4 - адиабатное расширение до первоначального давления;
точка 4 - состояние отработавшего рабочего тела;
4-1 - изобарный процесс охлаждения дымовых газов
точка 5 - состояние свежего пара на входе в ПТ;
5-6 - адиабатное расширение пара в паровой турбине;
точка 6 - состояние отработавшего пара при давлении рк;
6-7 - изобарный процесс конденсации отработавшего пара;
точка 7 - состояние конденсата при давлении рк;
7-8 - процесс адиабатного повышения давления конденсата в НК;
8-9 - процесс нагрева питательной воды;
9-10 - процесс превращения воды в пар;
10-5 - процесс перегрева пара.