12 Слайд
Преимущества ПГУ с ВПГ:
более высокие экономические показатели по сравнению с ПГУ сбросного типа;
в них достижимы более высокие к.п.д. и удельная мощность газового контура;
они обеспечивают существенное понижение удельных капитальных затрат, обусловленное сокращением размеров парогенератора.
13 Слайд
Парогазовые установки с котлом-утилизатором
Другим видом установок с раздельными потоками газа и пара являются парогазовые установки с котлом-утилизатором. Генерация пара в установках с котлом-утилизатором (КУ) обеспечивается за счет теплоты уходящих газов турбины в котлах-утилизаторах. Такие установки отличаются относительно низкими расходами пара, так как количество теплоты для генерации пара ограничено мощностью применяемой ГТУ. В турбинах с низкими начальными параметрами рабочего тела температура уходящих газов также сравнительно невысока (400–430°С), что приводит к низким параметрам генерируемого пара. Все это обусловливает сравнительно невысокую долю парового контура в полезной мощности ПГУ с котлом-утилизатором (30–40%) и к.п.д. ПГУ не более 45–50%. С целью повышения этой доли и некоторого увеличения к.п.д. ПГУ применяют котлы-утилизаторы с дожиганием топлива в потоке уходящих газов турбины.
При использовании в ПГУ с котлами-утилизаторами ГТУ с высокими начальными параметрами газа и, соответственно, высокой температурой уходящих газов (550–630°С) возрастает доля выработанной в паровом контуре энергии и существенно увеличивается максимальный к.п.д. комбинированной установки (до 58 и даже 60%).
14 Слайд
Таким образом, при современных параметрах пара ПГУ с котлом-утилизатором обладает следующими преимуществами:
вследствие высокой термической эффективности на номинальном режиме уже при температуре газа 870–920°С к.п.д. ПГУ находится на уровне современных ПТУ, работающих при сверхкритических параметрах пара. По мере роста температуры газов после газовой турбины к.п.д. ПГУ с КУ будет повышаться вплоть до 58–60%;
некоторая нейтрализация снижения эффективности ПГУ при уменьшении нагрузки может быть достигнута за счет дожигания топлива перед КУ. Особенно благоприятным изменением к.п.д. обладают установки, использующие в газовом контуре несколько ГТУ, работающих на одну паровую турбину. Уменьшение мощности в этом случае достигается последовательным отключением ГТУ;
высокая маневренность установки обеспечивается большой долей мощности газового контура (60–70%), а также температурными параметрами пара и упрощенной тепловой схемой парового контура. Пуск установки на полную нагрузку обычно не превышает 60 мин;
низкая удельная стоимость и высокая надежность работы; капитальные вложения в создание ПГУ на 20–25 % ниже, чем при создании маневренных ГТУ;
широкая автоматизация управления установкой, которая включает пуск, нагружение и остановку;
блочная поставка оборудования ПГУ в виде блоков ГТУ, паровой турбины, котла-утилизатора, конденсатора.
Принципиальным отличием схемы ПГУ с пассивным котлом-утилизатором (т.е. с КУ без дожига топлива) от других рассмотренных выше схем является отсутствие подвода теплоты топлива непосредственно к воде и водяному пару. Теплота подводится к котлу-утилизатору только за счет теплоты отработанных газов газовой турбины. Повышение начальной температуры газов перед газовой турбиной сверх 1000–1200°С позволяет получать в установке с котлом-утилизатором высокие параметры пара и обеспечивать максимально возможный к.п.д.