İş Axtarışı Buxar-qaz elektrik stansiyaları adlanır(PGU)
, burada qaz turbin qurğusunun işlənmiş qazlarından gələn istilik birbaşa və ya dolayı yolla buxar turbininin dövrəsində elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə olunur. Şəkildə. Şəkil 4.10-da istifadə növü adlanan ən sadə kombinə edilmiş dövrə qurğusunun sxematik diaqramı göstərilir. Qaz turbininin işlənmiş qazları içəriyə daxil olur bərpa qazanı - isti qazların istiliyi səbəbindən yüksək parametrlərə malik buxarın istehsal edildiyi əks axın istilik dəyişdiricisi.
buxar turbin
Şəkil 4.10. Ən sadə kombinə edilmiş dövrə qurğusunun sxematik diaqramı Tullantı istilik qazanı düzbucaqlı bir şaftdır , buxar turbin qurğusunun işçi mayesinin (su və ya buxar) daxil olduğu gümüşü borulardan əmələ gələn istilik səthlərinin yerləşdirildiyi. Ən sadə halda, tullantı istilik qazanının istilik səthləri üç elementdən ibarətdir: ekonomizer 3, buxarlandırıcı 2 və super qızdırıcı 1. Mərkəzi element buxarlandırıcıdır , barabandan 4 (yarısı su ilə doldurulmuş uzun silindr), bir neçə eniş borusundan 7 və buxarlandırıcının özünün kifayət qədər möhkəm quraşdırılmış şaquli borularından 8 ibarətdir.. Buxarlanma boruları aşağı enənlərdən daha yüksək temperatur zonasında yerləşir. Buna görə də, su onlarda qızdırılır, qismən buxarlanır və buna görə də yüngülləşir və barabana qalxır. Boşalan yer barabandan eniş boruları vasitəsilə daha soyuq su ilə doldurulur. Doymuş buxar barabanın yuxarı hissəsində toplanır və super qızdırıcının borularına göndərilir 1. Baraban 4-dən buxarın axını ekonayzerdən 3-dən suyun verilməsi ilə kompensasiya edilir. Bu zaman daxil olan su buxarlanmadan keçəcəkdir. boruları tamamilə buxarlanmadan əvvəl dəfələrlə. Buna görə təsvir edilən tullantı istilik qazanı deyilir təbii dövriyyəsi olan qazan.
İqtisadiyyatçı daxil olan qida suyunu demək olar ki, qaynama nöqtəsinə qədər qızdırır. Tamburdan quru doymuş buxar super qızdırıcıya daxil olur, burada doyma temperaturundan çox qızdırılır. Nəticədə çox qızdırılan buxarın temperaturu t 0 həmişə qazların temperaturundan azdır q G qaz turbinindən gələn (adətən 25 - 30 °C).
Şəkildəki tullantı istilik qazanının diaqramının altında. Şəkil 4.10-da qazların və işçi mayenin bir-birinə doğru hərəkət edərkən temperaturlarının dəyişməsi göstərilir. Qazın temperaturu tədricən girişdəki q Г dəyərindən işlənmiş qazların qух temperaturuna qədər azalır. doğru hərəkət edir Yem suyu iqtisadçıda öz temperaturunu qaynama nöqtəsinə qaldırır(nöqtə A). Bu temperaturda (qaynama ərəfəsində) su buxarlandırıcıya daxil olur. İçində su buxarlanır. Eyni zamanda, onun temperaturu dəyişmir (proses a - b). nöqtədə b işçi maye quru doymuş buxar şəklindədir. Sonra, super qızdırıcı bir dəyərə qədər qızdırır t 0 .
Super qızdırıcının çıxışında yaranan buxar buxar turbininə yönəldilir və burada genişlənir və işləyir. Turbindən, işlənmiş buxar kondensatora daxil olur və bir qidalandırıcı nasosdan istifadə edərək kondensasiya olunur. 6 , yem suyunun təzyiqini artıraraq, tullantı istilik qazanına geri göndərilir.
Beləliklə, bir CCGT-nin buxar elektrik stansiyası (SPU) ilə əsas fərq adi PSUİstilik elektrik stansiyası yalnız tullantı istilik qazanında yanacağın yandırılmaması və CCGT PSU-nun işləməsi üçün lazım olan istilik GTU-nun işlənmiş qazlarından alınmasından ibarətdir. Ümumi görünüş tullantı istilik qazanı Şəkil 4.11-də göstərilmişdir.
Şəkil 4.11. Tullantı istilik qazanının ümumi görünüşü
CCGT qurğusu olan bir elektrik stansiyası Şəkildə göstərilmişdir. 4.12, üç enerji bloku olan bir istilik elektrik stansiyasını göstərir. Hər bir enerji bloku iki bitişik qaz turbin qurğusundan ibarətdir 4 tip V94.2 şirkəti Siemens, hər birinin öz işlənmiş qazları var yüksək temperatur tullantı istilik qazanına göndərir 8 . Bu qazanların yaratdığı buxar bir buxar turbininə yönəldilir 10 elektrik generatoru ilə 9 və turbinin altındakı kondensasiya otağında yerləşən kondensator. Hər bir belə enerji blokunun ümumi gücü 450 MVt təşkil edir (hər bir qaz turbininin və buxar turbininin təxminən 150 MVt gücü var). Çıxış diffuzoru arasında 5 və tullantı istilik qazanı 8 quraşdırılıb bypass (bypass) baca 12 və qaz keçirməyən qapı 6 .
Şəkil 4.12. CCGT ilə elektrik stansiyası
PSU-nun əsas üstünlükləri.
1. Paro qaz quraşdırılması- hal-hazırda elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə edilən ən qənaətcil mühərrik.
2. Kombinə edilmiş dövrə zavodu ən ekoloji cəhətdən təmiz mühərrikdir. Bu, ilk növbədə yüksək səmərəliliklə izah olunur - axırda yanacağın tərkibində olan və elektrik enerjisinə çevrilə bilməyən bütün istilik ətraf mühitə buraxılır və onun istilik çirklənməsi baş verir. Buna görə də, buxar elektrik stansiyası ilə müqayisədə CCGT-dən istilik emissiyalarının azalması təxminən elektrik enerjisi istehsalı üçün yanacaq sərfinin azalmasına uyğundur.
3. Kombinə edilmiş dövrə qurğusu çox manevrli mühərrikdir, onunla manevr qabiliyyətinə görə yalnız avtonom qaz turbinini müqayisə etmək olar. Buxar turbininin potensial yüksək manevr qabiliyyəti onun dizaynında yükü bir neçə dəqiqə ərzində dəyişən qaz turbininin olması ilə təmin edilir.
4. Buxar gücü və kombinə edilmiş dövrəli istilik elektrik stansiyalarının eyni gücü ilə CCGT qurğusunun soyuducu suyunun sərfi təxminən üç dəfə azdır. Bu, CCGT-nin buxar enerji hissəsinin gücünün ümumi gücün 1/3 hissəsini təşkil etməsi və GTU-nun praktik olaraq soyuducu suya ehtiyac duymaması ilə müəyyən edilir.
5. CCGT quraşdırılmış güc vahidinin daha aşağı qiymətinə malikdir, bu da tikinti hissəsinin daha kiçik həcmi, mürəkkəb bir elektrik qazanının olmaması, bahalı baca, yem suyu üçün regenerativ istilik sistemi, su təchizatı sisteminin istifadəsi ilə əlaqələndirilir. daha sadə buxar turbin və texniki su təchizatı sistemi.
NƏTİCƏ
Bütün istilik elektrik stansiyalarının əsas çatışmazlığı ondan ibarətdir ki, istifadə olunan bütün növ yanacaq əvəzedilməzdir təbii sərvətlər, tədricən sona çatır. Bundan əlavə, istilik elektrik stansiyaları əhəmiyyətli miqdarda yanacaq istehlak edir (hər gün 2000 MVt gücündə bir dövlət rayon elektrik stansiyası gündə iki qatar kömür yandırır) və xüsusilə də işlədikləri halda ekoloji cəhətdən ən “çirkli” elektrik enerjisi mənbələridir. yüksək küllü kükürdlü yanacaqlarda. Məhz buna görə də hazırda istifadə ilə yanaşı atom və hidravlik elektrik stansiyaları, inkişaflar davam edir elektrik stansiyaları doldurula bilən və ya başqalarından istifadə etməklə alternativ mənbələr enerji. Bununla belə, hər şeyə baxmayaraq, istilik elektrik stansiyaları dünyanın əksər ölkələrində elektrik enerjisinin əsas istehsalçısıdır və ən azı növbəti 50 il ərzində belə qalacaq.
4-cü MÜHAZİRƏ ÜÇÜN SINAQ SUALLARI
1. İstilik elektrik stansiyasının istilik sxemi – 3 bal.
2. Proses istilik elektrik stansiyalarında elektrik enerjisi istehsalı – 3 bal.
3. Müasir istilik elektrik stansiyalarının sxemi – 3 bal.
4. Qaz turbin aqreqatlarının xüsusiyyətləri. Blok diaqram GTU. GTU səmərəliliyi - 3 bal.
5. Qaz turbin qurğusunun istilik diaqramı – 3 bal.
6. CCGT-nin xüsusiyyətləri. PSUU-nun struktur diaqramı. CCGT səmərəliliyi - 3 bal.
7. CCGT qurğusunun istilik sxemi – 3 bal.
MÜHAZİRƏ 5
NÜVƏ ELEKTRİK stansiyaları. AES ÜÇÜN YANacaq. NÜVƏ REAKTORUNUN FƏALİYYƏT PRİNSİPİ. TERMİK REAKTORLARLA AES-də ELEKTRİK ENERJİSİ İSTEHSALI. SÜRƏTLİ NEYTRON REAKTORLARI. MÜASİR AES-LƏRİN ÜSTÜNLÜKLƏRİ VƏ ƏSASLARI
Əsas anlayışlar
Atom elektrik stansiyası(nüvə elektrik stansiyası) elektrik stansiyasıdır, uran atomlarının nüvələrinin parçalanmasının (parçalanmasının) idarə olunan zəncirvari reaksiyası nəticəsində nüvə reaktorunda (reaktorlarda) ayrılan istilik enerjisini çevirməklə elektrik enerjisinin yaradılması. Atom elektrik stansiyası ilə istilik elektrik stansiyası arasındakı əsas fərq yalnız buxar generatorunun əvəzinə nüvə reaktorunun istifadə edilməsidir - enerjinin buraxılması ilə müşayiət olunan idarə olunan nüvə zəncirvari reaksiyasının aparıldığı bir cihaz.
Uranın radioaktiv xassələri ilk dəfə fransız fiziki tərəfindən kəşf edilmişdir Antuan Bekkerel 1896-cı ildə. ingilis fiziki Ernest Ruterford ilk dəfə 1919-cu ildə hissəciklərin təsiri altında süni nüvə reaksiyası həyata keçirmişdir. Alman fizikləri Otto Hahn Və Fritz Strassmann 1938-ci ildə açılmışdır , neytronların bombardmanı zamanı ağır uran nüvələrinin parçalanması enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur. Bu enerjinin real istifadəsi zaman məsələsinə çevrildi.
İlk nüvə reaktoru 1942-ci ilin dekabrında ABŞ-da tikilib bir italyan fizikinin başçılıq etdiyi Çikaqo Universitetində bir qrup fizik Enriko Fermi. İlk dəfə uran nüvələrinin sönümsüz parçalanma reaksiyası həyata keçirildi. SR-1 adlanan nüvə reaktoru qrafit bloklarından ibarət olub, onların arasında təbii uran və onun dioksidindən ibarət toplar yerləşdirilib. Nüvə parçalanmasından sonra ortaya çıxan sürətli neytronlar 235 U, qrafit tərəfindən istilik enerjilərinə qədər yavaşladı və sonra yeni nüvə parçalanmalarına səbəb oldu. Parçalanmaların əksəriyyətinin istilik neytronlarının təsiri altında baş verdiyi reaktorlara istilik (yavaş) neytron reaktorları deyilir; belə reaktorlarda urandan daha çox moderator var.
Avropada ilk nüvə reaktoru F-1 1946-cı ilin dekabrında Moskvada istehsal edilmiş və istifadəyə verilmişdir. akademikin rəhbərlik etdiyi bir qrup fizik və mühəndis İqor Vasilieviç Kurçatov. F-1 reaktoru qrafit bloklarından hazırlanmışdı və diametri təxminən 7,5 m olan top şəklinə malik idi və 6 m diametrli topun mərkəzi hissəsində qrafit bloklarının dəliklərinə uran çubuqları qoyulmuşdur. . F-1 reaktoru, SR-1 kimi, soyutma sisteminə malik deyildi, ona görə də o, aşağı güc səviyyələrində işləyirdi: fraksiyalardan tutmuş vatt vahidlərinə qədər.
F-1 reaktorunda aparılan tədqiqatların nəticələri sənaye reaktorları üçün dizaynların əsasını təşkil etmişdir. 1948-ci ildə İ.V.Kurçatovun rəhbərliyi altında iş başladı praktik tətbiq elektrik enerjisi istehsal etmək üçün atom enerjisi.
Dünyanın ilk 5 MVt gücündə sənaye atom elektrik stansiyası 27 iyun 1954-cü ildə Kaluqa vilayətinin Obninsk şəhərində işə salındı.. 1958-ci ildə gücü 100 MVt olan Sibir AES-in 1-ci mərhələsi (ümumi layihə gücü 600 MVt) istifadəyə verildi. Elə həmin il Beloyarsk sənaye atom elektrik stansiyasının tikintisinə başlandı və 1964-cü ilin aprelində 1-ci mərhələ generatoru istehlakçılara elektrik enerjisi verdi. 1964-cü ilin sentyabrında Novovoronej AES-in 210 MVt gücündə 1-ci bloku işə salındı. Gücü 350 MVt olan ikinci blok 1969-cu ilin dekabrında işə salınıb. 1973-cü ildə Leninqrad Atom Elektrik Stansiyası işə salındı.
Böyük Britaniyada 46 MVt gücündə ilk sənaye nüvə elektrik stansiyası 1956-cı ildə Calder Hall-da istifadəyə verilmişdir. Bir il sonra Shipportportda (ABŞ) 60 MVt gücündə atom elektrik stansiyası işə düşdü.
Nüvə elektrik enerjisi istehsalında dünya liderləri bunlardır: ABŞ (788,6 milyard kilovatsaat/il), Fransa (426,8 milyard kilovatsaat/il), Yaponiya (273,8 milyard kilovatsaat/il), Almaniya (158,4 milyard kilovatsaat/il) və Rusiya (154,7 milyard kilovatsaat/il). 2004-cü ilin əvvəlində dünyada 441 nüvə enerjisi reaktoru fəaliyyət göstərirdi. Rusiya SC Onlardan 75-ni TVEL yanacaqla təmin edir.
Ən böyük atom elektrik stansiyası Avropada - Enerqodarda (Ukrayna) Zaporojye AES - ümumi gücü 6 QVt olan 6 nüvə reaktoru. Dünyanın ən böyük atom elektrik stansiyası - Kashiwazaki-Kariwa (Yaponiya) - beş qaynar nüvə reaktoru ( BWR) və iki qabaqcıl qaynama nüvə reaktoru (ABWR), ümumi gücü 8,2 GVt təşkil edir.
Hazırda Rusiyada aşağıdakı atom elektrik stansiyaları fəaliyyət göstərir: Balakovo, Beloyarsk, Bilibinsk, Rostov, Kalinin, Kola, Kursk, Leninqrad, Novovoronej, Smolensk.
Rusiyanın 2030-cu ilə qədər olan dövr üçün Enerji Strategiyasının layihəsinin işlənməsi atom elektrik stansiyalarında elektrik enerjisi istehsalının 4 dəfə artırılmasını nəzərdə tutur.
Atom elektrik stansiyaları quraşdırılmış reaktorlara görə təsnif edilir:
l termal neytron reaktorları , yanacaq atomlarının nüvələri tərəfindən neytronların udulması ehtimalını artırmaq üçün xüsusi moderatorlardan istifadə etməklə;
l sürətli neytron reaktorları .
Təchiz olunan enerji növünə görə nüvə elektrik stansiyaları aşağıdakılara bölünür:
l nüvə elektrik stansiyaları(nüvə elektrik stansiyaları) yalnız elektrik enerjisi istehsal etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur;
l həm elektrik, həm də istilik enerjisi istehsal edən birləşmiş nüvə istilik və elektrik stansiyaları (İES).
Hazırda yalnız Rusiyada tikinti variantları nəzərdən keçirilir nüvə elektrik stansiyaları istilik təchizatı.
Atom elektrik stansiyaları yanacağı oksidləşdirmək üçün havadan istifadə etmir və kül, kükürd oksidləri, karbon və s. atmosferə, istilik elektrik stansiyalarına nisbətən daha az radioaktiv fona malikdir, lakin istilik elektrik stansiyaları kimi böyük məbləğ kondensatorları soyutmaq üçün su.
Atom elektrik stansiyaları üçün yanacaq
Atom elektrik stansiyaları ilə istilik elektrik stansiyaları arasındakı əsas fərq budur qalıq yanacaq əvəzinə nüvə yanacağından istifadə. Nüvə yanacağı ya mədənlərdə (Niger, Fransa, Cənubi Afrika), ya da açıq mədənlərdə (Avstraliya, Namibiya) və ya yeraltı yuyulma yolu ilə (Kanada, Rusiya, ABŞ) çıxarılan təbii urandan əldə edilir. Uran təbiətdə geniş yayılmışdır, lakin zəngin uran filizi yataqları yoxdur. Uran müxtəlif növlərdə olur qayalar və dağılmış vəziyyətdə su. Təbii uran uranın əsasən parçalanmayan izotopunun qarışığıdır 238 U(99%-dən çox) və parçalanan izotop 235 U (təxminən 0,71%) nüvə yanacağı olan (1 kq 235 U təxminən 3000 ton kömürün yanma istiliyinə bərabər enerji buraxır).
Atom elektrik stansiyasının reaktorları tələb olunur uranın zənginləşdirilməsi. Bunun üçün təbii uran emal olunduqdan sonra zənginləşdirmə zavoduna göndərilir, burada təbii tükənmiş uranın 90%-i saxlanmağa, 10%-i isə 3,3-4,4%-ə qədər zənginləşdirilir.
Zənginləşdirilmiş urandan (daha doğrusu uran dioksidi UO 2 və ya uran oksidi-azotlu U 2 O 2) hazırlanır yanacaq elementləri- yanacaq çubuqları- diametri 9 mm və hündürlüyü 15-30 mm olan silindrik tabletlər. Bu tabletlər möhürlənmiş qablarda yerləşdirilir sirkonium(sirkonium tərəfindən neytron udulması poladdan 32,5 dəfə azdır) nazik divarlı borular təxminən 4 m uzunluğunda yanacaq çubuqları bir neçə yüz ədəddən ibarət yanacaq birləşmələrinə (FA) yığılır.
Hamısı sonrakı proseslər nüvə parçalanması 235 U parçalanma fraqmentlərinin, radioaktiv qazların və s. əmələ gəlməsi ilə. baş verir möhürlənmiş yanacaq çubuğu borularının içərisində.
Tədricən bölündükdən sonra 235 U və konsentrasiyasını 1,26%-ə endirmək, reaktorun gücü əhəmiyyətli dərəcədə azaldıqda, yanacaq birləşmələri reaktordan çıxarılır, bir müddət soyuducu hovuzda saxlanılır, sonra emal üçün radiokimya zavoduna göndərilir.
Beləliklə, yanacağı tamamilə yandırmağa meylli olan istilik elektrik stansiyalarından fərqli olaraq, Atom elektrik stansiyalarında nüvə yanacağını 100% parçalamaq mümkün deyil. Buna görə də, atom elektrik stansiyalarında ekvivalent yanacağın xüsusi sərfiyyatına əsaslanaraq səmərəliliyi hesablamaq mümkün deyil. Nüvə elektrik stansiyası blokunun iş səmərəliliyini qiymətləndirmək üçün xalis səmərəlilikdən istifadə olunur
,
yaranan enerji haradadır, eyni zamanda və eyni zamanda reaktorda ayrılan istilikdir.
Bu şəkildə hesablanmış bir atom elektrik stansiyasının səmərəliliyi 30 - 32% təşkil edir, lakin onu 37 - 40% olan istilik elektrik stansiyasının səmərəliliyi ilə müqayisə etmək tamamilə ağlabatan deyil.
Uran 235 izotopundan əlavə, aşağıdakılar da nüvə yanacağı kimi istifadə olunur:
- uran izotopu 233 ( 233 U) ;
- plutonium izotopu 239 ( 239 Pu);
- torium izotopu 232 ( 232 min) (çevirməklə 233 U).
Kombinə edilmiş dövrəli stansiyalar elektrik və istilik enerjisi istehsal edir. Kombinə edilmiş dövrə qurğusu iki ayrı blokdan ibarətdir: buxar gücü və qaz turbin. Yerli CCGT qurğularının yanacağı təbii qazdır, lakin o, təbii qaz və ya neft-kimya sənayesinin məhsulları, məsələn, mazut ola bilər. Kombinə edilmiş dövrəli qurğularda birinci generator qaz turbini ilə eyni valda yerləşir ki, bu da rotorun fırlanması nəticəsində elektrik cərəyanı. Qaz turbinindən keçərək yanma məhsulları ona öz enerjisinin bir hissəsini verir və sonra yanma məhsulları buxar elektrik stansiyasına, buxar turbininə verilən su buxarının əmələ gəldiyi tullantı istilik qazanına daxil olur.
Kombinə edilmiş dövrə qurğularının (və ya CCGTs) tikintisidir son vaxtlar qlobal və yerli istilik energetikasının inkişafındakı əsas tendensiya. Qaz turbinlərinə əsaslanan dövrlərin birləşməsi, yəni. qaz turbin qurğusu və buxar turbin qurğusu (müvafiq olaraq Brayton və Rankine dövrləri) elektrik stansiyasının istilik səmərəliliyində kəskin sıçrayış təmin edir, onun gücünün təxminən üçdə ikisi qaz turbin qurğusundan gəlir. Qaz turbininin işlənmiş qazlarının istiliyindən yaranan buxar, artıq qeyd edildiyi kimi, buxar turbinini hərəkətə gətirir.
CCGT sxemindəki tullantı istilik qazanları haqqında ümumi bir fikir əsasında əldə edilə bilər qısa təsviri HRSG növü HRSG:
CCGT qurğusunun bir hissəsi olan HRSG tipli tullantı istilik qazanı qaz turbin qurğusunun isti işlənmiş qazlarının istiliyindən istifadə edərək yüksək, orta və aşağı təzyiqli həddindən artıq qızdırılan buxar istehsal etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.
HRSG tullantı istilik qazanı şaquli baraban növüdür, yüksək, orta və aşağı təzyiqli buxarlanma dövrələrində təbii dövriyyəyə malikdir, öz dayaq çərçivəsinə malikdir.
Tullantı istilik qazanının dizaynı buxar-su yolunun başlanğıc və istismar su-kimyəvi yuyulmasını, həmçinin bağlanma zamanı qazanın daxili səthlərinin qorunmasını təmin edir.
Buxar-su yolu boyunca, tullantı istilik qazanının hidravlik dövrəsi müxtəlif təzyiq səviyyələri olan üç müstəqil dövrədən ibarətdir:
aşağı təzyiq yolu;
orta təzyiq yolu;
yüksək təzyiq yolu.
Bu qazanın borularının (buxarlandırıcılar, qızdırıcılar və s.) istilik səthləri üfüqi şəkildə yerləşir. Onların hamısı kollektorlar tərəfindən birləşdirilən və bir çıxış boru kəməri sistemindən istifadə edərək ayırıcı tambura qoşulan boru sistemlərinin rulon dizaynına malikdir. Bu dizaynla yükün dəyişməsi və işə salınma zamanı termal gərginliklər əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olur, boru paketləri sərbəst şəkildə genişlənə bilir, bu da boruların dağıdılmasına gətirib çıxaran sıxılma riskini minimuma endirir.
HP, SD və LP bölmələrinin istilik dəyişdirici boruları qaz turbin qurğusundan isti qazlar və istilik mübadiləsi səthləri arasında istilik mübadiləsinin konvektiv xarakteri nəzərə alınmaqla davamlı qanadlarla hazırlanır. Üzgəclər hazırlanır karbon poladı diametri 62-68 mm və qalınlığı 1 mm.
Qazan suyunun damcılarından buxarı təmizləmək üçün sistem sadələşdirilmişdir, adi buxar qazanlarında olduğu kimi barabandaxili siklonlar yoxdur. Barabanlardan dövri təmizləmə xətləri var, lakin bu xətlərin qazandan yığılmış lil əmələgəlmələrinin çıxarılması ilə bağlı daha aktual olduğu aşağı nöqtələrdən buxarlandırıcıların dövri təmizlənməsi üçün xüsusi xətlər yoxdur.
Barabandan doymuş buxar yüksək təzyiqli qızdırıcıya daxil olur.
Tullantı istilik qazanı HRSG qurğunun qaz turbininin işlənmiş qazları üzərində işləyir. Baca qazının hərəkəti istiqamətində qazanın istilik səthləri aşağıdakı ardıcıllıqla yerləşdirilir:
HP super qızdırıcısının çıxış mərhələsi;
çıxışın yenidən qızdırılması mərhələsi;
HP super qızdırıcısının giriş mərhələsinin ikinci hissəsi;
giriş mərhələsini yenidən qızdırmaq;
HP super qızdırıcısının giriş mərhələsinin birinci hissəsi;
HP buxarlandırıcı;
HP economizer ikinci mərhələ;
SD super qızdırıcı;
LP super qızdırıcısı;
HP ekonomizer birinci mərhələ;
LED buxarlandırıcı;
LED iqtisadçı, birinci mərhələnin çıxış hissəsi / HP ekonomizer, birinci mərhələnin çıxış hissəsi;
LP buxarlandırıcı;
birinci mərhələnin iqtisadçı SD giriş hissəsi / birinci mərhələnin ekonomizator HP giriş hissəsi;
kondensat qızdırıcısı (LP ekonomizer).
Dayanma zamanı yağıntının qazana daxil olmasının qarşısını almaq üçün qazanın işlənmiş hissəsində səsboğucu və damper quraşdırılmışdır.
Bu tullantı istilik qazanı haqqında daha ətraflı məlumatı nümunəmizdə tapa bilərsiniz "
Təfərrüatları ehtiva edən məqalə haqqında və sadə sözlərlə PGU-450 dövrü təsvir edilmişdir. Məqalə həqiqətən həzm etmək çox asandır. Mən nəzəriyyə haqqında danışmaq istəyirəm. Qısa, amma nöqtəyə.
Materialı məndən götürmüşəm tədris vəsaiti "İstilik energetikasına giriş". Bu təlimatın müəllifləri I. Z. Poleşchuk, N. M. Tsirelman. Dərslik Ufa Dövlət Aviasiya Texniki Universitetinin (Ufa Dövlət Aviasiya Texniki Universiteti) tələbələrinə eyniadlı fənni öyrənmək üçün təklif olunur.
Qaz turbin qurğusu (GTU) yanacağın kimyəvi enerjisinin fırlanan valda əvvəlcə istiliyə, sonra isə mexaniki enerjiyə çevrildiyi istilik mühərrikidir.
Ən sadə qaz turbin qurğusu atmosfer havasının sıxıldığı kompressordan, bu havada yanacağın yandırıldığı yanma kamerasından və yanma məhsullarının genişləndiyi turbindən ibarətdir. Genişlənmə zamanı qazların orta temperaturu sıxılma zamanı havanın temperaturundan əhəmiyyətli dərəcədə yüksək olduğundan, turbin tərəfindən hazırlanmış güc kompressoru fırlatmaq üçün lazım olan gücdən daha çox olur. Onların fərqi qaz turbin qurğusunun faydalı gücünü əks etdirir.
Şəkildə. Şəkil 1-də belə bir qurğunun diaqramı, termodinamik dövrü və istilik balansı göstərilir. Bu şəkildə işləyən qaz turbininin prosesi (dövrü) açıq və ya açıq adlanır. İşçi maye (hava, yanma məhsulları) daim yenilənir - atmosferdən alınır və ona axıdılır. Qaz turbininin səmərəliliyi, hər hansı bir istilik mühərriki kimi, qaz turbininin faydalı gücünün N-nin yanacağın yanmasından əldə edilən istilik istehlakına nisbətidir:
η GTU = N GTU / Q T.
Enerji balansından belə nəticə çıxır ki, N GTU = Q T - ΣQ P, burada ΣQ P GTU dövründən çıxarılan istiliyin ümumi miqdarıdır, xarici itkilərin cəminə bərabərdir.
Sadə dövrəli qaz turbininin istilik itkilərinin əsas hissəsi işlənmiş qazlarla olan itkilərdən ibarətdir:
ΔQух ≈ Quх - Qв; ΔQuх — Qв ≈ 65…80%.
Digər itkilərin payı daha azdır:
a) yanma kamerasında yanma nəticəsində yaranan itkilər ΔQкс / Qт ≤ 3%;
b) işçi mayenin sızması nəticəsində yaranan itkilər; ΔQut / Qt ≤ 2%;
c) mexaniki itkilər (onlara ekvivalent istilik rulmanları soyudan yağla dövriyyədən çıxarılır) ΔNmech / Qt ≤ 1%;
d) elektrik generatorunda itkilər ΔNeg / Qt ≤ 1…2%;
e) ətraf mühitə konveksiya və ya şüalanma ilə istilik itkisi ΔQam / Qt ≤ 3%
Egzoz qazları ilə qaz turbin dövründən çıxarılan istilik qismən qaz turbin dövründən kənarda, xüsusən də buxar enerjisi dövründə istifadə edilə bilər.
Birləşdirilmiş dövrəli qaz qurğularının sxematik diaqramları müxtəlif növlərŞəkildə göstərilir. 2.
Ümumiyyətlə, CCGT qurğusunun səmərəliliyi:
Burada Qgtu qaz turbin qurğusunun işçi mayesinə verilən istilik miqdarıdır;
Qpsu qazandakı buxar mühitinə verilən istilik miqdarıdır.
düyü. 1. Ən sadə qaz turbin qurğusunun iş prinsipi
a - sxematik diaqram: 1 - kompressor; 2 - yanma kamerası; 3 - turbin; 4 - elektrik generatoru;
b — TS diaqramında qaz turbin qurğusunun termodinamik dövrü;
c - enerji balansı.
Şəkildə göstərilən sxemə görə ən sadə ikili birləşmiş dövrə qurğusunda. 2 a, bütün buxar tullantı istilik qazanında yaranır: η UPG = 0,6...0,8 (əsasən baca qazlarının temperaturundan asılı olaraq).
TG = 1400...1500 K η GTU ≈ 0,35-də, sonra ikili CCGT-nin səmərəliliyi 50-55% -ə çata bilər.
Qaz turbin turbinində işlənmiş qazların temperaturu yüksəkdir (400-450 ° C), buna görə də baca qazları ilə istilik itkisi yüksəkdir və qaz turbinli elektrik stansiyalarının səmərəliliyi 38% -dir, yəni demək olar ki, eynidir. müasir buxar turbinli elektrik stansiyalarının səmərəliliyi kimi.
Qaz turbin qurğuları mazutdan xeyli ucuz olan qaz yanacağı ilə işləyir. Müasir qaz turbin qurğularının vahid gücü 250 MVt-a çatır ki, bu da buxar turbin qurğularının gücünə yaxındır. Qaz turbin qurğularının buxar turbin stansiyaları ilə müqayisədə üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:
- soyuducu suya az ehtiyac;
- daha yüngül çəki və güc vahidi üçün aşağı kapital xərcləri;
- Sürətli işə salma və yükü artırmaq imkanı.
düyü. 2. Müxtəlif kombinə edilmiş dövrəli qaz qurğularının sxematik diaqramları:
a - bərpa tipli buxar generatoru olan CCGT;
b - qazan sobasına (BPG) qaz axıdılması ilə CCGT;
c — buxar-qaz qarışığı CCGT qurğusu;
1 - atmosferdən hava; 2 - yanacaq; 3 - turbində tükənmiş qazlar; 4 - işlənmiş qazlar; 5 — soyutma üçün şəbəkədən su; 6 - soyuducu suyun drenajı; 7 - təzə buxar; 8 - yem suyu; 9 – buxarın aralıq qızdırması; 10 - bərpaedici buxar tullantıları; 11 - turbindən sonra yanma kamerasına daxil olan buxar.
K - kompressor; T - turbin; PT - buxar turbin;
GW, GN - yüksək və aşağı təzyiqli qaz-su qızdırıcıları;
LDPE, HDPE - yüksək və aşağı təzyiqli regenerativ qidalandırıcı su qızdırıcıları; NPG, UPG - aşağı təzyiqli, bərpaedici buxar generatorları; KS - yanma kamerası.
Buxar turbininin birləşdirilməsi və qaz turbin qurğusuümumi texnoloji dövrə, kombinə edilmiş dövrəli qaz qurğusu (QQQ) əldə edilir ki, onun səmərəliliyi fərdi buxar turbin və qaz turbin qurğularının səmərəliliyindən xeyli yüksəkdir.
Kombinə edilmiş dövrəli elektrik stansiyasının səmərəliliyi adi buxar turbinli elektrik stansiyasından 17-20% çoxdur. Egzoz qazının istiliyinin bərpası ilə ən sadə qaz turbin qurğusunun versiyasında yanacağın istiliyindən istifadə əmsalı 82-85% -ə çatır.
Rusiyada CCGT bölmələrinin tətbiqinin səbəbləri nələrdir, bu qərar niyə çətin, lakin zəruridir?
Niyə onlar CCGT zavodlarının tikintisinə başladılar?
Elektrik və istilik istehsalı üçün qeyri-mərkəzləşdirilmiş bazar enerji şirkətlərinə öz məhsullarının rəqabət qabiliyyətini artırmağı diktə edir. Onlar üçün əsas əhəmiyyət kəsb edən investisiya riskini və bu texnologiyadan istifadə etməklə əldə edilə biləcək real nəticələri minimuma endirməkdir.
Kommersiya məhsuluna çevriləcək elektrik və istilik enerjisi bazarında dövlət tənzimlənməsinin ləğvi onların istehsalçıları arasında rəqabətin artmasına səbəb olacaq. Buna görə də gələcəkdə yalnız etibarlı və yüksək gəlirli elektrik stansiyaları yeni layihələr üçün əlavə kapital qoyuluşu təmin edə biləcək.
CCGT seçim meyarları
Bir növ CCGT və ya digərinin seçimi bir çox amillərdən asılıdır. Layihənin həyata keçirilməsində ən mühüm meyarlardan biri onun iqtisadi gəlirliliyi və təhlükəsizliyidir.
Elektrik stansiyaları üçün mövcud bazarın təhlili ucuz, etibarlı və yüksək səmərəliliyə əhəmiyyətli ehtiyac olduğunu göstərir elektrik stansiyaları. Bu konsepsiyaya uyğun olaraq hazırlanmış modul, fərdi dizayn quraşdırmanı istənilən yerli şəraitə və müştərinin xüsusi tələblərinə asanlıqla uyğunlaşdırmağa imkan verir.
Belə məhsullar müştərilərin 70%-dən çoxunu qane edir. Bu şərtlər əsasən istifadə (ikili) tipli GT və SG-CHP qurğularına uyğundur.
Enerji çıxılmazı
Bir sıra akademik institutlar tərəfindən aparılan Rusiyanın energetika sektorunun təhlili göstərir ki, bu gün Rusiyanın elektrik enerjisi sənayesi hər il praktiki olaraq 3-4 GVt gücünü itirir. Nəticədə, 2005-ci ilə qədər fiziki resursunu tükənmiş avadanlıqların həcmi, Rusiyanın RAO UES-in məlumatına görə, ümumi gücün 38% -ni təşkil edəcək və 2010-cu ilə qədər bu rəqəm artıq 108 milyon kVt (46%) olacaqdır. .
Hadisələr məhz bu ssenari üzrə inkişaf edərsə, o zaman qocalma səbəbindən əksər enerji blokları yaxın illərdə ciddi qəza riski zonasına daxil olacaq. Mövcud elektrik stansiyalarının bütün növlərinin texniki cəhətdən yenidən təchiz edilməsi problemi hətta 500-800 MVt gücündə olan nisbətən “gənc” enerji bloklarının bəzilərinin əsas komponentlərinin istismar müddətini başa vurması və ciddi bərpa işləri tələb etməsi ilə daha da ağırlaşır.
Həmçinin oxuyun: Texniki xüsusiyyətlər istilik elektrik stansiyaları üçün kombinə edilmiş dövrə qurğusu seçərkən
Elektrik stansiyalarının yenidən qurulması daha asan və daha ucuzdur
Əsas avadanlığın iri komponentlərinin (turbin rotorları, qazanın qızdırıcı səthləri, buxar boru kəmərləri) dəyişdirilməsi ilə stansiyaların istismar müddətinin uzadılması təbii ki, yeni elektrik stansiyalarının tikintisindən xeyli ucuz başa gəlir.
Elektrik stansiyaları və istehsal müəssisələri üçün avadanlığı sökülən avadanlığa bənzər bir şeylə əvəz etmək çox vaxt rahat və sərfəlidir. Bununla belə, bu, yanacaq qənaətini əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq fürsətindən istifadə etmir və çirklənməni azaltmır mühit, müasir vasitələrdən istifadə edilmir avtomatlaşdırılmış sistemlər yeni avadanlıq, istismar və təmir xərcləri artır.
Elektrik stansiyalarının aşağı səmərəliliyi
Rusiya tədricən Avropanın enerji bazarına daxil olur və ÜTT-yə daxil olacaq, lakin eyni zamanda, biz uzun illər ərzində elektrik enerjisi sənayesinin istilik səmərəliliyinin son dərəcə aşağı səviyyəsini saxlamışıq. Orta səviyyə Kondensasiya rejimində işləyərkən elektrik stansiyalarının səmərəlilik əmsalı 25% -dir. Bu o deməkdir ki, yanacağın qiyməti dünya səviyyəsinə qalxarsa, bizdə elektrik enerjisinin qiyməti istər-istəməz dünya qiymətindən bir yarım-iki dəfə bahalaşacaq ki, bu da digər mallara təsir edəcək. Ona görə də enerji bloklarının və istilik stansiyalarının yenidən qurulması elə aparılmalıdır ki, tətbiq edilən yeni avadanlıqlar və elektrik stansiyalarının ayrı-ayrı komponentləri müasir dünya səviyyəsində olsun.
Enerji sənayesi birləşmiş dövrəli qaz texnologiyalarını seçir
İndi çətinliyə baxmayaraq maliyyə vəziyyəti, energetika və aviasiya mühərrikləri elmi-tədqiqat institutlarının konstruktor bürolarında istilik elektrik stansiyaları üçün yeni avadanlıq sistemlərinin işlənib hazırlanması yenidən başladı. Xüsusilə, söhbət səmərəliliyi 54-60%-ə qədər olan kondensasiyalı kombinə edilmiş elektrik stansiyalarının yaradılmasından gedir.
Müxtəlif yerli təşkilatlar tərəfindən aparılan iqtisadi qiymətləndirmələr, belə elektrik stansiyaları tikilərsə, Rusiyada elektrik enerjisi istehsalının xərclərini azaltmaq üçün real imkan olduğunu göstərir.
Hətta sadə qaz turbinləri də səmərəlilik baxımından daha səmərəli olacaq
İstilik elektrik stansiyalarında PGU-325 və PGU-450 ilə eyni tipli CCGT qurğularından universal istifadə etmək lazım deyil. Dövrə həlləri xüsusi şərtlərdən, xüsusən də istilik və elektrik yüklərinin nisbətindən asılı olaraq dəyişə bilər.
Həmçinin oxuyun: Rusiyada kombinə edilmiş dövrəli elektrik stansiyalarının tətbiqi planları
Ən sadə halda, istilik təchizatı və ya texnoloji buxar istehsalı üçün qaz turbin qurğusunda işlənmiş qazların istiliyindən istifadə edildikdə, müasir qaz turbin aqreqatları olan istilik elektrik stansiyasının elektrik səmərəliliyi 35% səviyyəsinə çatacaqdır, bu da bu gün mövcud olanlardan xeyli yüksəkdir. Qaz turbin qurğuları ilə buxar turbin qurğularının səmərəliliyi arasındakı fərqlər haqqında - məqaləni oxuyun Qaz turbin qurğularının səmərəliliyi və birləşmiş dövrəli qaz turbin stansiyalarının səmərəliliyi yerli və xarici elektrik stansiyaları üçün necə fərqlənir
İstilik elektrik stansiyalarında qaz turbin aqreqatlarının istifadəsi çox geniş ola bilər. Hazırda gücü 50-120 MVt olan istilik elektrik stansiyalarının 300-ə yaxın buxar turbin qurğusu 90 faiz və daha çox yanan qazanlardan gələn buxarla işləyir. təbii qaz. Prinsipcə, onların hamısı istifadə edərək texniki yenidən təchizat üçün namizədlərdir qaz turbinləri vahid gücü 60-150 MVt.
Qaz turbin aqreqatlarının və kombinə edilmiş dövrəli qaz turbin aqreqatlarının həyata keçirilməsində çətinliklər
Bununla belə, ölkəmizdə qaz turbin aqreqatlarının və kombinə edilmiş dövrəli qaz turbin aqreqatlarının sənayedə tətbiqi prosesi olduqca ləng gedir. Əsas səbəb kifayət qədər böyük ehtiyacla bağlı investisiya çətinlikləridir maliyyə investisiyaları mümkün olan ən qısa müddətdə.
Başqa bir məhdudlaşdırıcı hal faktiki olmaması ilə bağlıdır yerli istehsalçılar geniş miqyaslı istismarda sübut edilmiş təmiz enerji qaz turbinləri. Belə qaz turbinlərinin prototipi kimi yeni nəsil qaz turbinləri götürülə bilər.
Regenerasiya olmadan ikili CCGT
Binary CCGT qurğuları müəyyən bir üstünlüyə malikdir, çünki onlar istismarda ən ucuz və etibarlıdırlar. İkili CCGT qurğularının buxar hissəsi çox sadədir, çünki buxarın bərpası sərfəli deyil və istifadə edilmir. Həddindən artıq qızdırılan buxarın temperaturu qaz turbin qurğusunda işlənmiş qazların temperaturundan 20-50 °C aşağıdır. Hazırda 535-565 °C enerji standartı səviyyəsinə çatmışdır. Təzə buxar təzyiqi son mərhələdə məqbul rütubəti təmin etmək üçün seçilir, iş şəraiti və bıçaq ölçüləri yüksək güclü buxar turbinlərində olduğu kimi təxminən eynidir.
Buxar təzyiqinin CCGT qurğularının səmərəliliyinə təsiri
Əlbəttə ki, iqtisadi və xərc amilləri nəzərə alınır, çünki buxar təzyiqi CCGT qurğusunun istilik səmərəliliyinə az təsir göstərir. Qazlar və buxar-su mühiti arasında temperatur təzyiqini azaltmaq və qaz turbin qurğusunda daha az termodinamik itkilərlə ayrılan qazların istiliyindən daha yaxşı istifadə etmək üçün yem suyunun buxarlanması iki və ya üç təzyiq səviyyəsində təşkil edilir. Aşağı təzyiqlərdə yaranan buxar turbin axını yolunda ara nöqtələrdə qarışdırılır. Buxarın aralıq qızdırması da həyata keçirilir.
Həmçinin oxuyun: Kombinə edilmiş dövrə qurğusunun dövrünün və CCGT qurğusunun dövrə diaqramının seçilməsi
Baca qazının temperaturunun CCGT qurğusunun səmərəliliyinə təsiri
Turbinin giriş və çıxışında qazların temperaturunun artması ilə buxar parametrləri və qaz turbin dövrünün buxar hissəsinin səmərəliliyi artır, ümumi artım CCGT səmərəliliyi.
Enerji maşınlarının yaradılması, təkmilləşdirilməsi və genişmiqyaslı istehsalı üçün konkret istiqamətlərin seçilməsi təkcə termodinamik mükəmməlliyi deyil, həm də layihələrin investisiya cəlbediciliyini nəzərə almaqla qərara alınmalıdır. Rusiyanın texniki və istehsal layihələrinin investisiya cəlbediciliyi potensial investorlar- Rusiya iqtisadiyyatının dirçəlişinin həllindən çox asılı olduğu ən vacib və aktual problem.
(3,318 dəfə ziyarət edilib, bu gün 4 ziyarət)
Yüklənir...
