Парогазовые установки (ПГУ)

Принципиальная схема ПГУ приведена на рис. 2.7.

Мощности ПГУ - 800... 1300 МВт, например, Молдавская ПГЭС - 1981 г. - 2 ПГУ-250 - по 250 МВт; удельный расход топлива 320 Г/кВт-ч. ПГУ совмещают газо- и паротурбинные агрегаты. Происходит совместное использование тепла, получаемого при сжигании топлива, на 8-10% повышается экономичность работ ы установки, и се стоимост ь снижается на 25 %.

Здесь используются два вида рабочего тела - пар и газ. ПГУ являются бинарными. Часть тепла, получаемого при сжигании топлива, в IIIТ расходуется на образование пара, который направляется в паровую турбину. Охлажденные до 650...700°С газы попадают на лопатки газовой турбины. Отработанные в газовой турбине газы используют для подогрева воды, что уменьшает расход топлива. КПД установки может достигать 44 %.

Парогазовые установки могут работать также по схеме, в которой отработанные в газовой турбине газы поступают в паровой котел, т. е. газовая турбина служит частью паросиловой установки. В камере сгорания турбинной установки сжигается 30. ..40% топлива, а в парогенераторе - остальное топливо. Газотурбинные установки могут работать только на жидком и газообразном топливе.

Принципиальная схема ПГУ

Рис. 2.7. Принципиальная схема ПГУ:

ПГГ - парогазовый генератор; II - паровая турбина; К - конденсатор;

Коми. - компрессор; ЭК - экономайзер; ПН - питательный насос; Г - тазовая турбина без дожш ания топлива; N - генератор

Схема электромеханического преобразования энергии обладает тем недостатком, что используются материалы, которые должны выдерживать большие механические нафузки при высоких скоростях вращения и температурах. Ограниченная прочность материалов вынуждает использовать нар при t < 600 °С, а температура сжигания топлива - 2000 °С. Уменьшая эту разницу, можно повысить КПД ТЭС.

Основной энергетический показатель ТЭС - расход топлива на выработку одного кВт ч ЭЭ определяется по формуле

п _,, . , 0,123 кг-у.т

При Пкэс-()’4 Ькэс- —— -0,э1 — .

0,4 кВт • ч

Принципиальная схема ГЭС приведена на рис. 2.8. ГЭС сооружаются в составе гидротехнических комплексов. Мощность ГЭС зависит ог расхода воды через турбину и напора - может достигать 6...8 млн кВт (Саяно-Шушенская ГЭС - 6,4 млн кВт). ГЭС различаются в зависимости от высоты напора воды. При небольших напорах строят русловые совмещенные ГЭС (Рыбинская, Волжская ГЭС им. В.И. Ленина), при напорах > 30...35 м - приплотинные ГЭС (ДнепроГЭС, Братская ГЭС). В горных местностях строят деривационные ГЭС с малым расходом воды при большом напоре (Фархадская, Нурек- ская ГЭС).

Принципиальная схема ГЭС

Рис. 2.8. Принципиальная схема ГЭС

ГЭС высокоманевренные — разворот турбины с набором наг рузки происходит за 3...5 мин, их используют в энергосистемах для покрытия пиковых нагрузок; КПД ГЭС - 0,85...0,98, у них низкая себестоимость электроэнергии. Саяно-Шушенская ГЭС - высота 240 м, имеется 10 турбин по 640 МВт каждая.

Русловые ГЭС: здание ГЭС и плотина совмещаются и располагаются в русле реки. Здание, как и плотина, воспринимает напор воды.

Приплотинные ГЭС', напор воды принимается только плотиной, а здание располагается за плотиной.

Мощность ГЭС зависит от напора воды и ее расхода, определяется по формуле

где г) - КПД генераторов; Q - расход воды в mj/c (скорость); Я- напор, м.

Гидравлические турбины на ГЭС применяют двух видов: активные и реактивные. Активные турбины используют динамическое давление воды; реактивные турбины - статическое давление при реактивном эффекте. Существует три типа турбин:

  • -радиально-осевая турбина (турбина Френсиса) — лопатки имеют сложную кривизну. Вода, поступающая с направляющего аппарата, меняет направление с осевого на радиальное. Число лопаток составляет 10-30 шт. Радиально-осевая турбина выполняется на мощности свыше 100 МВт;
  • - поворотно-лопастная турбина (турбина Каплана) - рабочее колесо турбины выполнено в форме винта пропеллера. Лопасти в зависимости от нагрузки могут поворачиваться для достижения наибольшего КПД (турбина предложена в 1913 г. чехом Капланом);
  • - ковшовая турбина (турбина Пелетона) — лопатка выполнена в форме сдвоенною ковша с острым ножом посередине. В ковшах изменяется направление скорости движения воды на 180°, в результате на лопатки действуют центробежные силы.

Новые агрегаты, горизонтальные (капсульные) - генератор заключен в герметическую капсулу, обтекаемую водой. КПД этих агрегатов составляет 75...96 % (такими агрегатами оборудована Киевская и Каневская ГЭС).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >