ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принципиальные схемы осуществления комбинированного парогазового цикла из "Комбинированные парогазовые установки и циклы " На рис. 1-3, б была показана простейшая схема комбинированной парогазовой установки, не имеющей водяного экономайзера. В таком виде установка не подлежит осуществлению, так как в ней отсутствует бинарная газоиаровая часть, обусловливающая термодинамические преимущества комбинированных парогазовых циклов. Поэтому развитый водяной экономайзер является обязательным элементом почти всякой рациональной парогазовой схемы. [c.35] Различные варианты осуществления идеального комбинированного парогазового цикла показаны на рис. 2-5. Контур а—Ь— с—(1—а соответствует циклу газовой ступени. Для простоты предполагается, что температура атмосферного воздуха (точка с) совиадает с температурой конденсации пара. [c.35] Ложкин и А. Э. Гельт-ман предложили два основных метода для выполнения условия (2-4) 1Л. 1-11, 12]. Первый путь предусматривает параллельный подогрев питательной воды в водяном экономайзере и в регенеративных подогревателях, работающих от отборов паровой турбины (рис. 2-6). После питательного насоса поток воды разветвляется на две части. Одну из них, определяемую соотношением (2-4), направляют в первую секцию водяного экономайзера, другую пропускают через регенеративные подогреватели. Далее потоки снова объединяются и проходят через вторую секцию экономайзера. [c.36] На рис. 2-5 состоянию воды за питательным насосом соответствует точка к, а состоянию перед второй секцией экономайзера — точка г. При идеальной регенерации в паровой ступени осуществляется цикл к—г—g —т—п—о—/—к. Относительное количество образующегося пара возрастает, так как благодаря регенеративному подогреву увеличивается теплосодержание питательной воды в, входящее в выражение (2-5). Работа 1 кг пара уменьшается, а общая работа установки и ее к. п. д. возрастают, что обусловлено снижением степени необратимости цикла. [c.36] Другой метод, позволяющий обеспечить эквидистантность линий отвода и подвода тепла в водяном экономайзере, сводится к искусственному увеличению избытка воздуха перед газовой турбиной, обеспечивающему выполнение условия (2-4). Тогда вообще будет исключен подогрев воды за счет отборов пара и отпадет надобность в регенеративных подогревателях, установленных после питательного насоса в схеме, изображенной на рис. 2-6. Циклу, совершаемому пароводяным рабочим телом, на рис. 2-5 будет соответствовать контур /— к——т —/г —о —/. [c.37] Если предположить, что весь подогрев воды происходит в водяном экономайзере, в котором вода доводится до точки кипения, то в парогазовой установке можно реализовать оптимальный бинарный газопаровой цикл. [c.37] Из рис. 2-7 видим, что при давлениях пара ру, превышающих 60 агпа, эффективный к. п. д. паровой части комбинированного цикла превышает к. п. д. его бинарной части. Перейдя от схемы с параллельным подогревом питательной воды в экономайзере и регенеративных подогревателях к схеме с повышенным избытком воздуха, можно увеличить коэффициентф до единицы, но увеличившийся избыток воздуха снизит теоретическую температуру горения входящую в выражение (2-6). В результате в общем к. п. д. установки снизится доля, приходящаяся на наиболее термически совершенную паровую часть. При давлениях ру порядка 100 ama и выше это обстоятельство оказывается существеннее тенденции к увеличению к. п. д., обусловленной возрастанием ф. [c.38] Поэтому схема с повышенным избытком воздуха может оказаться по своим термическим показателям лучше ранее описанной схемы лишь в установках со сравнительно низкой эффективностью паросиловой части комбинированного цикла, в частности в установках низкого давления. [c.38] Недостатком схемы с повышенным избытком воздуха является увеличение поверхности водяного экономайзера, приходящейся на единицу установленной мощности, и сокращение предельной мощности паровой турбины, что влечет за собой увеличение удельных капитальных затрат. [c.38] Повышение эффективности газовой части установки, достигаемое введением промежуточного нагрева, подъемом рабочей температуры и т. п., может расширить область, в которой увеличение избытка воздуха даст положительный эффект. С другой стороны, применение вторичного перегрева пара будет оказывать обратное действие. [c.38] Усложнение парогазовой схемы путем введения регенератора между газовой турбиной и водяным экономайзером нецелесообразно, так как обычно дает ничтожный эффект. Положительный результат может дать регенеративный подогрев воздуха паром из отборов турбины. Однако технически такое решение встречает ряд трудностей. [c.39] Заслуживает специального рассмотрения вопрос о применении промежуточного охлаждения воздуха в парогазовых установках. Не имея возможности за недостатком места подробно остановиться на этом обстоятельстве, отметим только два основных положения. При однократном подводе тепла в газовой части парогазового цикла промежуточное охлаждение обычно дает лишь ничтожное увеличение, а подчас даже снижение к, п. д. При многократном подводе тепла промежуточное охлаждение может оказаться выгодным, но поскольку целесообразно устанавливать лишь один промежуточный холодильник, конечная оптимальная температура воздуха за ним обычно все же существенно превышает температуру воздуха, засасываемого компрессором. [c.39] Все положения, высказанные в связи с осуществлением комбинированных парогазовых циклов в установках с высоконаиор-ными парогенераторами, целиком относятся к установкам с пред-включенной газовой турбиной. [c.39] Впервые в Советском Союзе парогазовые установки с пред-включенной газовой турбиной были рассмотрены И. И. Кирилловым [Л. 2-2, 3] соответствующая схема показана на рис. 2-8. [c.39] Если пренебречь изменением суммарной теплоемкости газов после сжигания топлива, то работа этой установки будет характеризоваться циклами, показанными на рис. 2-5. [c.39] Если в парогенераторе принять коэффициент избытка воздуха а = 1,1, а в турбине предвключенной ГТУ а == 5, то расчеты по формуле (2-9) для природного газа дадут значения Е — 1,05ч-1,06. С одной стороны это свидетельствует о термодинамическом преимуществе схемы рис. 2-6 по сравнению со схемой рис. 2-8, несмотря на кажущуюся идентичность идеальных циклов, лежащих в основе их работы. С другой стороны, данный результат является дополнительным аргументом против искусственного увеличения коэффициента избытка воздуха для установок с высоконапорными парогенераторами. [c.40] В заключение следует заметить, что комбинированная установка может дать экономию тепла по сравнению с паросиловой установкой даже в условиях, когда к. п. д. как бинарной, так и паровой части комбинированного цикла ниже к. п. д. цикла, по которому работает паросиловая установка. Это обусловлено тем, что потери в котле учитываются в потерях бинарной части комбинированного цикла. [c.40] Вернуться к основной статье