Вопросы выбора параметров пара парогазовой установки с котлом-утилизатором одного давления

Вопросы выбора параметров пара парогазовой установки с котлом-утилизатором одного давления
Цанев С. В., Буров В. Д., Торжков В. Е., кандидаты техн. наук
Московский энергетический институт (Технический университет)

Проблема технического совершенствования российской электроэнергетики в последнее время превратилась из отраслевой в общероссийскую. Модернизация и обновление оборудования генерирующих энергообъектов разных форм собственности являются для нашей страны важнейшими экономическими задачами.
Многие проблемы российской теплоэнергетики могут быть решены в результате ускоренного и крупномасштабного внедрения технически прогрессивных газотурбинных и парогазовых технологий. Однако этому препятствует дефицит инвестиций в энергетическую отрасль. Вместе с тем, на фоне проявившегося в последние годы экономического роста появились инвесторы, готовые финансировать проекты создания и реконструкции энергообъектов малой и средней мощности. Объектом исследования в данной статье являются ПГУ КЭС с котлом-утилизатором одного давления (далее - с одноконтурным котлом-утилизатором), генерирующим пар с умеренными начальными параметрами. Мощность газотурбинных агрегатов, на базе которых создаются ПГУ, не превышает 25-30 МВт. Эти ПГУ имеют простую тепловую схему (рис. 1, а), для них требуются меньшие капиталовложения по сравнению с установками на базе котлов-утилизаторов с двумя и тремя уровнями давления генерируемого пара, и они вырабатывают электроэнергию с КПД брутто до 50%.
На стадии формирования тепловых схем парогазовых установок возникает вопрос о тепловой экономичности и экономической целесообразности тех или иных технических решений. Учитывая широкий спектр характеристик газотурбинных агрегатов, задача оптимального сочетания параметров элементов, входящих в состав ПГУ, должна решаться индивидуально с учетом конкретных технических и экономических особенностей проекта. Тем не менее, существует необходимость уже на стадии предпроектных разработок обеспечить специалиста рядом методических положений и рекомендаций, позволяющих без выполнения трудоемких расчетов такой сложной системы, как ПГУ, формировать наиболее оптимальные варианты для дальнейшей детальной проработки.
Первым и важнейшим этапом общего технико-экономического исследования является оптимизация с точки зрения тепловой экономичности. Как известно [1], КПД брутто производства электроэнергии ПГУ КЭС с котлом-утилизатором (КУ) без дожигания можно определить из выражения

В большинстве случаев при проектировании ПГУ с КУ исходным элементом является газотурбинная установка, на базе которой происходит разработка схемы в целом. Для конкретного типа энергетической ГТУ повышение электрического КПД ПГУ определяется, в первую очередь, увеличением электрической мощности паровой ступени установки и на это ориентирована оптимизация начальных параметров пара ПГУ КЭС. Начальные параметры пара, генерируемого в КУ, следует оптимизировать по отношению к электрической мощности ПТУ так, чтобы максимальная тепловая экономичность ПГУ КЭС соответствовала максимальному значению этой мощности. Данное положение справедливо для ПГУ с КУ независимо от числа контуров (уровней) давления.
В общем случае (если пренебречь наличием отбора пара на деаэратор) электрическая мощность ПТУ определится из выражения (вариант с одноконтурным КУ)
(2)
КВОУ - комплексное воздухоочистительное устройство; Д -деаэратор; КН, ПН, НР -соответственно насос конденсатный, питательный и рециркуляции; К -конденсатор; ПЕ, И, ЭК и ГПК - соответственно пароперегревательная, испарительная, экономайзерная поверхность нагрева КУ и газовый подогреватель конденсата; Qпе - температурный напор на “горячем конце” пароперегревателя; θ - температурный напор на “холодном конце” испарительной поверхности (в “пинч-пойнте”) КУ; ΔTэк - недогрев воды до температуры насыщения в экономайзере; Qку - количество теплоты, утилизируемой в КУ; Т1, Т2, Т3 - температура газов соответственно за пароперегревателем, испарителем и экономайзером; Та - температура насыщения при давлении в барабане Pб где Dпе - расход пара на паровую турбину, кг/с; - теплопадение, срабатываемое паром в проточной части паровой турбины, кДж/кг; ηэм - электромеханический КПД ПТУ.

Рис. 1. Расчетная тепловая схема ПГУ КЭС с КУ одного давления (а) и QT - диаграмма процессов теплообмена в КУ (б):

Основной особенностью поиска оптимальных начальных параметров пара ПГУ КЭС с КУ является наличие зависимости расхода генерируемого пара от его параметров. Теплопадение, срабатываемое в ПТ, также зависит от начальных параметров пара. Для широкого диапазона изменения параметров зависимости расхода пара и теплопадения в ПТ имеют противоположно направленный характер, что позволяет утверждать: функциональная зависимостьот начальных параметров пара является гладкой и имеет оптимум [2].
Условие существования этого оптимума получаем из уравнения
(3)
где S- удельная энтропия, кДж/(кг-К).
Из уравнения (3) вытекает соотношение величин, имеющее место в точке оптимума,

(4)
Таким образом, максимальное значение N, а, следовательно, и тепловой экономичности ПГУ КЭС с КУ одного давления имеет место при равенстве относительных изменений расхода генерируемого в КУ пара Dпе и срабатываемого в паровой турбине теплопадения .
Характер изменения величин, входящих в условие оптимума (4), зависит от ряда параметров схемы ПГУ, а также от внешних факторов. Рекомендации по выбору оптимальных начальных параметров пара можно получить, проанализировав влияние различных характеристик тепловой схемы ПГУ и внешних факторов на изменение Dпе и
.
Особенности генерации пара в КУ ПГУ хорошо известны специалистам, а специфика процессов теплообмена в котле отражена на его QT-диаграмме (рис. 1, б). В ней особое значение имеют величины:
температурного напора на входе в КУ °С;
температурного напора на “холодном конце” испарительной поверхности КУ (в так называемом, “пинч-пойнте” котла-утилизатора)°С;
температуры газов на входе и выходе КУ Ткт и Т °С;
давления и температуры генерируемого пара Рпе и Тпе, температура насыщенного пара в испарителе и др.
В общем случае давление генерируемого в КУ пара, в отличие от его температуры, является независимой величиной и подлежит оптимизации, так как оказывает неоднозначное влияние на характеристики схемы ПГУ.
Увеличение давления генерируемого пара при заданном значении температурного напора Θ1 приводит к снижению его расхода и обусловливает более высокую температуру уходящих из КУ газов [2]. Интенсивность снижения расхода пара при увеличении его давления зависит от различных факторов, доминирующим из которых является температура газов на выходе из газовой турбины. Эта интенсивность возрастает с понижением температуры газов на входе в КУ (рис. 2, a), что является следствием процессов, происходящих в испарительной и пароперегревательной поверхностях нагрева КУ, в ходе которых происходит перераспределение между ними теплового потока газов в соответствии с тепловыми и массовыми балансами.
Увеличение температурного напора θпе, по данным расчетных исследований авторов, несколько снижает интенсивность изменения расхода пара при варьировании давления Рпе.

Рис. 2. Графики зависимости относительного расхода пара, генерируемого в одноконтурном КУ, от давления пара при θпе = 30°С (a) и от температурного напора на “горячем конце” пароперегревателя (Рпе = 3 МПа) (б) для различных температур газов Ткт за ГТУ:
1 - 350°С; 2 - 400°С; 3 - 450°С; 4 - 500°С; 5 - 550°С
Начальная температура пара Тпе в КУ ПГУ не может быть выбрана сколь угодно высокой, так как она ограничена температурой газов за ГТУ Ткт (рис. 1, б), а также значением температурного напора на входе в пароперегреватель КУ, что является особенностью по сравнению с традиционными паросиловыми установками. Начальная температура пара оказывает неоднозначное влияние на характеристики схемы ПГУ и на показатели ее экономичности - изменяется как расход пара, так и теплопадение, срабатываемое в паровой турбине ПГУ. Из рис. 2, б видно, что увеличение θпе и вместе с этим снижение Тпе(при Ткт = const, Pпе = const) приводит к увеличению расхода генерируемого пара Dпе и к снижению температуры уходящих газов КУ. Значение Dпе изменяется менее интенсивно по сравнению с варьированием давления пара (см. рис. 2, a и б), при этом указанная интенсивность мало зависит от температуры Ткт.
Теплопадение, срабатываемое в паровой турбине, также зависит от начальных параметров пара. Характер этой зависимости подробно описан в [3, 4].
С целью выявления наличия и степени влияния параметров генерируемого в КУ пара на характер изменения тепловой экономичности парогазовых установок с одноконтурными КУ были проведены исследования показателей ПГУ КЭС на базе ГТУ различных типов: ГТГ-15 (НПО “Машпроект”), ГТЭ-20/55СТ (ЗАО “Энергоавиа”), ГТУ-16ПЭР (ОАО “Авиадвигатель”), GT10B (Alstom) (таблица). Указанные типы газотурбинных агрегатов были выбраны с целью охвата диапазона температур выхлопных газов, характерных для ГТУ малой и средней мощности.
Показатели экономичности тепловой схемы ПГУ КЭС (рис. 1, а) определялись для условий, соответствующих среднегодовой температуре наружного воздуха для европейской части России (Тнв = 4,1°С). Поверхности теплообмена КУ при его тепловом расчете во всех случаях подбирались таким образом, чтобы обеспечить θ1 = 10°С, недогрев воды в экономайзере и ГПК ΔТэк = ΔТгпк = 10°С, θпе = 30°С. При определении мощности ПТУ приняты: давление пара в конденсаторе Рк = 7 кПа, в деаэраторе Рд = 0,12 МПа, внутренний относительный КПД проточной части ПТ при работе на сухом паре ηоi = 0,8. Для ступеней, работающих в зоне влажного пара, вводились необходимые корректировки [5]. Расчетное исследование показало, что во всех рассмотренных случаях существует определенное оптимальное начальное давление пара (рис. 3). Оптимум наиболее ярко выражен в случаях, когда ПГУ создается на базе энергетических ГТУ с умеренными температурами выхлопных газов, что характерно для большинства отечественных агрегатов малой мощности. В зависимости от типа ГТУ выбор оптимального давления позволяет повысить экономичность ПГУ КЭС до 1,5%.
Анализ результатов проведенного исследования с учетом условия (4) позволяет сделать следующие выводы: изменение электрической мощностии тепловой экономичности ПГУ КЭС с одноконтурным КУ происходит в зависимости от того, какая составляющая мощности ПТУ, вследствие варьирования начальных параметров пара, изменяется интенсивнее. Так, например, когда при увеличении давления пара относительный рост срабатываемого теплопадения опережает соответствующее увеличение расхода пара, то растет электрическая мощность ПТУ и наоборот. В тот момент, когда интенсивность изменения составляющих мощности сравнивается, наблюдается оптимум тепловой экономичности. Исследования показали также, что минимальная температура уходящих из КУ газов не может являться окончательным критерием эффективности использования тепла газов ГТУ в схеме ПГУ КЭС, а максимальное значениене соответствует минимальному значению Тух КУ. Следовательно, для достижения максимальной экономичности в рассматриваемом типе ПГУ недостаточно только глубокой утилизации выхлопных газов ГТУ. Необходимо это тепло использовать максимально эффективно в процессе производства электроэнергии в ПТУ.
По результатам проведенных исследований можно сделать вывод, что основным параметром, влияющим на характер изменения тепловой экономичности ПГУ КЭС с одноконтурным КУ при выборе оптимальных начальных параметров пара, является температура газов за ГТУ. Это позволило получить обобщенные зависимости (рис. 4), характеризующие изменение оптимального начального давления пара от температуры выхлопных газов ГТУ. Вместе с тем, каждая точка графиков определена для конкретной температуры пара КУ Тпе, так как связывает температуру газов за ГТУ с температурным напором θпе.
С помощью указанных зависимостей на предпроектной стадии можно определить оптимальное, с точки зрения тепловой экономичности, начальное давление пара для имеющей место температуры выхлопных газов ГТУ и выбранного температурного напора на входе в пароперегреватель КУ. Для удобного использования результатов они аппроксимированы в функциональную зависимость

g = -1,528-10-3; h = -1,050-10-3; i = -4,512-10-5; j = 2,795-10-7.

Характеристики ГТУ, используемые при расчетах схем ПГУ КЭС

Примечания: 1. Данные представлены с учетом аэродинамических сопротивлений, равных 1 кПа на входе в компрессор ГТУ и 2 кПа - на выходе из ГТУ. 2. Температура наружного воздуха Tнв = 4,1°С.

Рис. 3. Графики зависимости КПД производства электроэнергии (брутто) ПГУ КЭС от давления пара, генерируемого в одноконтурном КУ, и от температурного напора на “горячем конце” пароперегревателя на базе ГТУ:
а - ГТГ-15; б - ГТЭ-20/55СТ; в - ГТУ-16ПЭР; г - GT10B; пунктиром обозначена зона начальных давлений, при которых конечная влажность пара в ПТ превышает предельно допустимое значение

Среднеквадратичное отклонение при аппроксимации равно 0,05%.

Были проведены исследования влияния различных параметров схемы ПГУ КЭС на характер изменения тепловой экономичности при выборе оптимального начального давления. B частности, было исследовано влияние выбора температурного напора на холодном конце испарительной поверхности КУ [в “пинч-пойнте” КУ (рис. 1, б)] - θ1, давления в конденсаторе ПТУ, давления в деаэраторе ПТУ, а также проанализированы степень и характер влияния внутреннего относительного КПД проточной части паровой турбины.  

Рис. 4. Графики зависимости оптимального давления перегретого пара, генерируемого в одноконтурном котле-утилизаторе, от температуры выхлопных газов ГТУ для парогазовой установки конденсационного типа без дожигания при температурном напоре на “горячем конце” пароперегревателя КУ:

1 - 10°С; 2 - 20°С; 3 - 30°С; 4 - 40°С; 5 - 50°С; 6 - 60°С; 7 - 70°С; 8 - 80°С

Помимо общей экономичности парогазовой установки, выбор значений указанных параметров схемы определенным образом влияет на характер изменения расхода пара и теплоперепада при варьировании начальных параметров пара, что важно с точки зрения проводимой оптимизации. B результате были сделаны следующие выводы: увеличение температурного напора θ1 незначительно сказывается на положении оптимума:слегка смещается в сторону низких давлений (рис. 5). Влияние θ1 наиболее существенно при высоких температурах газов на входе в КУ. Однако в этом случае зона оптимума начального давления достаточно пологая (рис. 3, г) и указанное изменениепо сравнению с определенным по уравнению (5) может привести к снижению на 0,08%. С увеличением θ1 оптимум зависимостистановится более ярко выраженным;
повышение давления в конденсаторе ПТУ, наряду с ухудшением тепловой экономичности установки, оказывает определенное влияние на положение оптимума:смещается в сторону более высоких значений (рис. 6). Это влияние наиболее заметно при высоких температурах газов на входе в КУ (больше 500°C), но вследствие пологости области оптимального начального давления для этого диапазона Ткт изменение расчетного давления в конденсаторе ПТУ оказывает незначительное влияние на выбор оптимальных начальных параметров пара ПГУ КЭС;
при использовании в схеме ПГУ газового подогревателя конденсата (рис. 1, а) расход пара на деаэратор сводится к минимуму, определяемому технологическими требованиями. В результате этого выбор давления в деаэраторе практически не сказывается на оптимизации начальных параметров ПГУ с одноконтурными КУ;
уменьшение внутреннего относительного КПД паровой турбины, наряду с ухудшением тепловой экономичности ПГУ, снижает конечную влажность пара в паровой турбине. Однако влияние непосредственно на положение оптимума в большинстве случаев незначительно. Это происходит вследствие того, что при давлениях, близких к оптимальным (для конкретной температуры газов за ГТУ и выбранном температурном напоре θπβ), конечная влажность невелика.
Исследовалось также влияние расхода электроэнергии на собственные нужды ПГУ КЭС на оптимизацию начальных параметров пара установки (рис. 7). Из представленных зависимостей видно, что изменение этого расхода практически не влияет на положение оптимума начального давления пара ввиду того, что область интенсивного роста расходане совпадает с зоной оптимальных значенийхарактерных для установок рассматриваемого типа.
Таким образом, условия получения зависимостей, показанных на рис. 4, позволяют получить оптимальные, с точки зрения тепловой экономичности, начальные параметры пара в ПГУ КЭС с одноконтурным КУ, которые при необходимости можно скорректировать с учетом представленных ранее выводов.


Рис. 5. Графики зависимости оптимального начального давления пара от температурного напора на “холодном конце” испарительной поверхности КУ при температуре газов на входе КУ.

Рис. 6. Графики зависимости оптимального начального давления острого пара, генерируемого в одноконтурном котле-утилизаторе, от давления в конденсаторе ПТУ при температуре газов на входе КУ:
1 - 350°С; 2 - 400°С; 3 - 450°С; 4 - 500°С; 5 - 550°С обозначения см. рис. 5

Одной из особенностей установок, базирующихся на использовании газотурбинных и парогазовых технологий, является зависимость режима работы их основного элемента - ГТУ - от изменения внешних условий. Изменение параметров наружного воздуха оказывает существенное влияние на характеристики ГТУ, а, следовательно, на показатели энергетического модуля “газотурбинная установка - котел-утилизатор”. По этой причине следует при выборе параметров рабочих тел ПГУ, а также тех или иных технических решений учитывать указанные изменения, принимая во внимание климатологию рассматриваемого региона. Характер изменения параметров энергетического модуля при изменении температуры наружного воздуха зависит как от типа газотурбинной установки, входящей в его состав, так и от типа котла- утилизатора. С целью изучения влияния неравномерности характеристик ГТУ на расход и параметры генерируемого в КУ пара были проведены исследования показателей энергетических модулей “ГТУ - КУ” с одноконтурными котлами-утилизаторами на базе газотурбинных установок трех типов: ГТГ-15, ГТЭ-20/55СТ и GT10B. На рис. 8 показаны зависимости относительного изменения температуры выхлопных газов и относительного изменения теплового потенциала выхлопных газов для рассматриваемых ГТУ в зависимости от Тнв. В качестве базовой для каждого агрегата принято значение Qкт, соответствующее Тнв = 4,1°С.
Из рис. 8, б видно, что для разных типов ГТУ помимо разной интенсивности имеет место различный характер изменения Qкт. Так, если для ГТУ GT10B наблюдается уменьшение Qкт при увеличении температуры наружного воздуха для всего рассматриваемого диапазона Tнв, то для двух других установок при переходе от отрицательных Tнв к положительным изменяется поведение зависимости Qкт = f(Tнв): сначала рост - затем снижение. Такие изменения характеристик ГТУ неизбежно оказывают различное влияние на процесс генерации пара в котле-утилизаторе. С целью изучения этого влияния были проведены расчетные исследования режимов работы энергетических модулей “ГТУ - КУ” с одноконтурными котлами- утилизаторами на базе газотурбинных установок указанных типов. Конструкторский расчет КУ проводился для характеристик ГТУ, соответствующих Tнв = 4,1°С. Давление генерируемого пара принято Рпе = 3,5 МПа и поддерживается постоянным во всех рассмотренных режимах. Поверхности теплообмена КУ во всех случаях подобраны таким образом, чтобы обеспечить в базовом режиме работы следующие значения температурных напоров: на “горячем конце” пароперегревателя - 0пе = 30°С, в “пинч-пойнте” котла-утилизатора - θ1 = 10°С. Для диапазона температур наружного воздуха от минус 30 до плюс 30°С была проведена серия поверочных расчетов сконструированных котлов-утилизаторов [6]. На рис. 9 показаны зависимости относительного изменения температуры генерируемого пара от Tнв для рассматриваемых модулей.
Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что характер изменения температуры генерируемого в КУ пара [T= f(Tнв)] во всех случаях соответствует тенденции изменения температуры газов ГТУ, на базе которой сформирован энергетический модуль. Однако интенсивность изменения Tпе не всегда идентична соответствующей зависимости Tкт= f(Tнв), что, в первую очередь, объясняется изменением расхода генерируемого пара: Dпе = f (Tнв). На рис. 10 показаны кривые относительного изменения расхода пара от Tнв при базовом режиме работы модуля (Tнв = 4,1°С).
Из рис. 10 видно, что при переходе к отрицательным температурам наружного воздуха для энергетических модулей на базе агрегатов ГТГ-15 и ГТЭ-20/55СТ довольно интенсивно снижается расход генерируемого пара. В результате при выбранной поверхности теплообмена пароперегревателя это приводит к уменьшению температурного напора на “горячем конце” пароперегревателя по отношению к базовому режиму работы КУ. При этом абсолютное значение температуры генерируемого пара снижается в соответствии с Tкт = f (Tнв).


Рис. 7. Графики зависимости КПД производства электроэнергии брутто и нетто, а также удельных расходов электроэнергии на с.н. ПТУ и ПГУ в целом для ПГУ КЭС на базе ГТУ типа GT10B (эс.н.гту = 3,5%) от давления острого пара

Рис. 8. Графики зависимости относительного изменения температуры (а) и теплового потенциала (б) выхлопных газов от температуры наружного воздуха для ГТУ типа.

Таким образом, изменение расхода пара наряду с температурой газов за ГТУ оказывает влияние на характер зависимости Tпе = f (Tнв). При этом само изменение Dпе = f(Tнв) имеет различный характер для разных типов ГТУ. Из анализа расчетного исследования видно, что характер изменения расхода генерируемого в КУ пара в значительной степени соответствует тенденции изменения теплового потенциала газов ГТУ, на базе которой сформирован энергетический модуль.    

Рис. 9. Графики зависимости относительного изменения температуры генерируемого пара от температуры наружного воздуха для энергетических модулей “ГТУ— КУ” на базе установок типа:
1 - ГТГ-15; 2 - ГТЭ-20/55СТ; 3 - GT10B. обозначения см. рис. 8

Однако интенсивность изменения Dпе не всегда идентична соответствующей зависимости Qкт = f(Tнв), что объясняется изменением и других величин, определяющих расход генерируемого пара.
При интенсивном снижении расхода пара происходит уменьшение недогрева воды в экономайзере, а также газовом подогревателе конденсата КУ и возможно вскипание теплоносителя. С целью поддержания недогревов ΔTэк и ΔTгпк на приемлемом с технологической точки зрения уровне необходимо предусматривать в котле-утилизаторе специальные клапаны, повышающие давление питательной воды и конденсата на выходе из указанных поверхностей нагрева. При выборе соответствующего насосного оборудования необходимо учитывать возможный рост гидравлического сопротивления вследствие работы данных клапанов.

(6)
Анализ выражения (6) для определения расхода пара, генерируемого в КУ одного давления, показывает, что характер его изменения в зависимости от Tнв определяется не только характеристиками ГТУ, но и параметрами пара где Gкг - расход газов за газовой турбиной (на входе в КУ), кг/с; hкт - энтальпия газов за газовой турбиной (на входе в КУ), МДж/кг; h2 - энтальпия газов на выходе из испарительной поверхности КУ, МДж/кг; hпе - энтальпия перегретого пара на выходе из КУ, МДж/кг; hэквых - энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера КУ, МДж/кг; φ - коэффициент сохранения теплоты.

С целью изучения влияния параметров генерируемого пара на характер зависимости Dпе = f(Tнв) были проведены расчетные исследования показателей рассматриваемых энергетических модулей “ГТУ - КУ”, при этом условия расчетов аналогичны указанным ранее. На рис. 11 показано относительное изменение расхода генерируемого пара в зависимости от TίΒ для различных значений давления Рпе. Анализ полученных результатов показывает, что у энергетических модулей на базе установок типа ГТГ-15 и ГТЭ-20/55СТ растет интенсивность изменения расхода пара при увеличении его начального давления.

На изменениезначительное влияние оказывает произведение, где - снижение энтальпии газов в пароперегревательной (ПЕ) и испарительной (И) поверхностях нагрева КУ. Резкое падение температуры выхлопных газов ГТУ при снижении Tзв приводит к еще более интенсивному уменьшению вследствие чего снижается расход генерируемого пара. Увеличение Рпе влечет за собой рост энтальпии газов в “пинч-пойнте” котла-утилизатора (h2), что при прочих равных условиях приводит к повышению интенсивности измененияи, следовательно, к более существенному уменьшению D = f (T ). Выполненное исследование показало, что изменение температуры и расхода генерируемого в котле-утилизаторе пара определяется не только характером, но и в значительной степени интенсивностью изменения параметров выхлопных газов ГТУ. Неравномерность характеристик генерируемого в котле-утилизаторе пара сильно зависит от типа газотурбинной установки, но также от самих параметров пара. Поэтому важно при выборе параметров и оборудования схемы ПГУ, а также для объективной оценки показателей тепловой и общей экономичности установки проводить анализ характеристик ее работы при обязательном учете климатологии рассматриваемого региона.

Рис. 10. Графики зависимости относительного изменения расхода генерируемого пара от температуры наружного воздуха для энергетических модулей “ГТУ — КУ” на базе установок типа:
обозначения см. рис. 8
Рис. 11. Графики зависимости относительного изменения расхода генерируемого с различным давлением пара от температуры наружного воздуха для энергетических модулей “ГТУ — КУ” на базе установок ГТГ-15 (а), ГТЭ-20/55СТ (б) и GT10B (в) при давлении перегретого пара:
1 - 0,75 МПа; 2 - 1,5 МПа; 3 - 3,5 МПа; 4 - 7 МПа

Выводы

1. Разработаны научно-методические основы выбора оптимальных, с точки зрения тепловой экономичности, начальных параметров пара ПГУ КЭС с котлом-утилизатором одного давления. Получено условие оптимума этих параметров и их обобщенная зависимость от температуры выходных газов ГТУ.
2. Выявлены степень и характер влияния отдельных параметров схемы ПГУ КЭС на выбор начальных параметров установки.
3. Рассмотрено влияние неравномерности характеристик энергетических ГТУ на показатели ПГУ КЭС с котлом-утилизатором одного давления.

Список литературы

1. Цанев С. В., Буров В. Д., Зауэр А. Повышение экономичности энергетических установок электростанций. - Электрические станции, 2001, № 12.
2. Исследование и оптимизация начальных параметров пара в схемах парогазовых КЭС с одноконтурными котлами-утилизаторами / Цанев С. В., Буров В. Д., Торжков В. Е., Зензин А. В. - Энергосбережение и водоподготовка, 2002, №2.
3. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергоатомиздат, 1987.
4. Стерман Л. С., Лавыгин В. М., Тишин С. Г. Тепловые и атомные электрические станции. М.: Энергоатомиздат, 1995.
5. Щегляев А. В. Паровые турбины. Теория теплового процесса и конструкции турбин. М.: Энергоатомиздат, 1993.
6. Цанев С. В., Буров В. Д., Конакотин Б. В. Расчет на ЭВМ утилизационного парового котла в схеме парогазовой установки. М.: Изд-во МЭИ, 1996.