PGU գազի տեղադրում. Գազի տուրբինի և համակցված ցիկլի գազի կայաններ

Գոլորշի-գազկոչվում են էլեկտրակայաններ (PGU), որի դեպքում գազատուրբինային կայանի արտանետվող գազերի ջերմությունը ուղղակիորեն կամ անուղղակի օգտագործվում է շոգետուրբինային ցիկլում էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։

Նկ. Նկար 4.10-ը ցույց է տալիս ամենապարզ համակցված ցիկլով կայանի, այսպես կոչված, օգտագործման տիպի սխեմատիկ դիագրամը: Գազի տուրբինի արտանետվող գազերը մտնում են վերականգնման կաթսա- հակահոսքի ջերմափոխանակիչ, որի մեջ տաք գազերի ջերմության պատճառով առաջանում է բարձր պարամետրերի գոլորշի, որն ուղղված է դեպի. գոլորշու տուրբին.

Նկար 4.10. Ամենապարզ համակցված ցիկլով կայանի սխեմատիկ դիագրամ

Թափոնների ջերմության կաթսան ուղղանկյուն լիսեռ է, որոնց մեջ տեղադրվում են ջեռուցման մակերեսներ՝ ձևավորված արծաթապատ խողովակներով, որոնց մեջ մատակարարվում է շոգետուրբինային ագրեգատի աշխատանքային հեղուկը (ջուր կամ գոլորշի)։ Ամենապարզ դեպքում, թափոնների ջերմության կաթսայի ջեռուցման մակերեսները բաղկացած են երեք տարրերից՝ էկոնոմայզեր 3, գոլորշիչ 2 և գերտաքացուցիչ 1։ Կենտրոնական տարրը գոլորշիացուցիչն է, որը բաղկացած է թմբուկից 4 (երկար գլան կիսով չափ լցված ջրով), մի քանի ներքևի խողովակներից 7 և բուն գոլորշիչի բավականին ամուր տեղադրված ուղղահայաց խողովակներից։ Գոլորշիացնողը աշխատում է բնական կոնվեկցիայի սկզբունքով. Գոլորշիացման խողովակները գտնվում են ավելի բարձր ջերմաստիճանի գոտում, քան իջնողները: Այդ պատճառով ջուրը նրանց մեջ տաքանում է, մասամբ գոլորշիանում և, հետևաբար, դառնում է ավելի թեթև և բարձրանում թմբուկի մեջ։ Ազատված տարածքը լցվում է ավելի սառը ջրով թմբուկից ներթափանցող խողովակների միջոցով: Հագեցած գոլորշին հավաքվում է թմբուկի վերին մասում և ուղարկվում գերտաքացուցիչ 1-ի խողովակներին: Թմբուկ 4-ից գոլորշու հոսքը փոխհատուցվում է էկոնոմայզատոր 3-ից ջրի մատակարարմամբ: Այս դեպքում ներգնա ջուրը կանցնի գոլորշիացման խողովակներով: շատ անգամներ, մինչև ամբողջովին գոլորշիանալը: Հետեւաբար, նկարագրված թափոնների ջերմության կաթսա կոչվում է բնական շրջանառությամբ կաթսա.

Էկոնոմայզերը տաքացնում է մուտքային կերային ջուրը մինչև գրեթե եռման կետը. Թմբուկից չոր հագեցած գոլորշին մտնում է գերտաքացուցիչ, որտեղ այն գերտաքացվում է հագեցվածության ջերմաստիճանից բարձր: Ստացված գերտաքացած գոլորշու ջերմաստիճանը տ 0-ն, իհարկե, միշտ էլ փոքր է գազերի ջերմաստիճանից ք Գգալիս է գազատուրբինից (սովորաբար 25 - 30 °C):

Թափոնային ջերմության կաթսայի գծապատկերից ներքև Նկ. Նկար 4.10-ը ցույց է տալիս գազերի և աշխատանքային հեղուկի ջերմաստիճանի փոփոխությունը, երբ նրանք շարժվում են դեպի միմյանց: Գազի ջերմաստիճանը մուտքի q Գ արժեքից աստիճանաբար նվազում է մինչև արտանետվող գազերի qух արժեքի ջերմաստիճանը:Շարժվելով դեպի Կերակրման ջուրը բարձրացնում է իր ջերմաստիճանը էկոնոմայզատորում մինչև եռման կետ(կետ Ա) Այս ջերմաստիճանում (եռման եզրին) ջուրը մտնում է գոլորշիացուցիչ: Ջուրը դրա մեջ գոլորշիանում է։ Միևնույն ժամանակ, նրա ջերմաստիճանը չի փոխվում (գործընթաց ա - բ) Կետում բաշխատանքային հեղուկը չոր հագեցած գոլորշու տեսքով է։ Հաջորդը, գերտաքացուցիչը գերտաքանում է մինչև մի արժեք տ 0 .

Գերտաքացուցիչի ելքից առաջացած գոլորշին ուղղվում է դեպի շոգետուրբին, որտեղ այն ընդլայնվում է և աշխատում։ Տուրբինից արտանետվող գոլորշին մտնում է կոնդենսատոր և խտացվում է սնուցման պոմպի միջոցով: 6 , ավելացնելով սնուցման ջրի ճնշումը, հետ է ուղարկվում թափոնների ջերմության կաթսա:

Այսպիսով, հիմնարար տարբերությունը CCGT-ի գոլորշու էլեկտրակայանի (SPU) և սովորական PSUՋԷԿ-ը բաղկացած է միայն նրանից, որ վառելիքը չի այրվում թափոնների ջերմության կաթսայում, իսկ CCGT PSU-ի շահագործման համար անհրաժեշտ ջերմությունը վերցվում է GTU-ի արտանետվող գազերից: Ընդհանուր տեսքթափոնների ջերմության կաթսան ներկայացված է Նկար 4.11-ում:

Նկար 4.11. Թափոնային ջերմության կաթսայի ընդհանուր տեսքը

CCGT միավորով էլեկտրակայանը ներկայացված է Նկ. 4.12, որը ցույց է տալիս երեք էներգաբլոկ ունեցող ՋԷԿ: Յուրաքանչյուր էներգաբլոկ բաղկացած է երկու հարակից գազատուրբինային ագրեգատներից 4 տեսակ V94.2 ընկերություն Siemens, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր արտանետվող գազերը բարձր ջերմաստիճանուղարկում է իր թափոնների ջերմության կաթսա 8 . Այս կաթսաների կողմից առաջացած գոլորշին ուղղվում է մեկ շոգետուրբին 10 էլեկտրական գեներատորով 9 և կոնդենսատոր, որը գտնվում է տուրբինի տակ գտնվող խտացման սենյակում: Յուրաքանչյուր այդպիսի էներգաբլոկ ունի 450 ՄՎտ ընդհանուր հզորություն (յուրաքանչյուր գազատուրբին և շոգետուրբին ունի մոտավորապես 150 ՄՎտ հզորություն): Ելքային դիֆուզորի միջև 5 եւ թափոնների ջերմության կաթսա 8 տեղադրված է շրջանցիկ (շրջանցում) ծխնելույզ 12և գազամուղ դարպաս 6 .

Նկար 4.12. Էլեկտրակայան CCGT-ով

PSU-ի հիմնական առավելությունները.

1. Պարո գազի տեղադրում- ներկայումս ամենատնտեսող շարժիչն է, որն օգտագործվում է էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար:

2. Համակցված ցիկլով գործարանը էկոլոգիապես ամենաբարենպաստ շարժիչն է: Սա առաջին հերթին բացատրվում է բարձր արդյունավետությամբ. չէ՞ որ վառելիքի մեջ պարունակվող ողջ ջերմությունը, որը հնարավոր չէր վերածել էլեկտրականության, արտանետվում է շրջակա միջավայր և առաջանում է դրա ջերմային աղտոտում։ Հետևաբար, CCGT-ից ջերմային արտանետումների կրճատումը շոգեէլեկտրակայանի համեմատությամբ մոտավորապես համապատասխանում է էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար վառելիքի սպառման կրճատմանը:

3. Համակցված ցիկլով կայանը շատ մանևրելի շարժիչ է, որի հետ մանևրելու ունակությամբ կարելի է համեմատել միայն ինքնավար գազատուրբինը։ Գոլորշի տուրբինի պոտենցիալ բարձր մանևրելիությունը ապահովվում է նրա նախագծում գազատուրբինի առկայությամբ, որի ծանրաբեռնվածությունը փոխվում է մի քանի րոպեի ընթացքում։

4. Գոլորշի էներգիայի և համակցված ցիկլի ջերմային էլեկտրակայանների միևնույն հզորությամբ CCGT կայանի հովացման ջրի սպառումը մոտավորապես երեք անգամ պակաս է: Սա որոշվում է նրանով, որ CCGT-ի գոլորշու ուժային մասի հզորությունը կազմում է ընդհանուր հզորության 1/3-ը, իսկ GTU-ն գործնականում չի պահանջում հովացման ջուր:

5. CCGT-ն ունի տեղադրված էներգիայի միավորի ավելի ցածր արժեք, որը կապված է շինարարական մասի ավելի փոքր ծավալի, բարդ հզորության կաթսայի բացակայության, թանկարժեք ծխնելույզի, սնուցման ջրի վերականգնող ջեռուցման համակարգի, օգտագործման հետ: ավելի պարզ շոգետուրբին և տեխնիկական ջրամատակարարման համակարգ։

ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ

Բոլոր ՋԷԿ-երի հիմնական թերությունն այն է, որ օգտագործվող վառելիքի բոլոր տեսակներն անփոխարինելի են բնական ռեսուրսներ, որոնք աստիճանաբար ավարտվում են։ Բացի այդ, ՋԷԿ-երը սպառում են զգալի քանակությամբ վառելիք (ամեն օր 2000 ՄՎտ հզորությամբ մեկ նահանգային շրջանային էլեկտրակայան օրական այրում է ածուխի երկու գնացք) և էլեկտրաէներգիայի էկոլոգիապես ամենակեղտոտ աղբյուրներն են, հատկապես եթե դրանք գործում են։ ծծմբի բարձր պարունակությամբ վառելիքի վրա: Այդ իսկ պատճառով ներկայումս ատոմային և հիդրոէլեկտրակայաններ, զարգացումներ են ընթանում էլեկտրակայաններօգտագործելով համալրվող կամ այլ այլընտրանքային աղբյուրներէներգիա. Սակայն, չնայած ամեն ինչին, ՋԷԿ-երը էլեկտրաէներգիայի հիմնական արտադրողներն են աշխարհի շատ երկրներում և այդպիսին կմնան առնվազն առաջիկա 50 տարիներին։

ԹԵՍՏԱՅԻՆ ՀԱՐՑԵՐ ԴԱՍԱԽՈՍՈՒԹՅԱՆ ՀԱՄԱՐ 4

1. ՋԷԿ-ի ջերմային դիագրամ – 3 միավոր:

2. ԳործընթացըՋԷԿ-երում էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը՝ 3 միավոր.

3. Ժամանակակից ՋԷԿ-երի հատակագիծը – 3 միավոր.

4. Գազատուրբինային ագրեգատների առանձնահատկությունները. Բլոկային դիագրամ GTU. GTU արդյունավետություն – 3 միավոր:

5. Գազատուրբինային ագրեգատի ջերմային դիագրամ – 3 միավոր:

6. CCGT-ի առանձնահատկությունները. PSUU-ի կառուցվածքային դիագրամ. CCGT արդյունավետություն – 3 միավոր:

7. CCGT միավորի ջերմային սխեման – 3 միավոր:

ԴԱՍԱԽՈՍՈՒԹՅՈՒՆ 5

ատոմակայաններ. ՎԱՌԵԼԻՔ ԱԷԿ-Ի ՀԱՄԱՐ. ՄԻՋՈՒԿԱՅԻՆ ՌԵԿՏՈՐԻ ԳՈՐԾՈՒՆԵՈՒԹՅԱՆ ՍԿԶԲՈՒՆՔ. Էլեկտրաէներգիայի ԱՐՏԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆ ԱԷԿ-ում՝ ՋԵՐՄԱԿԱՆ ՌԵԱԿՏՈՐՆԵՐՈՎ. ԱՐԱԳ ՆԵՅՏՐՈՆԱՅԻՆ ՌԱԿՏՈՐՆԵՐ. Ժամանակակից ԱԷԿ-երի առավելություններն ու թերությունները

Հիմնական հասկացություններ

Ատոմակայան(ատոմային էլեկտրակայանը) էլեկտրակայան է, արտադրում է էլեկտրական էներգիա՝ փոխակերպելով միջուկային ռեակտորում (ռեակտորներում) արձակված ջերմային էներգիան ուրանի ատոմների միջուկների տրոհման (բաժանման) վերահսկվող շղթայական ռեակցիայի արդյունքում։Ատոմակայանի և ՋԷԿ-ի միջև հիմնարար տարբերությունը միայն այն է, որ գոլորշու գեներատորի փոխարեն օգտագործվում է միջուկային ռեակտոր՝ սարք, որում իրականացվում է վերահսկվող միջուկային շղթայական ռեակցիա՝ ուղեկցվող էներգիայի արտանետմամբ։

Ուրանի ռադիոակտիվ հատկությունները առաջին անգամ հայտնաբերել է ֆրանսիացի ֆիզիկոսը Անտուան ​​Բեքերել 1896 թվականին։ անգլիացի ֆիզիկոս Էռնեստ Ռադերֆորդառաջին անգամ արհեստական ​​միջուկային ռեակցիա է իրականացրել մասնիկների ազդեցության տակ 1919 թ. Գերմանացի ֆիզիկոսներ Օտտո ՀանԵվ Ֆրից Ստրասմանբացվել է 1938 թ , որ ուրանի ծանր միջուկների տրոհումը նեյտրոնների կողմից ռմբակոծության ժամանակ ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ։Այս էներգիայի իրական օգտագործումը դարձավ ժամանակի խնդիր։

Առաջին միջուկային ռեակտորը կառուցվել է 1942 թվականի դեկտեմբերին ԱՄՆ-ումՉիկագոյի համալսարանի մի խումբ ֆիզիկոսների խումբ՝ իտալացի ֆիզիկոսի գլխավորությամբ Էնրիկո Ֆերմի. Առաջին անգամ իրականացվել է ուրանի միջուկների անխափան տրոհման ռեակցիա։ Միջուկային ռեակտորը, որը կոչվում էր SR-1, բաղկացած էր գրաֆիտի բլոկներից, որոնց միջև գտնվում էին բնական ուրանի և դրա երկօքսիդի գնդիկներ: Միջուկային տրոհումից հետո առաջացող արագ նեյտրոններ 235U, դանդաղեցվել են գրաֆիտից մինչև ջերմային էներգիաներ, իսկ հետո առաջացրել նոր միջուկային տրոհումներ։ Ռեակտորները, որոնցում տրոհումների մեծ մասը տեղի է ունենում ջերմային նեյտրոնների ազդեցության տակ, կոչվում են ջերմային (դանդաղ) նեյտրոնային ռեակտորներ. Նման ռեակտորներում շատ ավելի մոդերատոր կա, քան ուրան:

Եվրոպայում առաջին միջուկային F-1 ռեակտորը արտադրվել և գործարկվել է 1946 թվականի դեկտեմբերին Մոսկվայում։մի խումբ ֆիզիկոսների և ինժեներների՝ ակադեմիկոսի գլխավորությամբ Իգոր Վասիլևիչ Կուրչատով. F-1 ռեակտորը պատրաստված էր գրաֆիտի բլոկներից և ուներ մոտավորապես 7,5 մ տրամագծով գնդակի ձև. . F-1 ռեակտորը, ինչպես SR-1-ը, չուներ հովացման համակարգ, ուստի այն աշխատում էր ցածր հզորության մակարդակներում՝ ֆրակցիաներից մինչև մեկ վտ:

F-1 ռեակտորում կատարված հետազոտությունների արդյունքները հիմք են ծառայել արդյունաբերական ռեակտորների նախագծման համար։ 1948 թվականին Ի.Վ. Կուրչատովի ղեկավարությամբ սկսվեցին աշխատանքները գործնական կիրառությունատոմային էներգիա՝ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։

Աշխարհի առաջին արդյունաբերական ատոմակայանը՝ 5 ՄՎտ հզորությամբ, գործարկվել է 1954 թվականի հունիսի 27-ին Կալուգայի մարզի Օբնինսկ քաղաքում։. 1958 թվականին շահագործման է հանձնվել Սիբիրյան ԱԷԿ-ի 1-ին փուլը՝ 100 ՄՎտ հզորությամբ (ընդհանուր նախագծային հզորությունը՝ 600 ՄՎտ)։ Նույն թվականին սկսվեց Բելոյարսկի արդյունաբերական ատոմակայանի շինարարությունը, իսկ 1964 թվականի ապրիլին 1-ին փուլի գեներատորը էլեկտրաէներգիա մատակարարեց սպառողներին։ 1964 թվականի սեպտեմբերին գործարկվեց Նովովորոնեժի ԱԷԿ-ի 1-ին բլոկը՝ 210 ՄՎտ հզորությամբ։ 350 ՄՎտ հզորությամբ երկրորդ էներգաբլոկը գործարկվել է 1969 թվականի դեկտեմբերին։ 1973 թվականին գործարկվեց Լենինգրադի ատոմակայանը։

Մեծ Բրիտանիայում 46 ՄՎտ հզորությամբ առաջին արդյունաբերական ատոմակայանը շահագործման է հանձնվել 1956 թվականին Կալդեր Հոլում։ Մեկ տարի անց Շիփինգպորտում (ԱՄՆ) շահագործման է հանձնվել 60 ՄՎտ հզորությամբ ատոմակայանը։

Միջուկային էլեկտրաէներգիայի արտադրության համաշխարհային առաջատարներն են. ԱՄՆ (788,6 մլրդ կՎտժ/տարի), Ֆրանսիա (426,8 մլրդ կՎտժ/տարի), Ճապոնիա (273,8 մլրդ կՎտժ/տարի), Գերմանիա (158,4 մլրդ կՎտժ/տարեկան) և Ռուսաստան (154,7 մլրդ կՎտժ/տարեկան): 2004 թվականի սկզբին աշխարհում գործում էր 441 ատոմային էներգիայի ռեակտոր, Ռուսական ԲԲԸ TVEL-ը վառելիք է մատակարարում դրանցից 75-ին։

Ամենամեծ ատոմակայանըԵվրոպայում - Զապորոժիե ԱԷԿ Էներգոդարում (Ուկրաինա) - 6 միջուկային ռեակտոր՝ 6 ԳՎտ ընդհանուր հզորությամբ։ Աշխարհի ամենամեծ ատոմակայանը՝ Կաշիվազակի-Կարիվա (Ճապոնիա) - հինգ եռացող միջուկային ռեակտորներ ( BWR) և երկու առաջադեմ եռում միջուկային ռեակտոր (ABWR), որի ընդհանուր հզորությունը 8,2 ԳՎտ է։

Ներկայումս Ռուսաստանում գործում են հետևյալ ատոմակայանները՝ Բալակովո, Բելոյարսկ, Բիլիբինսկ, Ռոստով, Կալինին, Կոլա, Կուրսկ, Լենինգրադ, Նովովորոնեժ, Սմոլենսկ։

Մինչև 2030 թվականն ընկած ժամանակահատվածում Ռուսաստանի էներգետիկ ռազմավարության նախագծի մշակումները նախատեսում են ատոմակայաններում էլեկտրաէներգիայի արտադրության 4 անգամ ավելացում։

Ատոմային էլեկտրակայանները դասակարգվում են ըստ դրանց վրա տեղադրված ռեակտորների.

լ ջերմային նեյտրոնային ռեակտորներ , օգտագործելով հատուկ մոդերատորներ՝ վառելիքի ատոմների միջուկների կողմից նեյտրոնների կլանման հավանականությունը մեծացնելու համար.

լ արագ նեյտրոնային ռեակտորներ .

Կախված մատակարարվող էներգիայի տեսակից՝ ատոմակայանները բաժանվում են.

լ ատոմակայաններ(ատոմային էլեկտրակայաններ), որոնք նախատեսված են միայն էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար.

l միջուկային համակցված ջերմաէլեկտրակայաններ (CHP), որոնք արտադրում են ինչպես էլեկտրաէներգիա, այնպես էլ ջերմային էներգիա:

Ներկայումս միայն Ռուսաստանում են քննարկվում շինարարական տարբերակները ատոմակայաններջերմամատակարարում.

Ատոմակայանները վառելիքը օքսիդացնելու համար օդ չեն օգտագործում և չեն արտանետում մոխիր, ծծմբի օքսիդներ, ածխածին և այլն։ մթնոլորտ, ունի ավելի ցածր ռադիոակտիվ ֆոն, քան ջերմային էլեկտրակայաններում, բայց, ինչպես ջերմային էլեկտրակայանները, սպառում է. հսկայական գումարջուր հովացման կոնդենսատորների համար.

Վառելիք ատոմակայանների համար

Ատոմակայանների և ՋԷԿ-երի հիմնական տարբերությունն այն է միջուկային վառելիքի օգտագործումը հանածո վառելիքի փոխարեն. Միջուկային վառելիքը ստացվում է բնական ուրանից, որն արդյունահանվում է կամ հանքերում (Նիգեր, Ֆրանսիա, Հարավային Աֆրիկա), կամ բաց հանքերում (Ավստրալիա, Նամիբիա), կամ ստորգետնյա տարրալվացման միջոցով (Կանադա, Ռուսաստան, ԱՄՆ)։ Ուրանը բնության մեջ լայն տարածում ունի, սակայն ուրանի հանքաքարի հարուստ հանքավայրեր չկան։ Ուրանը հանդիպում է տարբեր ժայռերիսկ ջուրը ցրված վիճակում։ Բնական ուրանը ուրանի հիմնականում չտրոհվող իզոտոպի խառնուրդ է 238 U(ավելի քան 99%) և տրոհվող իզոտոպ 235 U (մոտ 0,71%), որը միջուկային վառելիք է (1 կգ 235Uարձակում է էներգիա, որը հավասար է մոտավորապես 3000 տոննա ածուխի այրման ջերմությանը):

Ատոմակայանների ռեակտորները պահանջում են ուրանի հարստացում. Դրա համար բնական ուրանը վերամշակումից հետո ուղարկվում է հարստացման գործարան, որտեղ բնական հյուծված ուրանի 90%-ն ուղարկվում է պահեստավորման, իսկ 10%-ը հարստացվում է մինչև 3,3-4,4%:

Հարստացված ուրանից (ավելի ճիշտ՝ ուրանի երկօքսիդ UO 2կամ ուրանի օքսիդ-ազոտային U 2 O 2) պատրաստվում են վառելիքի տարրեր- վառելիքի ձողեր- 9 մմ տրամագծով և 15-30 մմ բարձրությամբ գլանաձև հաբեր: Այս հաբերը տեղադրվում են փակ տարաներում ցիրկոնիում(Ցիրկոնիումով նեյտրոնի կլանումը 32,5 անգամ ավելի քիչ է, քան պողպատից) բարակ պատերով խողովակներմոտ 4 մ երկարությամբ վառելիքի ձողերը հավաքվում են մի քանի հարյուր կտորից բաղկացած վառելիքի հավաքույթների մեջ:

Բոլորը հետագա գործընթացներըմիջուկային տրոհում 235Uտրոհման բեկորների, ռադիոակտիվ գազերի առաջացմամբ և այլն։ տեղի են ունենում կնքված վառելիքի գավազանների խողովակների ներսում.

Աստիճանաբար բաժանվելուց հետո 235Uև նվազեցնելով դրա կոնցենտրացիան մինչև 1,26%, երբ ռեակտորի հզորությունը զգալիորեն նվազում է, վառելիքի հավաքները հեռացվում են ռեակտորից, որոշ ժամանակ պահվում են հովացման լողավազանում, այնուհետև ուղարկվում են ռադիոքիմիական գործարան՝ մշակման։

Այսպիսով, ի տարբերություն ՋԷԿ-երի, որտեղ նրանք հակված են ամբողջությամբ վառել վառելիքը, Ատոմակայաններում անհնար է միջուկային վառելիքը 100%-ով բաժանել։Հետևաբար, ատոմակայաններում հնարավոր չէ հաշվարկել արդյունավետությունը՝ հիմնվելով համարժեք վառելիքի հատուկ սպառման վրա։ Զուտ արդյունավետությունը օգտագործվում է ատոմակայանի շահագործման արդյունավետությունը գնահատելու համար

,

որտեղ է ստացված էներգիան, արդյո՞ք ջերմությունը, որը թողարկվում է ռեակտորում, միաժամանակ և միևնույն ժամանակ:

Այս կերպ հաշվարկված ատոմակայանի արդյունավետությունը կազմում է 30 - 32%, բայց դա լիովին խելամիտ չէ համեմատել ՋԷԿ-ի արդյունավետության հետ, որը կազմում է 37 - 40%:

Բացի ուրանի 235 իզոտոպից, որպես միջուկային վառելիք օգտագործվում են նաև հետևյալները.

• ուրանի իզոտոպ 233 ( 233 U) ;
• պլուտոնիումի իզոտոպ 239 ( 239 Pu);
• թորիումի իզոտոպ 232 ( 232 Թ) (վերափոխելով 233 U).

Համակցված ցիկլի կայանները արտադրում են էլեկտրաէներգիա և ջերմային էներգիա: Համակցված ցիկլով կայանը բաղկացած է երկու առանձին բլոկներից՝ գոլորշու էներգիա և գազատուրբին: Կենցաղային CCGT ստորաբաժանումների վառելիքը բնական գազ է, բայց դա կարող է լինել ինչպես բնական գազ, այնպես էլ նավթաքիմիական արդյունաբերության արտադրանք, օրինակ՝ մազութ: Համակցված ցիկլի կայաններում առաջին գեներատորը գտնվում է գազատուրբինի հետ նույն լիսեռի վրա, որը ռոտորի պտույտի շնորհիվ առաջացնում է. էլեկտրական հոսանք. Անցնելով գազատուրբինով՝ այրման արտադրանքը տալիս է նրան իրենց էներգիայի մի մասը, այնուհետև այրման արտադրանքը մտնում է գոլորշու էլեկտրակայան՝ թափոնների ջերմության կաթսա, որտեղ առաջանում է գոլորշու տուրբինին մատակարարվող ջրի գոլորշի։

Համակցված ցիկլով կայանների (կամ CCGT-ների) կառուցումն է վերջերսհամաշխարհային և կենցաղային ջերմաէներգետիկայի զարգացման հիմնական միտումը: Գազի տուրբինների վրա հիմնված ցիկլերի համադրություն, այսինքն. գազատուրբինային բլոկը և շոգետուրբինային բլոկը (համապատասխանաբար Բրեյթոնի և Ռանկինի ցիկլերը) ապահովում են էլեկտրակայանի ջերմային արդյունավետության կտրուկ թռիչք, որի հզորության մոտ երկու երրորդը ստացվում է գազատուրբինային բլոկից: Գազի տուրբինի արտանետվող գազերի ջերմությունից առաջացած գոլորշին, ինչպես արդեն նշվեց, մղում է շոգետուրբինը:

Թափոնների ջերմության կաթսաների ընդհանուր գաղափարը CCGT սխեմայով կարելի է ձեռք բերել հիման վրա համառոտ նկարագրություն HRSG տեսակ HRSG:

HRSG տիպի թափոնների ջերմության կաթսան, որպես CCGT միավորի մաս, նախագծված է բարձր, միջին և ցածր ճնշման գերտաքացվող գոլորշի արտադրելու համար՝ օգտագործելով գազատուրբինային միավորի տաք արտանետվող գազերի ջերմությունը:

HRSG թափոնների ջերմության կաթսան ուղղահայաց թմբուկային տիպ է, բնական շրջանառությամբ բարձր, միջին և ցածր ճնշման գոլորշիացման սխեմաներում, իր սեփական կրող շրջանակով:

Թափոնային ջերմային կաթսայի նախագծումը ապահովում է գոլորշի-ջուր ճանապարհի նախնական գործարկման և շահագործման ջրաքիմիական լվացման, ինչպես նաև անջատումների ժամանակ կաթսայի ներքին մակերեսների պահպանման հնարավորությունը:

Գոլորշի-ջուր ճանապարհի երկայնքով թափոնների ջերմության կաթսայի հիդրավլիկ միացումը բաղկացած է տարբեր ճնշման մակարդակներով երեք անկախ սխեմաներից.

ցածր ճնշման ուղի;

միջին ճնշման տրակտ;

բարձր ճնշման ճանապարհ.

Այս կաթսայի խողովակների (գոլորշիացուցիչներ, գերտաքացուցիչներ և այլն) ջեռուցման մակերեսները գտնվում են հորիզոնական: Դրանք բոլորն ունեն խողովակների համակարգերի կծիկ դիզայն, որոնք համակցված են կոլեկտորների միջոցով և, օգտագործելով ելքային խողովակաշարի համակարգը, միացված են բաժանարար թմբուկին: Այս դիզայնով ջերմային լարումները բեռնվածքի փոփոխության և գործարկման ժամանակ զգալիորեն ցածր են, խողովակների փաթեթները կարող են ազատորեն ընդլայնվել, ինչը նվազագույնի է հասցնում կծկման վտանգը, ինչը հանգեցնում է խողովակների ոչնչացմանը:

HP, SD և LP հատվածների ջերմափոխանակիչ խողովակները պատրաստված են շարունակական լողակներով՝ հաշվի առնելով գազատուրբինային միավորից տաք գազերի և ջերմափոխանակման մակերեսների միջև ջերմափոխանակության կոնվեկտիվ բնույթը: Լողակները պատրաստված են ածխածնային պողպատ 62-68 մմ տրամագծով և 1 մմ հաստությամբ։

Կաթսայի ջրի կաթիլներից գոլորշու մաքրման համակարգը պարզեցված է, այն չունի ներթմբային ցիկլոններ, ինչպես նախատեսված է սովորական գոլորշու կաթսաների վրա: Կան թմբուկներից պարբերական մաքրման գծեր, բայց ստորին կետերից գոլորշիների պարբերական մաքրման համար հատուկ գծեր չկան, որտեղ այդ գծերն ավելի արդիական են կաթսայից կուտակված տիղմային գոյացությունների հեռացման հետ կապված։

Թմբուկից հագեցած գոլորշին մտնում է բարձր ճնշման գերտաքացուցիչ:

Թափոնային ջերմության կաթսա HRSG-ն աշխատում է ագրեգատի գազատուրբինի արտանետվող գազերի վրա: Ծխատար գազի շարժման ուղղությամբ կաթսայի ջեռուցման մակերեսները տեղակայված են հետևյալ հաջորդականությամբ.

HP գերտաքացուցիչի ելքային փուլ;

ելքային տաքացման փուլ;

HP գերտաքացուցիչի մուտքային փուլի երկրորդ մասը;

տաքացնել մուտքային փուլը;

HP գերտաքացուցիչի մուտքային փուլի առաջին մասը;

HP գոլորշիատոր;

HP էկոնոմիզատոր երկրորդ փուլ;

SD գերտաքացուցիչ;

LP գերտաքացուցիչ;

HP էկոնոմիզատոր առաջին փուլ;

LED գոլորշիատոր;

LED էկոնոմայզեր, առաջին փուլի ելքային մաս / HP էկոնոմայզեր, առաջին փուլի ելքային մաս;

LP գոլորշիատոր;

էկոնոմայզեր SD մուտքի մաս առաջին փուլի / էկոնոմայզեր HP մուտքային մաս առաջին փուլի;

կոնդենսատային ջեռուցիչ (LP էկոնոմիզատոր):

Կաթսայի արտանետվող հատվածում տեղադրվում են խլացուցիչ և կափույր, որպեսզի տեղումները կանգ չառնեն կաթսայի մեջ:

Այս թափոնային ջերմության կաթսայի մասին ավելի մանրամասն տեղեկություններ կարելի է գտնել մեր օրինակում:

Հոդվածի մասին, որը պարունակում է մանրամասներ և պարզ բառերովնկարագրված է PGU-450 ցիկլը: Հոդվածն իսկապես շատ հեշտ է մարսվում։ Ես ուզում եմ խոսել տեսության մասին։ Համառոտ, բայց ըստ էության.

Ես նյութը վերցրել եմ ուսումնական օգնություն «Ներածություն ջերմային էներգիայի ճարտարագիտության մեջ». Այս ձեռնարկի հեղինակներն են I. Z. Poleshchuk, N. M. Tsirelman.Ձեռնարկն առաջարկվում է Ուֆայի պետական ​​ավիացիոն տեխնիկական համալսարանի (Ուֆայի պետական ​​ավիացիոն տեխնիկական համալսարան) ուսանողներին՝ ուսումնասիրելու համանուն առարկան։

Գազի տուրբինային միավորը (GTU) ջերմային շարժիչ է, որտեղ վառելիքի քիմիական էներգիան պտտվող առանցքի վրա վերածվում է սկզբում ջերմության, այնուհետև մեխանիկական էներգիայի:

Ամենապարզ գազատուրբինային միավորը բաղկացած է կոմպրեսորից, որում սեղմված է մթնոլորտային օդը, այրման խցիկից, որտեղ վառելիքն այրվում է այս օդում և տուրբինից, որտեղ այրման արտադրանքը ընդլայնվում է: Քանի որ ընդլայնման ժամանակ գազերի միջին ջերմաստիճանը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան սեղմման ժամանակ օդը, տուրբինի կողմից մշակված հզորությունը պարզվում է, որ ավելի մեծ է, քան կոմպրեսորը պտտելու համար պահանջվող հզորությունը: Նրանց տարբերությունը ներկայացնում է գազատուրբինային միավորի օգտակար հզորությունը:

Նկ. Նկար 1-ը ցույց է տալիս նման տեղադրման դիագրամը, թերմոդինամիկական ցիկլը և ջերմային հավասարակշռությունը: Այս կերպ աշխատող գազատուրբինի պրոցեսը (ցիկլը) կոչվում է բաց կամ բաց։ Աշխատանքային հեղուկը (օդը, այրման արտադրանքները) անընդհատ թարմացվում են՝ այն վերցվում է մթնոլորտից և թափվում դրա մեջ։ Գազի տուրբինի արդյունավետությունը, ինչպես ցանկացած ջերմային շարժիչ, գազատուրբինի օգտակար հզորության N-ի հարաբերակցությունն է վառելիքի այրման արդյունքում ստացված ջերմության սպառմանը.

η GTU = N GTU / Q T.

Էներգետիկ հաշվեկշռից հետևում է, որ N GTU = Q T - ΣQ P, որտեղ ΣQ P-ը GTU ցիկլից հեռացված ջերմության ընդհանուր քանակն է, որը հավասար է արտաքին կորուստների գումարին:

Պարզ ցիկլային գազատուրբինի ջերմային կորուստների հիմնական մասը կազմված է արտանետվող գազերի կորուստներից.

ԴQух ≈ Qух - Qв; ΔQух - Qв ≈ 65...80%.

Այլ կորուստների բաժինը շատ ավելի փոքր է.

ա) կորուստներ այրման խցիկում թերայրումից ΔQкс / Qt ≤ 3%;

բ) աշխատանքային հեղուկի արտահոսքի պատճառով կորուստները. ΔQut / Qt ≤ 2%;

գ) մեխանիկական կորուստներ (համարժեք ջերմությունը հանվում է ցիկլից առանցքակալները հովացնելով յուղով) ΔNmech / Qt ≤ 1%;

դ) կորուստներ էլեկտրական գեներատորում ΔNeg / Qt ≤ 1…2%;

ե) ջերմության կորուստ կոնվեկցիայի կամ ճառագայթման միջոցով շրջակա միջավայր ΔQam / Qt ≤ 3%

Ջերմությունը, որը հեռացվում է գազատուրբինային ցիկլից արտանետվող գազերով, կարող է մասնակիորեն օգտագործվել գազատուրբինային ցիկլից դուրս, մասնավորապես, գոլորշու էներգիայի ցիկլում:

Համակցված ցիկլով գազի կայանների սխեմատիկ դիագրամներ տարբեր տեսակներցուցադրված են Նկ. 2.

Ընդհանուր առմամբ, CCGT միավորի արդյունավետությունը հետևյալն է.

Այստեղ Qgtu-ն գազատուրբինային միավորի աշխատանքային հեղուկին մատակարարվող ջերմության քանակն է.

Qpsu-ն կաթսայում գոլորշու միջավայրին մատակարարվող ջերմության քանակն է:

Բրինձ. 1. Ամենապարզ գազատուրբինային միավորի շահագործման սկզբունքը

ա - սխեմատիկ դիագրամ `1 - կոմպրեսոր; 2 - այրման պալատ; 3 - տուրբին; 4 - էլեկտրական գեներատոր;
բ - գազատուրբինային միավորի թերմոդինամիկական ցիկլը TS դիագրամում.
գ - էներգիայի հավասարակշռություն:

Ամենապարզ երկուական համակցված ցիկլի կայանում՝ ըստ Նկարում ներկայացված սխեմայի: 2ա, ամբողջ գոլորշին առաջանում է թափոնների ջերմության կաթսայում՝ η UPG = 0,6...0,8 (կախված հիմնականում ծխատար գազերի ջերմաստիճանից):

TG = 1400...1500 K η GTU ≈ 0,35, իսկ հետո երկուական CCGT-ի արդյունավետությունը կարող է հասնել 50-55%:

Գազատուրբինում սպառված գազերի ջերմաստիճանը բարձր է (400-450 ° C), հետևաբար, ծխատար գազերի հետ ջերմության կորուստը բարձր է, իսկ գազատուրբինային էլեկտրակայանների արդյունավետությունը 38%, այսինքն՝ գրեթե նույնն է։ որպես ժամանակակից շոգետուրբինային էլեկտրակայանների արդյունավետությունը։

Գազի տուրբինային ագրեգատները աշխատում են գազային վառելիքով, որը զգալիորեն ավելի էժան է, քան մազութը։ Ժամանակակից գազատուրբինային կայանների միավորի հզորությունը հասնում է 250 ՄՎտ-ի, ինչը մոտ է շոգետուրբինային կայանների հզորությանը։ Գազատուրբինային կայանների առավելությունները շոգետուրբինային կայանների համեմատությամբ ներառում են.

1. հովացման ջրի ցածր կարիք;
2. ավելի թեթև քաշ և ավելի ցածր կապիտալ ծախսեր մեկ միավոր հզորության համար.
3. Արագ գործարկման և բեռնվածության բարձրացման հնարավորություն:

Բրինձ. 2. Տարբեր համակցված ցիկլով գազային կայանների սխեմատիկ դիագրամներ.

ա - CCGT վերականգնման տիպի գոլորշու գեներատորով;
բ - CCGT գազի արտանետմամբ կաթսայատան վառարան (BPG);
գ - գոլորշու-գազի խառնուրդի CCGT միավոր;
1 - օդը մթնոլորտից; 2 - վառելիք; 3 - տուրբինում սպառված գազեր. 4 - արտանետվող գազեր; 5 — ջուր հովացման ցանցից; 6 - հովացման ջրի արտահոսք; 7 - թարմ գոլորշի; 8 - կերակրման ջուր; 9 – գոլորշու միջանկյալ գերտաքացում; 10 - վերականգնող գոլորշու թափոններ; 11 - տուրբինից հետո այրման պալատ մտնող գոլորշի:
K - կոմպրեսոր; T - տուրբին; PT - գոլորշու տուրբին;
GW, GN - բարձր և ցածր ճնշման գազի ջրատաքացուցիչներ;
LDPE, HDPE - բարձր և ցածր ճնշման վերականգնվող սնուցող ջրատաքացուցիչներ; NPG, UPG - ցածր ճնշման, վերականգնող գոլորշու գեներատորներ; KS - այրման պալատ:

Միավորելով գոլորշու տուրբին և գազատուրբինային միավորընդհանուր տեխնոլոգիական ցիկլով ստացվում է համակցված ցիկլի գազային կայան (CCG), որի արդյունավետությունը զգալիորեն գերազանցում է առանձին շոգետուրբինային և գազատուրբինային կայանների արդյունավետությունը։

Համակցված ցիկլով էլեկտրակայանի արդյունավետությունը 17-20%-ով ավելի է, քան սովորական շոգետուրբինային էլեկտրակայանը: Արտանետվող գազերի ջերմության վերականգնմամբ ամենապարզ գազատուրբինային ագրեգատի տարբերակում վառելիքի ջերմության օգտագործման գործակիցը հասնում է 82-85%-ի:

Որո՞նք են Ռուսաստանում CCGT ստորաբաժանումների ներդրման պատճառները, ինչու է այս որոշումը բարդ, բայց անհրաժեշտ:

Ինչու՞ սկսեցին կառուցել CCGT գործարաններ:

Էլեկտրաէներգիայի և ջերմության արտադրության ապակենտրոնացված շուկան թելադրում է, որ էներգետիկ ընկերությունները պետք է բարձրացնեն իրենց արտադրանքի մրցունակությունը։ Նրանց համար գլխավոր նշանակությունն այն է, որ նվազագույնի հասցվի ներդրումների ռիսկը և իրական արդյունքները, որոնք կարելի է ստանալ այս տեխնոլոգիայի կիրառմամբ։

Էլեկտրաէներգիայի և ջերմության շուկայում պետական ​​կարգավորման վերացումը, որը կդառնա կոմերցիոն արտադրանք, կհանգեցնի դրանց արտադրողների միջև մրցակցության աճի։ Ուստի ապագայում միայն հուսալի և բարձր եկամտաբեր էլեկտրակայանները կկարողանան լրացուցիչ կապիտալ ներդրումներ ապահովել նոր նախագծերի համար։

CCGT ընտրության չափանիշներ

CCGT-ի այս կամ այն ​​տեսակի ընտրությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից: Ծրագրի իրականացման կարևորագույն չափանիշներից մեկը դրա տնտեսական շահութաբերությունն ու անվտանգությունն է:

Էլեկտրակայանների առկա շուկայի վերլուծությունը ցույց է տալիս էժան, հուսալի և բարձր արդյունավետության զգալի կարիք էլեկտրակայաններ. Մոդուլային, հարմարեցված դիզայնը, որը պատրաստված է այս հայեցակարգին համապատասխան, թույլ է տալիս տեղադրումը հեշտությամբ հարմարեցնել ցանկացած տեղական պայմաններին և հաճախորդի հատուկ պահանջներին:

Նման ապրանքները բավարարում են հաճախորդների ավելի քան 70%-ին։ Այս պայմանները հիմնականում համապատասխանում են ուտիլիզացիոն (երկուական) տիպի GT և SG-CHP կայաններին:

Էներգետիկ փակուղի

Ռուսաստանի էներգետիկայի ոլորտի վերլուծությունը, որն իրականացվել է մի շարք ակադեմիական ինստիտուտների կողմից, ցույց է տալիս. արդեն այսօր ռուսական էլեկտրաէներգետիկական արդյունաբերությունը գործնականում կորցնում է տարեկան 3-4 ԳՎտ հզորությունը։ Արդյունքում մինչև 2005 թվականը իր ֆիզիկական ռեսուրսը սպառած սարքավորումների ծավալը, ըստ ՌԱՕ ԵԷՍ Ռուսաստանի, կկազմի ընդհանուր հզորության 38%-ը, իսկ մինչև 2010 թվականը այդ ցուցանիշն արդեն կկազմի 108 մլն կՎտ (46%)։ .

Եթե ​​իրադարձությունները զարգանան հենց այս սցենարով, ապա էներգաբլոկների մեծ մասը, ծերացման պատճառով, առաջիկա տարիներին կմտնի վթարային լուրջ վտանգի գոտի։ Գործող բոլոր տեսակի էլեկտրակայանների տեխնիկական վերազինման խնդիրը սրվում է նրանով, որ նույնիսկ 500-800 ՄՎտ հզորությամբ համեմատաբար «երիտասարդ» էներգաբլոկներից մի քանիսը սպառել են իրենց հիմնական բաղադրիչների ծառայության ժամկետը և պահանջում են լուրջ վերականգնողական աշխատանքներ։

Կարդացեք նաև. Տեխնիկական առանձնահատկություններ CHP-ի համար համակցված ցիկլի կայան ընտրելիս

Էլեկտրակայանների վերակառուցումն ավելի հեշտ է և էժան

Կայանների ծառայության ժամկետի երկարաձգումը հիմնական սարքավորումների խոշոր բաղադրիչները (տուրբինային ռոտորներ, կաթսաների ջեռուցման մակերեսներ, գոլորշու խողովակաշարեր) փոխարինելով, իհարկե, շատ ավելի էժան է, քան նոր էլեկտրակայաններ կառուցելը:

Էլեկտրակայանների և արտադրական կայանների համար հաճախ հարմար և շահավետ է սարքավորումները փոխարինել ապամոնտաժվողի նմանությամբ: Այնուամենայնիվ, սա չի օգտվում վառելիքի տնտեսությունը զգալիորեն մեծացնելու հնարավորությունից և չի նվազեցնում աղտոտվածությունը միջավայրը, ժամանակակից միջոցներ չեն կիրառվում ավտոմատացված համակարգերավելանում են նոր սարքավորումների, շահագործման և վերանորոգման ծախսերը։

Էլեկտրակայանների ցածր արդյունավետություն

Ռուսաստանը աստիճանաբար մտնում է եվրոպական էներգետիկ շուկա և կմիանա ԱՀԿ-ին, բայց միևնույն ժամանակ մենք երկար տարիներ պահպանել ենք էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերության ջերմային արդյունավետության չափազանց ցածր մակարդակ։ Միջին մակարդակԷլեկտրակայանների արդյունավետության գործակիցը կոնդենսացիոն ռեժիմով աշխատելիս կազմում է 25%: Սա նշանակում է, որ եթե վառելիքի գինը բարձրանա համաշխարհային մակարդակի, ապա մեր երկրում էլեկտրաէներգիայի սակագինը անխուսափելիորեն մեկուկես-երկու անգամ ավելի է բարձրանալու համաշխարհայինից, ինչը կազդի մյուս ապրանքների վրա։ Ուստի էներգաբլոկների և ջերմակայանների վերակառուցումը պետք է իրականացվի այնպես, որ ներդրված նոր սարքավորումները և էլեկտրակայանների առանձին բաղադրիչները լինեն ժամանակակից համաշխարհային մակարդակի վրա։

Էներգետիկ արդյունաբերությունն ընտրում է համակցված ցիկլի գազի տեխնոլոգիաներ

Հիմա, չնայած դժվարին ֆինանսական վիճակ, էներգետիկայի և ավիացիոն շարժիչների գիտահետազոտական ​​ինստիտուտների նախագծային բյուրոներում վերսկսվել է ջերմաէլեկտրակայանների նոր սարքավորումների համակարգերի մշակումը։ Խոսքը, մասնավորապես, մինչև 54-60% արդյունավետությամբ կոնդենսացիոն շոգեգազային էլեկտրակայանների ստեղծման մասին է։

Տնտեսական գնահատականները, որոնք արվել են տեղական տարբեր կազմակերպությունների կողմից, վկայում են Ռուսաստանում էլեկտրաէներգիայի արտադրության ծախսերը նվազեցնելու իրական հնարավորության մասին, եթե այդպիսի էլեկտրակայաններ կառուցվեն։

Նույնիսկ պարզ գազատուրբինները արդյունավետության առումով ավելի արդյունավետ կլինեն

Ջերմային էլեկտրակայաններում անհրաժեշտ չէ համընդհանուր օգտագործել նույն տեսակի CCGT ագրեգատները, ինչ PGU-325 և PGU-450: Շղթայի լուծումները կարող են տարբեր լինել՝ կախված կոնկրետ պայմաններից, մասնավորապես, ջերմային և էլեկտրական բեռների հարաբերակցությունից:

Կարդացեք նաև. Ռուսաստանում համակցված ցիկլով էլեկտրակայանների ներդրման պլաններ

Ամենապարզ դեպքում, գազատուրբինային ագրեգատում արտանետվող գազերի ջերմությունն օգտագործելիս ջերմամատակարարման կամ տեխնոլոգիական գոլորշու արտադրության համար, ժամանակակից գազատուրբինային բլոկներով ՋԷԿ-ի էլեկտրաէներգիայի արդյունավետությունը կհասնի 35%-ի, ինչը նույնպես. զգալիորեն ավելի բարձր, քան այսօր գոյություն ունեցողները: Գազատուրբինային կայանների և գոլորշու տուրբինային կայանների արդյունավետության տարբերությունների մասին - կարդացեք հոդվածը, թե ինչպես են գազատուրբինային կայանների արդյունավետությունը և համակցված ցիկլով գազատուրբինային կայանների արդյունավետությունը տարբերվում ներքին և արտասահմանյան էլեկտրակայանների համար:

ՋԷԿ-երում գազատուրբինային ագրեգատների օգտագործումը կարող է շատ լայն լինել: Ներկայումս 50-120 ՄՎտ հզորությամբ ջերմային էլեկտրակայանների մոտ 300 շոգետուրբինային ագրեգատներ սնվում են 90 տոկոս և ավելի այրվող կաթսաների գոլորշու միջոցով: բնական գազ. Սկզբունքորեն բոլորն էլ տեխնիկական վերազինման թեկնածուներ են՝ օգտագործելով գազատուրբիններմիավորի հզորությունը 60-150 ՄՎտ:

Գազատուրբինային ագրեգատների և համակցված ցիկլի գազատուրբինային ագրեգատների ներդրման հետ կապված դժվարություններ

Այնուամենայնիվ, մեր երկրում գազատուրբինային բլոկների և համակցված ցիկլով գազատուրբինային ագրեգատների արդյունաբերական ներդրման գործընթացն ընթանում է չափազանց դանդաղ։ Հիմնական պատճառը ներդրումային դժվարություններն են՝ կապված բավականին մեծ անհրաժեշտության հետ ֆինանսական ներդրումներհնարավորինս սեղմ ժամկետներում։

Մեկ այլ սահմանափակող հանգամանք կապված է փաստացի բացակայության հետ հայրենական արտադրողներմաքուր էներգիայի գազային տուրբիններ, որոնք ապացուցված են լայնածավալ շահագործման մեջ: Որպես այդպիսի գազատուրբինների նախատիպ կարելի է ընդունել նոր սերնդի գազատուրբինները։

Երկուական CCGT առանց ռեգեներացիայի

Երկուական CCGT ստորաբաժանումներն ունեն որոշակի առավելություն, քանի որ դրանք ամենաէժանն են և ամենահուսալին շահագործման մեջ: Երկուական CCGT ստորաբաժանումների գոլորշու մասը շատ պարզ է, քանի որ գոլորշու վերածնումն անշահավետ է և չի օգտագործվում: Գերտաքացած գոլորշու ջերմաստիճանը 20-50 °C ցածր է գազատուրբինային ագրեգատում արտանետվող գազերի ջերմաստիճանից։ Ներկայումս այն հասել է 535-565 °C էներգիայի ստանդարտ մակարդակին։ Թարմ գոլորշու ճնշումը ընտրվում է վերջնական փուլերում ընդունելի խոնավություն ապահովելու համար, որի աշխատանքային պայմանները և շեղբերի չափերը մոտավորապես նույնն են, ինչ հզոր շոգետուրբիններում:

Գոլորշի ճնշման ազդեցությունը CCGT միավորների արդյունավետության վրա

Իհարկե, հաշվի են առնվում տնտեսական և ծախսային գործոնները, քանի որ գոլորշու ճնշումը քիչ ազդեցություն ունի CCGT միավորի ջերմային արդյունավետության վրա: Գազերի և գոլորշաջրային միջավայրի միջև ջերմաստիճանի ճնշումը նվազեցնելու և ավելի ցածր ջերմադինամիկական կորուստներով գազատուրբինային կայանում սպառված գազերի ջերմությունը ավելի լավ օգտագործելու համար կերակրման ջրի գոլորշիացումը կազմակերպվում է ճնշման երկու կամ երեք մակարդակով: Ցածր ճնշման ժամանակ առաջացած գոլորշին խառնվում է տուրբինի հոսքի միջանկյալ կետերում: Կատարվում է նաև գոլորշու միջանկյալ գերտաքացում։

Կարդացեք նաև. Համակցված ցիկլի կայանի ցիկլի ընտրություն և CCGT միավորի շղթայի դիագրամ

Ծխատար գազի ջերմաստիճանի ազդեցությունը CCGT կայանի արդյունավետության վրա

Տուրբինի մուտքի և ելքի գազերի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ բարձրանում են գոլորշու պարամետրերը և գազատուրբինային ցիկլի գոլորշու մասի արդյունավետությունը՝ նպաստելով. ընդհանուր աճ CCGT արդյունավետություն:

Էներգետիկ մեքենաների ստեղծման, կատարելագործման և լայնածավալ արտադրության կոնկրետ ուղղությունների ընտրությունը պետք է որոշվի՝ հաշվի առնելով ոչ միայն թերմոդինամիկական կատարելությունը, այլև նախագծերի ներդրումային գրավչությունը։ Ռուսական տեխնիկական և արտադրական նախագծերի ներդրումային գրավչությունը պոտենցիալ ներդրողներ- Ամենակարևոր և հրատապ խնդիրը, որի լուծումից մեծապես կախված է Ռուսաստանի տնտեսության աշխուժացումը։

(Այցելել է 3,318 անգամ, 4 այցելություն այսօր)