Утилизация теплоты агрессивных жидкостей Работа котельной установки Охлаждение конструктивных элементов высокотемпературных установок Основные типы парогазовых установок Термодинамическая оценка

Энергосбережение в энергетике и теплотехнология

Термическая эффективность парогазовых установок

Коэффициент термической эффективности определяется из уравнения

 . (118)

Для конденсационных парогазовых установок коэффициент термической эффективности определяется уравнением

 , (119)

где  - электрическая мощность соответственно газовой и паровой турбины. Уравнения электрической мощности турбин имеют вид

 , (120)

 , (121)

где Qпот – потери теплоты в котельном агрегате, основными из которых являются потери теплоты с уходящими газами, существенно зависящие от величины коэффициента избытка воздуха в уходящих газах. Пренебрегая потерями с наружным охлаждением и с химической неполнотой сгорания, запишем потери теплоты как потери с уходящими газами в виде

 . (122)

Подставляя в (119) выражения (120), (121) и (122), с учетом (114) получим:

  (123)

Преобразуем комплекс, содержащий потери теплоты с уходящими газами к следующему виду:

 

где 3,65 – отношение теплоты сгорания газа к теоретически необходимому количеству воздуха, МДж/м3 воздуха. Тогда выражения для коэффициента термической эффективности ГТУ будет иметь вид

 . (124)

Для ПГУКУ  и выражение преобразуется к виду

 . (125)

Уравнение (124) включает в себя основные характеристики ПГУ, что позволяет расчетным путем определить их характеристики. Термическая эффективность парогазовых установок с котлом полного горения слабо зависит от термической эффективности ГТА, т. е. от степени повышения давления в компрессоре. С увеличением степени повышения давления в компрессоре возрастает избыток воздуха в отходящих из турбины газов, увеличивается доля выработки электроэнергии по паровому циклу и суммарная эффективность ПГУ возрастает незначительно (см. рис. 58).

Термическая эффективность парогазовых установок с котлами-утилизаторами несколько возрастает при увеличении степени повышения давления, несмотря на то, что из-за повышения избытка воздуха в уходящих газах падает эффективность выработки электроэнергии по паровому циклу (возрастают потери с уходящими газами). Во всем диапазоне изменения термической эффективности ГТУ величина эффективности ПГУ полного горения ниже, чем у ПГУ с котлами-утилизаторами (рис. 61).

Рис. 61.Зависимость КПД ПГУ от степени повышения давления в компрессоре

Соотношения между параметрами газового и парового циклов Критерием, определяющим целесообразность утилизации теплоты отходящих газов, является термический КПД .

Выразим относительный расход пара через его параметры. Для этого используем уравнение теплового баланса для пароперегревателя и испарителя котла-утилизатора , (132).

Парогазовые установки с впрыском пара В парогазовых установках с впрыском пара (ПГУ ВП) в воздушный или газовый тракт энергетической газотурбинной установки (ГТУ) подаются продукты сгорания топлива и водяной пар, которые в виде парогазовой смеси расширяются в газовой турбине.

Теплота, подведенная в камере сгорания: , (136) где cp – массовая теплоемкость водяного пара.

На рис. 65 приведена расчетная зависимость изменения КПД газовой турбины при увеличении доли впрыскиваемого пара.

Модернизация котельных в ТЭЦ При существующем соотношении цен на энергоносители и оборудовании стала чрезвычайно целесообразной выработка электроэнергии на тепловом потреблении.

Энергосбережение в газовой промышленности Опытно-промышленная газотурбинная расширительная станция (ГТРС) на Среднеуральской ГРЭС.

Технологической схемой ГТРС предусматривается подогрев газа перед турбиной, для того чтобы после понижения давления на лопаточном аппарате температура газа на выхлопе сохранялась положительной.

Энергосбережение в теплотехнологиях Принципиальные схемы технологий и области их применения. Высокотемпературные теплотехнологические установки. Методы энергосбережения в высокотемпературных установках. Тепловой баланс высокотемпературной теплотехнологической установки.
Утилизация высокотемпературных тепловых отходов