ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Некоторые возможности дальнейшего технического прогресса из "Комбинированные парогазовые установки и циклы " Во всех рассмотренных схемах комбинированных установок использовано оборудование, освоенное современной техникой. По существу, речь до сих пор щла лищь о том или ином сочетании звеньев уже имеющихся паросиловых установок, ГТУ, двигателей внутреннего сгорания и тепловых насосов. Правда, отдельные стороны работы этих установок еще недостаточно изучены. Это относится, в частности, к поведению солей, вносимых испаряемой водой в проточную часть турбины газопаровых установок контактного типа, к регулируемости отдельных схем и т. д. Отсутствует и опыт построения мощных парогенераторов. Но в большинстве случаев дальнейшие исследования и опыт эксплуатации смогут лишь уточнить показатели, которые сейчас уже более или менее точно вырисовываются для каждого из описанных типов комбинированных установок. [c.27] Что касается развития комбинированных паровых и газовых установок, то оно в сильной степени будет зависеть от общего технического прогресса. Очевидно, например, что увеличение хотя бы на 200—300° рабочих температур в газовых турбинах в корне изменит конкурентоспособность, а также относительные показатели различных комбинированных схем. [c.27] С другой стороны, применение комбинированных установок выдвигает ряд задач, связанных с разработкой принципиально новых устройств и исследованием физических процессов, не представляющих практического интереса для раздельных паровых и газовых схем. Круг возникающих при этом проблем чрезвычайно широк, и здесь мы сможем затронуть лишь отдельные из них. [c.27] Обычно при разработке комбинированных схем исходят из того, что температуры перед газовой турбиной соответствуют уровню, достигнутому в современных ГТУ. Между тем охлаждающим агентом там, как правило, служит воздух, обладающий сравнительно низкими теплоемкостью и теплопроводностью. Необходимость затрачивать большую мощность на отведение этого воздуха в систему охлаждения заставляет ограничить его расход несколькими процентами. Имеются различные предложения, связанные с попытками усилить охлаждающее действие воздуха путем впрыска в него (или в газовый поток) распыленной влаги. Но это потребует преодоления значительных конструктивных затруднений, а в ряде случаев и создания специальных дистилляционных установок. [c.28] Между тем во многих комбинированных схемах, рассмотренных на рис. 1-3, независимо от принятой системы охлаждения проточной части газовой турбины, имеются потоки водяного пара, соизмеримые по расходу с потоками газовоздущного рабочего тела. В отдельных элементах установок этот пар все равно должен иметь достаточно низкую температуру. Паровые циклы значительно менее чувствительны к необратимым потерям, нежели газовые, а теплоемкость даже сухого пара в 1,5—2,0 раза превосходит теплоемкость воздуха и продуктов сгорания. Расширяясь в области насыщения, пар увлажняется, причем образовавшаяся влага оказывает на конвективный теплообмен такое же воздействие, как и влага, впрыскиваемая искусственным путем. Разница, однако, состоит в том, что увлажнение пара происходит в паровых циклах естественным образом, без конструктивных усложнений и без затраты мощности, неизбежных при впрыске воды в поток воздуха. Кроме того, во всех рассмотренных комбинированных схемах (кроме схемы ГПУ-К по рис. 1-3, ж) пар генерируется в поверхностных теплообменниках. Парообразование в ряде случаев происходит при относительно невысоких давлениях, когда исключен селективный унос, и капельная влага, образующаяся при расширении пара, практически может не содержать солей. [c.28] Все сказанное приводит к заключению, что в комбинированных установках задачи охлаждения проточной части газовых и газопаровых турбин могут и должны решаться иначе, нежели в обычных ГТУ, а именно путем широкого использования водяного пара не только в качестве рабочего тела, но и в качестве охлаждающего агента. Это, в свою очередь, естественно, требует углубленных исследований и проектирования специальных турбин для комбинированных установок. [c.28] При термодинамическом анализе циклов, применяемых в современных теплосиловых установках, обычно исходят из того, что процессы подвода и отвода тепла протекают с исчезающе малыми скоростями. Между тем теплообмен в сжимаемом потоке связан с изменением доли располагаемой механической энергии, что при нагреве приводит к возникновению так называемого теплового сопротивления, а при охлаждении — к обратному явлению, которое может быть названо тепловой компрессией. [c.29] В комбинированных установках приходится сталкиваться с теплообменом в сжимаемых потоках. Это отчасти относится к высоконапорным парогенераторам, в которых газы могут двигаться с большой скоростью. Но еще большее значение эти вопросы приобретут в том случае, если будут реализованы турбины с интенсивным охлаждением деталей паровым потоком. [c.29] Определенное внимание в последнее время уделяется попыткам использовать испарение капельной влаги в сжимаемом потоке для увеличения его давления торможения, т. е. для осуществления процесса тепловой компрессии. По существу, здесь речь идет о разновидности газопаровых контактных установок, простейшая схема которых рассматривалась на рис. 1-3, ж. В иностранной литературе соответствующие устройства получили название аэротермопрессоров. Из сказанного следует, что применение комбинированных циклов выдвигает задачу специального исследования процессов преобразования энергии в сжимаемых неадиабатных струях. [c.29] Наконец, совершенно своеобразные вопросы возникают в связи с перспективой применения установок для получения электроэнергии магнитогидродинамическим способом (МГД) [Л. 1-21 ]. Этот способ пока позволяет рассчитывать на превращение в электричество лишь части энергии газового потока, температура которого превышает 2200° С. Использовать значительную часть тепла продуктов сгорания можно лишь в обычной теплосиловой установке. Таким образом, речь идет о комбинированной установке, в которой необходимо с наибольшим эффектом использовать тепло, отходящее после магнитогидродинамического преобразования энергии. [c.29] Вернуться к основной статье