Парогазовая турбина

Перспективны, а иногда только и возможны (при движении под водой), парогазовые турбины. Их характеристики по мере увеличения доли влаги в РТ все более приближаются к характеристикам паровых турбин. Предельная мощность термоэлектрических и химико-электрических ПЭ зависит от величины возбуждаемой в них ЭДС (iV(, = IU = 1г аЕ). [c.85]

Давно ведутся исследования в области смешанных, парогазовых, турбинных установок (ПРТУ), некоторые типы их уже эксплуатируются на электростанциях. Обычная схема дымовые газы из работающей иод давлением (5—10 бар) топки парового котла поступают при температуре до 700—800° С в газовую турбину, а пар, как обычно, — в паровую. Этим достигается расширение срабатываемого температурного интервала — экономичность повышается. Кроме того, используются достоинства ПТУ и РТУ с взаимной компенсацией их недостатков. Интерес представляет другая схема ПРТУ паровой котел и две разные турбины исключаются, в единой камере сгорания (парогазовом контактном котле) вырабатывается парогаз, поступающий на парогазовую турбину (см. [67]). Этот тип ПРТУ особенно удобен для морских судов. [c.144]

Термодинамический цикл, по которому работает данная установка, в общих чертах аналогичен комбинированному циклу парогазовой турбинной установки (см. рис. 2-5). Отличие только в том, что вместо идеального цикла ГТУ, которому на упомянутом рисунке соответствует контур а—Ь—с—4—а, в данном случае нужно будет рассматривать идеальный цикл работы соответствующего двигателя. [c.64]

Относительно проще схемы комбинированных парогазовых турбинных установок со свободнопоршневыми генераторами газа. Поскольку эти схемы рассчитаны на значительно большие мощности, перспективы их применения в энергетике более благоприятны. [c.65]

Камера сгорания парогазовой турбины П. Д. Кузьминского [c.9]

Как известно, при эксплуатации паровых, газовых и парогазовых турбин весьма высокие требования предъявляются к чистоте рабочего тела. В газовых и парогазовых турбинах чистота рабочего тела в основном зависит от вида используемого топлива. [c.11]

Однако мазут пока еще не применяется для камер сгорания газовых или парогазовых турбин. Газообразное же топливо даже при высоком качестве его смешения с воздухом дает пламена с невысокой излучательной способностью. Именно поэтому для повышения излучательной способности газовых пламен (например, в мартеновских печах, а этот вид теплообмена в плавильных печах вообще является основным) производят подсвечивание газовых факелов путем ввода 20—25% мазута. В рассматриваемых же нами топочных устройствах (камеры сгорания газовых или парогазовых турбин) или в парогенераторах энергетического значения основными видами топлива пока являются газ или продукты газификации топлив, а для транспортных газотурбинных установок — керосин или дизельное топливо, т. е. те виды топлива, которые при хорошем смесеобразовании образуют только слабо светящиеся пламена. [c.30]

В теплонапряженных топочных устройствах, какими являются камеры сгорания газовых и парогазовых турбин, этот метод расчета оказался непригодным [10], так как размеры их невелики и зона горения топлива в потоке имеет размеры, не только сопоставимые с диаметром и длиной топочной части таких камер, но, в конечном итоге, определяет длину топки. [c.32]

К числу таких тепловых аппаратов относятся цилиндры двигателей внутреннего сгорания, парогенераторы, камеры сгорания газовых и парогазовых турбин, термические печи, аппараты с погруженным горением для химической промышленности и т. д. [c.59]

В теплонапряженных топочных устройствах (камеры сгорания газовых и парогазовых турбин и парогенераторов) процесс сжигания газообразного или жидкого топлива происходит под давлением до 70 ama. Керамические поверхности в них не применяются, а термическая прочность их корпусов обеспечивается интенсивным охлаждением. [c.63]

Полученные равномерно перемешанные по сечению потока смеси как в холодных, так и в горячих средах, обеспечивающие быстрое, равномерное и полное сгорание всех горючих компонентов, полностью подтвердили теорию локальной изотропной турбулентности А. Н. Колмогорова [86] и ее приложение к процессам горения в форсированных камерах сгорания газовых и парогазовых турбин, а также к процессам погруженного горения при переработке агрессивных сред (отходов) химических предприятий. [c.86]

Процессы горения топлив в присутствии некоторых сред имеют самостоятельное и не менее важное значение, чем процессы горения с участием различных сред. К этой категории относятся, например, процессы, протекающие в камерах сгорания газовых и парогазовых турбин. Как известно, в камерах сгорания ГТУ процесс горения топлив организован в присутствии больших избытков воздуха (в 3—4 раза выше стехиометрического расхода), который в этих условиях становится нейтральной теплопоглощающей средой. [c.142]

Более того, автор считает, что для укрупненных установок, например производительностью более 100 т ила в сутки, и при тепловыделении свыше 400 ккал/кг (1676 кдж/кг) необходимо устанавливать регенератор (парогазовую турбину или машину расширения). Возможно также использовать парогаз как теплоноситель. [c.289]

На выходе из плазмотрона температура нитрозных газов = 3000 -ь- 3400° К, для снижения которой и закалки окислов азота впрыскивается вода. Далее смесь направляется в парогазовую турбину, причем и температура смеси закаленных нитрозных газов с перегретым водяным паром, и количество впрыскиваемой воды для закалки окислов азота определяются параметрами рабочего тела турбины. [c.297]

Температура уходящих газов, °С Коэффициент избытка воздуха Расход пара, кг/сек Расход воздуха, кг/сек Мощность, Мет компрессора паровой турбины парогазовой турбины Отчисления от капиталовложений, % [c.141]

Как уже указывалось выше, наилучшим образом такая схема очистки мазута от серы компонуется со схемой ПГУ-200-750/30 СО АН СССР, использующей в качестве рабочего тела смесь пара и продуктов сгорания топлива. Установка (рис. 6.3) включает следующие основные агрегаты три компрессора для сжатия атмосферного воздуха, поступающего в установку, — низкого, среднего и высокого давления 1 —3 одну паровую турбину 4, являющуюся приводом для компрессора высокого давления, и две парогазовые турбины низкого и среднего давления 5, 6, для привода компрессоров среднего и низкого давления и электрогенератора перегреватель 14 для перегрева пара, подаваемого в паровую турбину, и генерации парогазовой смеси, поступающей в турбину среднего давления регенератор для подогрева воды и генерации части пара за счет охлаждения парогазовой смеси hS, 18, поступающей в регенератор из турбины низкого давления воздухоохладители 9, 10 для охлаждения воздуха перед ком- [c.143]

Обсуждены условия работы, а также некоторые вопросы конструирования и эксплуатации основного оборудования ПГТУ с открытой и закрытой тепловыми схемами компрессора с впрыском воды, камеры сгорания, высокотемпературного ядерного реактора, парогазовой турбины, холодильника-конденсатора и др. Показано также, что для ПГТУ отсутствуют какие-либо принципиальные ограничения по увеличению мощности до нескольких тысяч мегаватт в одном агрегате. [c.7]

Из камеры сгорания газы движутся в многоступенчатую парогазовую турбину, где они расширяются до давления, немного превышающего атмосферное, совершая при этом полезную работу. [c.11]

Действительная работа парогазовой турбины [c.16]

Полезная работа парогазовой турбины (электрического генератора) [c.17]

Выше отмечалось, что для унификации основного оборудования (компрессоров, парогазовых турбин, холодильников-конденсаторов, водяных насосов и др.) в ПГТУ, работаюш,их по закрытой тепловой схеме с высокотемпературным ядерным реактором, в качестве сухого газа целесообразно применить азот (yN ) или окись углерода. Последние по своим теплофизическим свойствам — молекулярному весу (газовой постоянной), показателю адиабаты расширения (сжатия), теплоемкости, теплопроводности, вязкости и т. п.— близки к продуктам сгорания (воздуху). Следовательно, в ПГТУ с закрытой тепловой схемой рабочим телом может служить смесь азота или окись углерода с водяным паром. Это позволяет рассматривать одни и те же уравнения парогазовых смесей в ПГТУ как с открытой, так и с закрытой тепловыми схемами. [c.32]

В цикле ПГТУ наблюдаются все три состояния. На входе в компрессор и в его ступенях газ находится в пересыщенном состоянии, на выходе из компрессора — в насыщенном, в источнике энергии (в камере сгорания или ядерном реакторе), парогазовой турбине — в ненасыщенном и, наконец, в холодильнике-конденсаторе — сначала в ненасыщенном, затем в насыщенном, а на выходе — в пересыщенном состоянии. [c.33]

На рис. 37 приведена зависимость а от Го (температуры парогазовой смеси па входе в парогазовую турбину) при сгорании природного газа. Удельный весовой расход d пара (воды) принят при к.п.д. компрессора, равном 0,85. Для получения необходимой начальной температуры Го = ЮОО 1200 К коэффициент избытка воздуха а = 2,5 3,5. Более высокая температура Го может быть получена при меньших значениях а. Аналогичные зависимости а = / (Го) могут быть построены и для других видов топлива (бензина, керосина, мазута и т. п.) как для основной, так и для дополнительной ( форсажной ) камер сгорания. [c.62]

Так как по теплофизическим свойствам рабочий газ — парогазовая смесь с большим содержанием неконденсирующихся газов — мало отличается от продуктов сгорания или смеси продуктов сгорания с воздухом, то парогазовая турбина во многом схожа с газовыми турбинами, описанными, например, в [19, 50]. [c.77]

Экономичность ПГТУ выше ГТУ и ПТУ, во-первых, за счет применения в них рассмотренных циклов (без и с промежуточным нагревом парогазовой смеси) и, во-вторых, за счет работы с высокой температурой парогазовой смеси на лопатках парогазовых турбин (более высокой, чем у паровых турбин). При применении новых циклов условия работы парогазовых турбин во многом соответствуют условиям работы паровых как в тех, так и в других применяются рабочие газы (парогазовая смесь или пар) высокого давления, близкие по своим теплофизическим свойствам. Однако если в паровых турбинах расширение пара происходит до низкого давления (—4-10 Н/м ), то в парогазовых турбинах — лишь до атмосферного давления. Поэтому парогазовые турбины, работающие по новым циклам без регенерации тепла, более компактны. [c.77]

Установка с высоконапорными парогенераторами имеет ряд преимуществ по сравнению с котельными обычного типа уменьн1ен габарит установки, снижен расход металла и др. Эти установки обеспечивают большую экономию топлива по сравнению с чисто паровыми и газотурбинными установками. Уже в насгоя цее время парогазовые установки позволяют получить к. и. д. до 0,33—0,36, что дает им возможность конкурировать с паротурбинными установками на давление 130 бар и температуру пара 565° С. Увеличив же начальную температуру газа в газотурбинных установках до 800— 900° С, применив многоступенчатое сжатие воздуха, промежуточный подвод тепла, регенерацию в газовой и паровой частях п усовер-ше 1ствование проточных каналов компрессоров и газовых турбин, можно получить к. п. д. парогазовой турбинной установки до 0,48 и вьпне. [c.324]

В ГПУ, выполненной по контактной схеме, определенное шличество воды (рис. 4.27, д) или 1пара (рис. 4.27, е) вводится в тракт высокого давления. Для генерации пара в ГПУ по схеме рис. 4.27, е предусмотрен котел-утилизатор 15, в котором используется часть теплоты отработавшей в турбине парогазовой смеси. Ввод воды или пара увеличивает расход рабочего тела через парогазовую турбину по сравнению с расходом воздуха через компрессор, следовательно, возрастает раббта турбины. Поскольку затраты энергии на прокачивание воды малы, мощность установки повышается намного (на 100% и более). Недостатком ГПУ контактного типа является необходимость в системе химводоочистки подаваемой в турбину воды,которая теряется с отработавшими газами. Подвод дополнительного количества рабочего тела оказывается значительным до 50-60% расхода воздуха через компрессор. [c.211]

Переворот в теплоэнергетической технике произвела бы схема, в которой котельный агрегат вообще бы был исключоп (или, как говорят, заменен котлом контактного типа ), а в камере сгорапия готовился бы не газ, а парогаз за счет впрыска в нее для охлаждения вместо избыточного воздуха соответствующего количества воды. Парогаз поступал бы в парогазовую турбину, а отработавший пар из него мог бы конденсироваться и возвращаться обратно в цикл . Здесь, конечно, немало своих проблем (см. [67]), но заманчив результат — исключение такой сложной, громоздкой и дорогостоящей установки, как котельная, и повышение экономичности за счет расширения температурного интервала. [c.160]

В этой парогазовой установке камера сгорания I ступени, служащая одновременно и парогазогенератором, работает под давлением 30 ama. Процесс горения протекает в присутствии пара, который поступает из паровой турбины высокого давления. Смесь перегретого пара с продуктами сгорания (парогазовая смесь) при температуре 1023° К служит рабочим телом для парогазовой турбины среднего давления. После расширения в этой турбине парогазовая смесь направляется в камеру сгорания низкого давления (Р = 7 ama), где вновь перегревается до температуры 1023° К путем смешения с продуктами сгорания, и затем идет в турбину ни.з-кого давления. [c.9]

В топках обычных паровых котлов теплообмен конвекцией не играел большой роли, в то время как в камерах сгорания газовых и парогазовых турбин этот вид теплообмена имеет весьма суш ественное значение. [c.28]

П. Д. Кузьминским, в поток продуктов сгорания жидкого топлива (за пределами зоны горения) вводилась паро-жидкостная смесь, по выходе этой смеси из топочных экранов. В результате этого, по мысли автора, должна была получиться смесь водяного пара и продуктов сгорания, которая в дальнейшем использовалась в качестве рабочего тела (парогаза) для парогазовой турбины. [c.143]

Вальтер, использовав идею П. Д. Кузьминского, осуш ествил процесс горения керосина совместно с водой также с целью получения рабочего тела для парогазовых турбин подводных лодок. Вода (см. рис. 2) вводилась по направлению потока продуктов горения в разбрызганном виде на тарельчатый каскад, который омывался потоками продуктов сгорания. Парогазовая смесь при 870° К использовалась для привода парогазовой турбины (Na = 3000 -ь- 5000 кет). [c.143]

Схемы парогазовых установок для покрытия пиковых нагрузок на тепловых станциях а — контактная 1 — компрессор 2 — камера сгорания а — впрыск воды 4 — парогазовая турбина 5 — генератор в — экономайзер 7 — воздухоподогреватель 8 — насос 9 — емкость для воды б — с парогенератором 1 — компрессор 2 — парогенератор а — впрыск воды 4 — паро газовая турбина 5 — паровая турбина в — генератор 7 —]конденсатор 8— насосы 9 — теплообменники [c.276]

Для предохранения парогазовых турбин от заноса солей, содержащихся в воде, последняя после химического и термического обессоливания направляется в экранированные парогазогенераторы. Пар высокого давления, полученный в этих аппаратах, предварительно расширяется в паровой турбине и после этого под давлением 26—27 ama направляется в топочное пространство агрегата, где смешивается с продуктами горения. После этого парогазовая смесь при 970° К расширяется в парогазовой турбине № 1, затем вновь подогревается до этой же температуры в агрегате № 2, где смешивается с продуктами горения, но уже под давлением до 7 ama, и далее направляется в парогазовую турбину № 2. После турбины № 2 парогаз направляется в теплообменники. Как видим, схема С. А. Хри-стиановича достаточно сложна, но именно это и обеспечивает высокий к.п.д. установки. [c.276]

Результаты исследований позволили выбрать наилучший вариант схемы ПГУ, предназначенной для покрытия пиковых и полупиковых частей графика электрической нагрузки энергосистем. В качестве такого варианта целесообразно принять ПГУ с одним подводом тепла, предвключенной паровой турбиной и с использованием барабанного принципа генерации пара (рис. 6.1). Достаточно высокие маневренные свойства данной установки объясняются, во-первых, отсутствием массивных толстостенных деталей и арматуры у парогазовой турбины, относящейся по существу к классу газовых турбин, во-вторых, умеренными параметрами и отсутствием деталей из стали аустенитного класса у противодав-ленческой паровой турбины. Парогазовые установки, выполненные по простейшим схемам, обладают более высокими маневренными качествами, но имеют и большую величину расчетных затрат. Они могут найти [c.137]

Исследования математической модели в вычислительном плане показали, что решение системы балансовых уравнений — одна из основных составляющих алгоритма решения задачи. Возможность прямого расчета отдельных подсистем полной системы уравнений с применением итерационного метода Зейделя [21 позволяет организовать лишь два больших цикла — цикл по балансу генераторного вала и цикл по балансу тепла. Кроме того, существует несколько малых циклов, таких, как циклы по определению температур на выходе из компрессора и парогазовой турбины и по определению температур парогаза между пакетами регенератора. Количество итераций и время счета описываемой части математической модели зависят от величины погрешности решения и точности начального приближения. При использовании] для] расчетов ЭЦВМ [c.138]

Анализ влияния отдельных параметров выполнен для двух вариантов парогазовой установки, отличающихся начальной температурой рабочего тела на входе в парогазовую турбину = 750 и 850° С). Для каждого варианта рассмотрены возможности использования установки в чисто пиковом режиме h = 1000 час год) и работы в полупиковой части графика электрической нагрузки h = 3000 час год). Затраты на топливо принимались равными 12 руб1т у.т. [c.139]

Созданная математическая модель пиковой ПГУ позволила установить предельную единичную мощность ПГУ данного тина при условии относительной неизменности ее схемы. Расчеты показали реальную возможность увеличить мощность рассматриваемой парогазовой установки при одно-вальном ее исполнении до 500 Мет. При этом объемные расходы воздуха через компрессор и парогаза через парогазовую турбину — величины того же порядка, что в компрессоре и турбине низкого давления ГТ-100-750-2. [c.142]

В реальных компрессоре и парогазовой турбине из-за потерь энергии (связанных с необратимостью процессов сжатия и расширения) Т ( будет, естественно, ниже, чем tifr- В компрессоре и тур-бнне имеют место потери на трение, вихреобразование, а также [c.17]

Осевые компрессоры с большими степенями повышения давления выполняются по двухроторной схеме (см. рис. 26). В двухроторном компрессоре два последовательно расположенных ротора — низкого и высокого давления — автономно приводятся во вращение соответственно турбинами низкого и высокого давления. Такая конструкция позволяет, во-первых, получить рациональную конструкцию проточной части компрессора в целом (например, избежать слишком малых длин рабочих лопаток последних ступеней), во-вторых, расширить область устойчивых (беспомпажных) режимов работы и повысить к. п. д. при работе на нерасчетных режимах (поскольку степень повышения давления каждого из двух роторов меньше, чем одного общего ротора, и, следовательно, машина, состоящая из двух роторов, меньше склонна к пом-пажу) и, наконец, в-третьих, использовать мощность парогазовой турбины высокого давления полностью на совершение работы сжатия в компрессоре высокого давления. [c.44]

Парогазовые турбины работают с начальной температурой парогазовой смеси 1000—1200 К. В этом случае коэффициент избытка воздуха в камере сгорания равен 2,5—3,5 и общий расход паровоздушной смеси, приходящийся на 1 кг топлива, велик. Всю смесь нельзя сразу нодвести к форсункам (горелкам), поскольку в этом случае из-за низкой температуры топливо гореть не будет. Для устойчивого горения (с коэффициентом избытка воздуха а = 1,1 1,5) непосредственно к форсункам (горелкам) подводится лишь часть паровоздушной смеси (первичный воздух). Остальная ее часть подмешивается к продуктам сгорания для охлаждения. [c.61]

В ПГТУ для преобразования тепла, получаемого рабочим телом — пароэгазовой смесью при сжигании химического или ядерного топлива, в механическую энергию служит парогазовая турбина. Механическая энергия ее используется для привода компрессора и преобразуется в электрическую в электрическом генераторе. [c.77]

Большой ресурс работы парогазовых турбин может быть достигнут за счет применения эффективных систем охлаждения деталей и узлов, подверженных действию высоких температур и нагрузок, уменьшения нагрева деталей с помощью тепловой изоляции, теплоотражательных экранов и т. п. и применения жаростойких и жаропрочных материалов и жаростойких покрытий для деталей, подвергающихся воздействию высоких температур и больших нагрузок. Еще больший эффект в увеличении ресурса работы парогазовых турбин, очевидно, может быть получен путем снижения начальной температуры газа — парогазовой смеси. При этом, конечно, снизится и к. п. д. ПГТУ. Но основное достоинство ПГТУ, работающих по новым циклам с регенерацией тепла (особенно с промежуточным нагревом парогазовой смеси), как раз и состоит в том, что, несмотря на понижение начальной температуры газа (по сравнению с авиационными газовыми турбинами), они имеют к. п. д., больший, чем обычные ПТУ, и поэтому являются конкурентоспособными с последними. Поскольку в ПТУ с открытой схемой нагрев рабочего тела осуществляется так же, как и в газотурбинных двигателях, непосредственно в камере сгорания (без применения поверхностей нагрева какого-либо теплообменника), то начальная температура газа может быть более высокой, чем в паровых турбинах, и составлять примерно 1200—1400 К. При этом нижнее значение начальной температуры относится к энергетическим (длительно работающим), а верхнее — к транспортным (авиационным — с меньшим ресурсом работы) парогазовым турбинам. Начальное же давление парогазовой смеси равно 3—30 МН/м . Такие же величины начальных тепловых параметров газа можно принять и для ПГТУ с закрытой тепловой схемой с высокотемпературным ядерным реактором. При создании парогазовых турбин, безусловно, может быть использован опыт отечественного энергетического и транспортного газо- и па-ротурбостроения. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...