Паровой котел Описание паровых котлов типов ДКВР и Е (ДЕ) Вихревые горелки Автоматизированная система управления технологическими процессами Газотурбинная теплоэлектростанция Метрологическое обеспечение.

Эксплуатация топливоподачи и сушильно-мельничных установок Так как со временем слеживаемость топлива увеличивается, необходимо периодически (через 7…10 сут.) выбирать топливо из бункеров до минимального уровня, а перед выводом котла или системы пылеприготовления из работы на длительный срок - удалять его полностью и очищать стенки. Аналогично эксплуатируют пылевые бункера.

Основные направления разработок перспективных схем ГТУ газопарового цикла на базе конверсионных ГТД

Основными путями повышения термического КПД энергоблоков с ГТУ являются снижение относительной мощности компрессорной группы, которая, как правило, в 1,5–2,5 раза превышает полезную мощность на валу электрогенератора, и регенерация тепла выхлопных газов за ГТ.

Максимальный возврат в цикл тепла отработанных газов можно обеспечить в регенеративных циклах с высокой степенью регенерации. Такого типа ГТУ малой мощности в настоящее время разрабатываются рядом ведущих фирм. Вместе с тем осуществляемый таким путем рост КПД сопровождается некоторым снижением удельной мощности Nуд и, как следствие, уменьшением единичной мощности исходного энергоблока (при применении одного и того же ГТД-прототипа).

В отличие от указанного традиционного варианта регенеративных схем с ГТУ в энергоустановках с теплоутилизирующим паровым котлом и впрыском пара в тракт высокого давления (в камеру сгорания) значительный рост тепловой экономичности и удельной мощности достигается одновременно как утилизацией тепла отработанных газов (идущего на производство и перегрев пара), так и введением в контур ГТУ дополнительного рабочего тела – водяного пара, имеющего лучшие теплофизические и газодинамические свойства по сравнению с продуктами сгорания. Причем (и это очень важно) на сжатие воды в жидкой фазе (в отличие от газа) не требуется заметной дополнительной мощности.

Характерной особенностью известных схем парогазовых установок (ПГУ) с впрыском пара является достаточно жесткая связь доли использованного при регенерации тепла отработанных в ГТУ газов и параметров парового контура. Эта связь наиболее наглядно прослеживается в
Q–T-диаграмме передачи тепла между отработанными газами и пароводяным контуром, где температура кипения воды ТS, зависящая от давления рS в парогенераторе, определяет положение соответствующей температурной «площадки» испарения (кипения) воды. При этом в схеме ПГУ с впрыском пара необходимость его применения при давлении рS, равном или даже существенно превышающем давление компримированного воздуха, определяет повышенный уровень температуры кипения воды, что заметно сказывается на возможности предельной регенерации тепла отработанных в ГТУ газов.

Большой интерес для перспективных схем ГТУ представляют технические решения, направленные на снижение относительной мощности компрессора. При этом чаще всего используется промежуточное охлаждение воздуха между компрессорами низкого и высокого давления. Конструктивно это существенно увеличивает габариты компактных конверсионных машин и требует естественно изменения их конструкции. Поэтому для них целесообразно использовать впрыск воды в компрессор, когда благодаря интенсивному испарению воды в его тракте существенно снижается температура сжимаемого воздуха. Выполненные исследования (расчетные, экспериментальные и натурные) свидетельствуют о возможности испарения в компрессоре заметного количества воды, причем ее количество зависит как от параметров и конструктивных характеристик компрессора, так и от температуры наружного воздуха. Полезность эффекта впрыска воды определяется реальным снижением температуры сжимаемого воздуха и, следовательно, уменьшением удельной работы сжатия, что и приводит к снижению мощности компрессора и к росту эффективного КПД установки.

В результате увеличения расхода рабочего тела наблюдается заметный рост абсолютной и удельной мощностей ГТУ и энергоустановки в целом.

 Высокоэффективной с точки зрения одновременного достижения высоких КПД и удельной мощности энергоблоков с конверсионными ГТУ представляется схема энергоустановок с «влажной» регенерацией тепла. В такой схеме подогрев сжатого воздуха теплом отработанных в ГТУ газов сочетается с впрыском воды в компрессор (для снижения потребляемой им мощности) и, что главное (в этом специфика предлагаемой схемы), с дополнительным впрыском воды в сжатый воздух за компрессором. При таком впрыске воды в контур ГТУ снижение температуры сжатого воздуха перед регенеративным теплообменником приводит к максимальной утилизации отработанного в цикле тепла. Влага, содержащаяся в воздухе за компрессором, попадая на теплопередающую поверхность регенератора, образует на ней пленку жидкости. Максимальная температура этой пленки, обогреваемой как отработанными в ГТУ газами (через стенку), так и горячим сжатым воздухом при прямом контакте с ним, при реальных уровнях тепловых потоков близка к температуре насыщения, отвечающей парциальному давлению водяных паров во влажном воздухе. Это обстоятельство определяет возможность глубокой степени охлаждения отработанных в газовой турбине газов.

Увеличение доли тепла отработанных газов, возвращаемой в цикл, в сочетании с повышенным расходом рабочего тела (благодаря вводу в камеру сгорания вместе с нагретым воздухом водяных паров) позволяет существенно повысить и тепловую экономичность, и полезную удельную мощность установки.

Организация впрыска воды в компрессор дает возможность одновременно реализовать и другие меры по повышению эффективности установки, в частности: замену воздушного охлаждения лопаточного аппарата турбины более эффективным паровоздушным для повышения температуры газа перед турбиной при той же температуре материала лопаток и (или) повышения ресурса элементов высокотемпературного тракта ГТУ снижением температуры лопаток и дисков.

Предлагаемая схема ГТУ, сочетающая «влажное» сжатие и «влажную» регенерацию тепла, является, таким образом, определенным симбиозом регенеративного и газопарового циклов. Впервые рассматриваемая схема была предложена в НТЦ ЭПУ РАН. Весьма близким аналогом такой схемы являются разработанные Westinghous EPRI и ESPC схемы ГТУ под названием HAT (Humiditifiend Advanced Turbine) и CHAT (Cascaded Humiditifiend Advanced Turbine). В них вместо впрыска воды в компрессор используется традиционное промежуточное охлаждение воздуха между компрессорами низкого, среднего и высокого давления, а отведенное тепло используется при испарении части охлаждающей воды в сатураторе. Однако введение промежуточных охладителей невозможно без существенного изменения конструкции компрессоров конверсионных ГТД.

Другая, также близкая к рассматриваемой здесь схеме ГТУ с «влажной» регенерацией, – это схема ТорНаt. Она предусматривает регенерацию тепла в ГТУ подогревом компримированного воздуха отработанными газами ГТ при одновременном осуществлении «влажного» сжатия путем распределенного впрыска воды в компрессор по технологии Swirlflash (распыл перегретой воды). В рассматриваемой схеме с «влажной» регенерацией используются все потенциальные возможности схемы ТорНаt, к тому же в ней предусматривается дополнительный впрыск воды в сжатый воздух и регенеративный подогрев двухфазной воздушно-водяной среды. Дополнительный впрыск воды в воздух за компрессором заметно повышает как КПД ГТУ в целом, так и достижимую удельную мощность.

Далее приводятся результаты сравнительных расчетов тепловой эффективности и удельной мощности ГТУ, работающих по схеме с «влажными» сжатием и регенерацией, ГТУ по простой и регенеративной схемам, а также ПГУ с впрыском пара. Технико-экономическое сопоставление указанных вариантов конструкций установок выходит за рамки данной главы, хотя именно оно главным образом определяет преимущество каждой из них.

Результаты расчетно-теоретического анализа схем конверсионных ГТУ, использующих газопаровые циклы Приведенные далее результаты расчетно-теоретического сравнительного анализа различных схем конверсионных ГТУ, использующих газопаровые циклы, получены с помощью разработанной в НТЦ ЭПУ ОИВТ РАН программы расчетов энергокомплексов с ГТУ.

Современное отечественное газотурбинное оборудование С 1992 г. и вплоть по настоящее время в стране было введено в эксплуатацию свыше 100 газотурбинных установок пермского производства, которые к середине 2001 г. наработали около 700 тыс. ч. При этом наработка лидерной установки ГТУ-2,5П мощностью 2,5 МВт (рис. 2.30) превысила 37 тыс. ч, а наработка лидерной ГТУ-12П мощностью 12 МВт – 27 тыс. ч. В 2005 г. в Республике Башкортостан были проведены межведомственные испытания одной из первых в России газотурбинных теплоэлектростанций "Шигили".

Система автоматического управления (сау) гту-6/8рм САУ обеспечивает работу ГТУ-6/8РМ на всех режимах, в том числе при параллельной работе с другими аналогичными установками и (или) с энергосистемой, и выполняет функции контроля, защиты и диагностики.

Газотурбинный агрегат ГТА-6РМ

Расход топлива на горелки регулируют, изменяя загрузку питателей сырого топлива (в схемах прямого вдувания) и пыли (в схемах с промбункером). Расход топлива в питателях регулируется специальным устройством (регулятором слоя) и изменением частоты вращения приводного устройства, а в пылепитателях только изменением частоты вращения. При попадании в питатель крупных посторонних предметов и увеличении влажности топлива увеличивается потребляемый приводом ток.
Малая теплоэнергетика