Уурын турбин ба хосолсон циклийн хийн үйлдвэрүүдийн харьцуулалт. Хосолсон циклийн үйлдвэр. Нэг даралтын цикл бүхий хосолсон циклийн үйлдвэр

Дэлгэрэнгүй мэдээллийг агуулсан нийтлэлийн тухай энгийн үгээр PGU-450 циклийг тайлбарласан болно. Нийтлэлийг шингээхэд үнэхээр амархан. Би онолын талаар ярихыг хүсч байна. Товчхон, гэхдээ цэг дээр.

Би материалыг нь зээлсэн сургалтын тусламж "Дулааны эрчим хүчний инженерийн танилцуулга". Энэхүү гарын авлагын зохиогчид нь И.З.Полещук, Н.М.Цирелман.Энэхүү гарын авлагыг Уфа Улсын Нисэхийн Техникийн Их Сургуулийн (Уфа Улсын Нисэхийн Техникийн Их Сургууль) оюутнуудад ижил нэртэй мэргэжлээр суралцахыг санал болгож байна.

Хийн турбины төхөөрөмж (GTU) нь түлшний химийн энергийг эхлээд дулаан, дараа нь эргэдэг гол дээр механик энерги болгон хувиргадаг дулааны хөдөлгүүр юм.

Хамгийн энгийн хийн турбины төхөөрөмж нь агаар мандлын агаарыг шахдаг компрессор, энэ агаарт түлш шатаадаг шатаах камер, шаталтын бүтээгдэхүүн өргөсдөг турбин зэргээс бүрдэнэ. Өргөтгөх үед хийн дундаж температур нь шахалтын үед агаарын температураас хамаагүй өндөр байдаг тул турбины боловсруулсан хүч нь компрессорыг эргүүлэхэд шаардагдах хүчнээс их байдаг. Тэдний ялгаа нь хийн турбины нэгжийн ашигтай хүчийг илэрхийлдэг.

Зураг дээр. 1-р зурагт ийм суурилуулалтын диаграмм, термодинамикийн мөчлөг, дулааны тэнцвэрийг харуулав. Ийм байдлаар ажиллаж байгаа хийн турбины процессыг (мөчлөгийг) нээлттэй эсвэл нээлттэй гэж нэрлэдэг. Ажлын шингэн (агаар, шаталтын бүтээгдэхүүн) байнга шинэчлэгдэж байдаг - үүнийг агаар мандлаас авч, түүн рүү хаядаг. Аливаа дулааны хөдөлгүүрийн нэгэн адил хийн турбины үр ашиг нь хийн турбины ашигтай N хүчийг түлшний шаталтаас олж авсан дулааны зарцуулалттай харьцуулсан харьцаа юм.

η GTU = N GTU / Q T.

Эрчим хүчний балансаас харахад N GTU = Q T - ΣQ P, энд ΣQ P нь GTU циклээс ялгарсан дулааны нийт хэмжээ, гадаад алдагдлын нийлбэртэй тэнцүү байна.

Энгийн эргэлтийн хийн турбины дулааны алдагдлын гол хэсэг нь яндангийн хийтэй холбоотой алдагдлаас бүрдэнэ.

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

Бусад алдагдлын эзлэх хувь хамаагүй бага байна:

a) шатаах камер дахь дутуу шаталтаас үүсэх алдагдал ΔQкс / Qт ≤ 3%;

б) ажлын шингэний алдагдлын улмаас үүссэн алдагдал; ΔQut / Qt ≤ 2%;

в) механик алдагдал (холхивчийг хөргөх тостой ижил дулааныг циклээс авдаг) ΔNmech / Qt ≤ 1%;

г) цахилгаан үүсгүүр дэх алдагдал ΔNeg / Qt ≤ 1…2%;

д) конвекц эсвэл цацрагийн дулааны алдагдал орчинΔQob / Qt ≤ 3%

Яндангийн хий бүхий хийн турбины эргэлтээс гаргаж авсан дулааныг хийн турбины циклээс гадуур, ялангуяа уурын эрчим хүчний эргэлтэнд хэсэгчлэн ашиглаж болно.

Хосолсон циклийн хийн үйлдвэрүүдийн бүдүүвч диаграмм янз бүрийн төрөлЗурагт үзүүлэв. 2.

Ерөнхийдөө CCGT нэгжийн үр ашиг нь:

Энд Qgtu нь хийн турбины нэгжийн ажлын шингэнд нийлүүлсэн дулааны хэмжээ;

Qpsu нь бойлер дахь уурын орчинд нийлүүлсэн дулааны хэмжээ юм.

Цагаан будаа. 1. Хамгийн энгийн хийн турбины нэгжийн ажиллах зарчим

a - бүдүүвч диаграм: 1 - компрессор; 2 - шатаах камер; 3 - турбин; 4 - цахилгаан үүсгүүр;
b — TS диаграм дахь хийн турбины нэгжийн термодинамик мөчлөг;
в - эрчим хүчний тэнцвэр.

Зурагт үзүүлсэн схемийн дагуу хамгийн энгийн хоёртын хосолсон циклийн үйлдвэрт. 2 а, бүх уур нь хаягдал дулааны бойлерт үүсдэг: η UPG = 0.6...0.8 (гол төлөв утааны хийн температураас хамаарна).

TG = 1400...1500 K η GTU ≈ 0.35, дараа нь хоёртын CCGT-ийн үр ашиг 50-55% хүрч болно.

Хийн турбинд ялгардаг хийн температур өндөр (400-450 ° C) байдаг тул утааны дулааны алдагдал өндөр, хийн турбин цахилгаан станцын үр ашиг 38%, өөрөөр хэлбэл бараг ижил байна. орчин үеийн уурын турбин цахилгаан станцуудын үр ашгийн хувьд.

Хийн турбины төхөөрөмж нь хийн түлшээр ажилладаг бөгөөд энэ нь мазутаас хамаагүй хямд байдаг. Орчин үеийн хийн турбин станцуудын нэгж хүчин чадал нь 250 МВт хүрдэг бөгөөд энэ нь уурын турбин станцуудын хүчин чадалтай ойролцоо байна. Уурын турбинтай харьцуулахад хийн турбин станцуудын давуу талууд нь:

1. хөргөх усны хэрэгцээ бага;
2. жин багатай, эрчим хүчний нэгжид ногдох хөрөнгийн зардал бага;
3. Түргэн эхлүүлэх, ачааллыг нэмэгдүүлэх боломж.

Цагаан будаа. 2. Төрөл бүрийн хосолсон циклийн хийн станцуудын бүдүүвч диаграмм:

a — Сэргээх төрлийн уурын генератор бүхий CCGT;
b - Бойлерийн зуух (BPG) руу хий ялгаруулах CCGT;
в - уурын хийн холимог CCGT нэгж;
1 - агаар мандлаас гарах агаар; 2 - түлш; 3 - турбин дотор гарсан хий; 4 - яндангийн хий; 5 - хөргөх зориулалттай сүлжээнээс ус; 6 - хөргөх ус зайлуулах хоолой; 7 - шинэ уур; 8 - тэжээлийн ус; 9 - уурын завсрын хэт халалт; 10 - нөхөн сэргээгдэх уурын хаягдал; 11 - турбины дараа шаталтын камерт орж буй уур.
K - компрессор; T - турбин; PT - уурын турбин;
GW, GN - өндөр ба нам даралтын хийн ус халаагч;
LDPE, HDPE - өндөр ба нам даралтын нөхөн сэргээгдэх тэжээлийн ус халаагч; NPG, UPG - нам даралтын, сэргээх уурын генератор; KS - шатаах камер.

Уурын турбин ба хийн турбины үйлдвэрүүдийг нийтлэг технологийн циклтэй хослуулснаар үр ашиг нь бие даасан уурын турбин ба хийн турбин үйлдвэрүүдийн үр ашгаас хамаагүй өндөр байдаг хосолсон циклийн хийн үйлдвэрийг (CCG) олж авдаг.

Хосолсон циклийн цахилгаан станцын үр ашиг нь ердийн уурын турбин цахилгаан станцаас 17-20% илүү байдаг. Яндангийн хийн дулааныг сэргээх хамгийн энгийн хийн турбин төхөөрөмжийн хувилбарт түлшний дулааны ашиглалтын коэффициент 82-85% хүрдэг.

CCGT суурилуулалт нь уур, хий гэсэн хоёр ажлын биетийн энергийг нэгэн зэрэг механик энерги болгон хувиргах зориулалттай. [ГОСТ 26691 85] хосолсон циклийн үйлдвэр Цацрагийн болон конвектив халаалтын гадаргууг агуулсан төхөөрөмж,... ...

Хосолсон циклийн үйлдвэр- Органик түлш шатаах, хийн турбинд ашигласан шаталтын бүтээгдэхүүний дулааныг дахин боловсруулах замаар уурын турбиныг ажиллуулахад шаардлагатай уурыг үүсгэж, хэт халдаг цацрагийн болон конвектив халаалтын гадаргууг багтаасан төхөөрөмж ... ... Албан ёсны нэр томъёо

Хосолсон циклийн үйлдвэр- GTU 15. Хосолсон циклийн станц Уур, хий гэсэн хоёр ажлын шингэний энергийг нэгэн зэрэг механик энерги болгон хувиргах зориулалттай суурилуулалт Эх сурвалж: ГОСТ 26691 85: Дулааны эрчим хүч. Нэр томьёо, тодорхойлолтууд баримт бичгийн эх хувь 3.13 пар... Норматив, техникийн баримт бичгийн нэр томъёоны толь бичиг-лавлах ном

биомассыг цикл дотор хийжүүлэх хосолсон хийн үйлдвэр- (ашигласан хийжүүлэх технологиос хамааран үр ашиг нь 36-45%) [A.S. Англи-Орос эрчим хүчний толь бичиг. 2006] Сэдвүүд: ерөнхийдөө эрчим хүч EN биомассын нэгдсэн хийжүүлэх хосолсон циклийн үйлдвэр ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

мөчлөгт нүүрс хийжүүлэх хосолсон хийн үйлдвэр- - [А.С.Голдберг. Англи-Орос эрчим хүчний толь бичиг. 2006] Сэдвүүд: ерөнхийдөө эрчим хүч EN хийжүүлэх хосолсон циклийн үйлдвэр ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

Цикл дэх нүүрс хийжүүлэх хосолсон хийн үйлдвэр (CCP-VGU)- - [А.С.Голдберг. Англи-Орос эрчим хүчний толь бичиг. 2006] Сэдвүүд: ерөнхийдөө эрчим хүч EN нүүрс хийжүүлэх цахилгаан станцын нэгдсэн нүүрс хийжүүлэх хосолсон циклийн үйлдвэр ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

агаарын тэсэлгээ ашиглан нүүрсийг циклийн хийжүүлэх хосолсон хийн үйлдвэр- - [А.С.Голдберг. Англи-Орос эрчим хүчний толь бичиг. 2006] Сэдвүүд: ерөнхийдөө эрчим хүч EN агаарт үлээлгэсэн нүүрсийг нэгдсэн хий болгох хосолсон циклийн үйлдвэр ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

хүчилтөрөгчийн тэсэлгээ ашиглан нүүрсийг циклийн хийжүүлэх хосолсон хийн үйлдвэр- - [А.С.Голдберг. Англи-Орос эрчим хүчний толь бичиг. 2006] Сэдвүүд: ерөнхийдөө эрчим хүч EN хүчилтөрөгчийн үлээлгэсэн нүүрсийг нэгдмэл хийжүүлэх хосолсон циклийн үйлдвэр ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

шаталтын дараах түлштэй хосолсон циклийн үйлдвэр- - [А.С.Голдберг. Англи-Орос эрчим хүчний толь бичиг. 2006] Эрчим хүчний сэдэв нь ерөнхийдөө EN-ийн хосолсон циклийн үйлдвэрийг нэмэлт галлах ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

түлшний нэмэлт шаталт бүхий хосолсон циклийн үйлдвэр- - [А.С.Голдберг. Англи-Орос эрчим хүчний толь бичиг. 2006] Сэдвүүд: ерөнхийдөө эрчим хүч EN нэмэлт галладаг хосолсон циклийн үйлдвэр ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

Хосолсон циклийн хийн турбины төхөөрөмж нь хийн турбин, хаягдал дулааны бойлер (HRB), уурын турбин (ST) зэргээс бүрдсэн хосолсон суурилуулалт юм. Уур ба хийн эргэлтийг бие даасан хэлхээнд, өөрөөр хэлбэл шаталтын бүтээгдэхүүн ба уур-шингэн ажлын шингэний хооронд холбоогүй тохиолдолд гүйцэтгэдэг. Ажлын шингэний харилцан үйлчлэл нь зөвхөн гадаргуугийн төрлийн дулаан солилцуурт дулаан солилцооны хэлбэрээр явагддаг.

Түлш, эрчим хүчний зардлыг бууруулах боломжтой бөгөөд ирээдүйтэй чиглэлүүдийн нэг бол хосолсон хийн станцуудыг ашиглах явдал юм.

CCGT нь хийн турбин ба уурын цахилгаан станцуудын параметрүүдийг термодинамикаар амжилттай хослуулсан.

Хийн турбинууд нь ажлын шингэний температур нэмэгдсэн бүсэд ажилладаг;

Уурын хүч - турбинаас гарсан аль хэдийн зарцуулсан шаталтын бүтээгдэхүүнээр тэжээгддэг, өөрөөр хэлбэл. дахин боловсруулагчийн үүрэг гүйцэтгэж, хаягдал эрчим хүчийг ашиглах.

Уурын цикл бүхий өндөр температурт хийн эргэлтийн термодинамикийн дээд бүтцийн үр дүнд угсралтын үр ашиг нэмэгдэж, хийн турбин дахь яндангийн хийтэй дулааны алдагдлыг бууруулдаг.

Тиймээс CCGT нь турбины нэгжийг сайжруулах гурав дахь шат гэж үзэж болно. CCGT хөдөлгүүр нь өндөр хэмнэлттэй, бага хөрөнгө оруулалт шаарддаг тул ирээдүйтэй хөдөлгүүрүүд юм. Хосолсон циклийн хийн үйлдвэрүүдийн маш сайн чанарууд нь тэдгээрийн хэрэглээний талбарыг тодорхойлсон. CCGT төхөөрөмжүүд нь эрчим хүчний салбар болон түлш, эрчим хүчний цогцолборын бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг.

Хийн турбин станцын дулааныг ашиглах хамгийн оновчтой чиглэлийн талаархи нийтлэг үзэл бодол байхгүйгээс ийм суурилуулалтыг өргөнөөр ашиглахад саад болж байна.

Одоогийн байдлаар үндсэн хийн турбин дээр ашиглах ирээдүйтэй CCGT схем нь уурын генераторыг зөвхөн хийн турбины яндангийн хийгээр халаадаг бүрэн мөчлөгийн дээд бүтэц бүхий цэвэр ашиглалтын CCGT схем юм (Зураг 6.1).

Энэ схемийн дагуу нам даралтын турбины (LPT) дараа хийн турбины шаталтын бүтээгдэхүүн нь хаягдал дулааны бойлер (HRB) руу орж уур үүсгэдэг. өндөр даралт. HRSG-ээс үүссэн уур нь уурын турбин (ST) руу ордог бөгөөд энэ нь өргөжиж, цахилгаан үүсгүүр эсвэл супер цэнэглэгчийг жолоодох ашигтай ажил хийдэг. PT-ийн дараа яндангийн уур нь конденсатор K руу орж, конденсацлаад дараа нь тэжээлийн насосоор (PN) дахин хаягдал дулааны бойлер руу нийлүүлдэг. Хосолсон циклийн үйлдвэрийн термодинамик циклийг Зураг дээр үзүүлэв. 6.2. Хийн турбин станцын өндөр температурт хийн эргэлт нь тэнхлэгийн компрессор дахь агаарыг шахах процессоос эхэлдэг: 1 → 2. Шатаах камерт (мөн хэрэв байгаа бол нөхөн сэргээх төхөөрөмжид) дулааныг өгдөг 2 → 3; үүссэн шаталтын бүтээгдэхүүн нь хийн турбин руу орж, өргөжиж, ажиллаж, 3 → 4 процессыг явуулдаг; эцэст нь, яндангийн хий нь хаягдал дулаан уурын зуух, халаалтын ус, уурын дулаанаа өгч, 4 → 5. Бага температурт дулааны үлдсэн хэсэг нь ашиглагдаагүй хэвээр үлдэж, хүрээлэн буй орчинд шилждэг, 5 → 1.

Зураг 6.1 - Хаягдал дулааны бойлер бүхий CCGT нэгжийн бүдүүвч диаграмм

Зураг 6.2 - T-S координат дахь хосолсон циклийн үйлдвэрийн циклийн схем

Уур-хийн эргэлт нь процессын дарааллаар үүсдэг: 1" - 2" - 3" - 4" - 5" - 1" (Зураг 6.2). Уламжлал ёсоор бол мөчлөг нь эдийн засагч дахь 1" - 2" дулаан хангамжийн процессоос эхэлдэг. Хөргөгчөөс гарч буй ус нь бага температуртай 39 ° C (конденсатор дахь даралт P np = 0.007 МПа). 0.8...2.0 МПа-ийн зуухны ажлын даралттай тохирох тогтмол даралтаар 170...210°С орчим буцалгах температур хүртэл халаана. 2" - 3" - ууршуулагч дахь усыг ууршуулж, ханасан уур болгон хувиргах үйл явц. 3" – 4" - хэт халаагуур дахь уурын хэт халалт; 4" – 5" - ажлын гүйцэтгэл, температурын алдагдал бүхий уурын турбин дахь уурыг тэлэх үйл явц; 5" - 1" - уур нь конденсатор K-д өтгөрдөг бөгөөд үүссэн усыг дахин хаягдал дулааны бойлер KU руу нийлүүлдэг. Цикл дууссан.

Уурын турбины (ST) хүч нь өөрөө уурын турбин болон уурын урсгалыг дамжих бодит дулаан дамжуулалт буюу энтальпээс хамаарна. Уурын хэрэглээ ба уурын параметрүүдийг хаягдал дулааны уурын зуухны үйл ажиллагаанаас хамаарч тодорхойлно. Хаягдал халаалтын зуухны бүдүүвч диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 6.3.

Хаягдал дулааны уурын зуух нь өөрийн гэсэн галын хайрцаггүй, аливаа цахилгаан станцын утааны хийгээр халаадаг албадан эргэлттэй уурын зуух юм.

Тиймээс хийн турбины яндангийн хийн хаягдал дулаан, ойролцоогоор 400 ° C температур нь нөхөн сэргээх байгууламжийг үр ашигтай ажиллуулахад хангалттай юм.

Бойлерийн дагуу дулаан солилцогчийг дараалан суурилуулсан: усны хэмнэлттэй "E", ууршуулагч "I" ба уурын хэт халаагуур "P".

Усны эдийн засагч нь уурын зуухны хүрд (сепаратор) руу орохоос өмнө усыг бага температурт халуун хий (шаталтын бүтээгдэхүүн) -ээр халаадаг дулаан солилцогч юм.

Уур нь уурын зуухны механизмд үүсдэг дараах байдлаар. Эконайзерт яндангийн хийгээр буцалгах хүртэл халаасан тэжээлийн ус нь бойлерийн хүрд рүү ордог. Бойлерийн сүүл хэсгийн халуун хийн температур 120 ° C-аас доош бууж болохгүй *.

Уур үүсгэх горимд ус ууршуулагчаар дамжин эргэлддэг. Ууршуулагчид эрчимтэй дулаан шингээлт үүсдэг бөгөөд үүнээс болж ууршилт үүсдэг. Ууршуулагч дахь ууршилтын процесс нь тодорхой ханасан даралттай тохирч, тэжээлийн усны буцалгах цэг дээр явагддаг.

Технологийн нийтлэг циклээр нэгдсэн уурын турбин ба хийн турбин агрегатуудын хослолыг цахилгаан станцын хосолсон циклийн үйлдвэр (CCGT) гэж нэрлэдэг. Эдгээр нэгжийг нэг нэгж болгон нэгтгэснээр хийн турбины төхөөрөмж эсвэл уурын зуухны утааны хийн дулааны алдагдлыг бууруулах, түлш шатаах үед хийн турбины ард байгаа хийг халсан исэлдүүлэгч болгон ашиглах, нөхөн сэргээлтийг хэсэгчлэн шилжүүлснээр нэмэлт хүч авах боломжтой болно. уурын турбин агрегатуудын тоог нэмэгдүүлж, эцэст нь хосолсон циклийн цахилгаан станцын үр ашгийг уурын турбин ба хийн турбин цахилгаан станцтай харьцуулахад нэмэгдүүлнэ.

Өнөөгийн эрчим хүчний салбарт CCGT нэгжийн хэрэглээ хамгийн их байна үр дүнтэй эмчилгээчулуужсан түлшний цахилгаан станцуудын дулааны болон ерөнхий үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх. Хамгийн сайн ажиллаж байгаа CCGT төхөөрөмжүүдийн үр ашиг нь 46% хүртэл, бүтээгдсэн нь 48-49% хүртэл, өөрөөр хэлбэл MHD суурилуулалтаас өндөр байдаг.

Төрөл бүрийн CCGT сонголтуудын дунд дараахь схемүүд хамгийн өргөн тархсан байдаг: өндөр даралтын уурын генератор (HPSG) бүхий CCGT, уурын зуухны зууханд хийн турбины хий ялгаруулдаг CCGT, сэргээх уурын зуухтай CCGT. (UPB), хагас хамааралтай CCGT, хатуу түлшийг циклийн дотор хийжүүлсэн CCGT.

NPO TsKTI-д боловсруулсан Өндөр даралтын уурын генератор бүхий CCGT нэгжбайгалийн хий эсвэл шингэн хийн турбин түлшээр ажилладаг (Зураг 9.8). Агаарын компрессор нь шахсан агаарыг орон сууцны цагирагийн цоорхойд нийлүүлдэг HSVмөн нэмэлт шаталтын камерт оруулна DKS,түүний температур өсдөг газар. Шаталтын камерт түлш шатаасны дараа үүссэн халуун хий нь компрессорын ард байгаа агаарын даралтаас хамааран 0.6-1.2 МПа даралттай байх ба уур үүсгэх, хэт халахад ашиглагддаг. Завсрын хэт халаагуурын дараа - хамгийн сүүлийн халаалтын гадаргуу HSV- ойролцоогоор 700 ° C температуртай хий нь нэмэлт шаталтын камерт орж, 900 ° C хүртэл халааж, хийн турбин руу ордог. Хийн турбинд гарсан хий нь гурван үе шаттай хий-усны экономайзер руу илгээгдэж, тэжээлийн ус болон уурын турбины үндсэн конденсатаар хөргөнө. Экономизаторуудын энэхүү холболт нь яндан руу орохоосоо өмнө яндангийн хийн тогтмол температурыг 120-140 ° C-д байлгадаг. Үүний зэрэгцээ, ийм CCGT-д нөхөн сэргэлтийн хэсэгчилсэн шилжилт, уурын турбины нэгжийн хүч нэмэгддэг.

Цагаан будаа. 9.8. VPG-600-140 өндөр даралтын уурын үүсгүүртэй PGU-250 хосолсон хийн станцын дулааны бүдүүвч диаграмм:

BS -тусгаарлагч хүрд; PE- уурын хэт халаагуур; PP -завсрын хэт халаагуур; БА- ууршуулах халаалтын гадаргуу; CN-эргэлтийн насос; EK1 - EKSH- хийн турбины яндангийн хийнээс дулааныг нөхөх хийн усны эдийн засагч; DPV -тэжээлийн ус агааржуулагч; DKS- нэмэлт шатаах камер

Өндөр даралтын уурын генератор нь уурын турбин ба хийн турбины нэгжийн нийтлэг түлш шатаах камер юм. Ийм CCGT-ийн онцлог шинж чанар нь хэлхээнд байгаа хийн илүүдэл даралт нь утаа зайлуулах төхөөрөмжийг суурилуулахгүй байх боломжийг олгодог бөгөөд агаарын компрессор нь үлээгч сэнсийг сольдог; агаар халаагч шаардлагагүй. HPG-ийн уурыг ердийн дулааны хэлхээтэй уурын турбины төхөөрөмж рүү илгээдэг.

Энэхүү суурилуулалтын чухал давуу тал нь хийн замд 0.6-1.2 МПа даралттай ажилладаг HSV-ийн хэмжээ, массын үзүүлэлтүүдийн бууралт юм. Өндөр даралтын уурын генераторыг бүхэлд нь үйлдвэрт үйлдвэрлэдэг. Тээврийн шаардлагын дагуу нэг HPG орон сууцны уурын үйлдвэрлэл 350-10 3 кг / ц-ээс ихгүй байна. Жишээлбэл, уурын генератор VPG-650-140-545/545 PO TKZ нь хоёр барилгаас бүрдэнэ. Түүний утааны суваг нь сэрвээтэй хоолойгоор хийсэн гагнасан хий үл нэвтрэх хавтангаар хамгаалагдсан байдаг.

Хийн турбины төхөөрөмжийн урд талд дунд зэргийн хийн температурт HPG бүхий CCGT төхөөрөмжийг ашиглах нь зүйтэй. Энэ температур нэмэгдэхийн хэрээр өндөр даралтын уурын генераторын халаалтын гадаргуу руу хий дамжуулах дулааны эзлэх хувь буурдаг.

HPG бүхий CCGT нэгжийн уурын үе шатыг бие даан ажиллуулах боломжгүй бөгөөд энэ нь хийн турбин, уурын турбин, уурын генераторын ижил найдвартай байдлыг шаарддаг энэхүү схемийн сул тал юм. Суурилуулсан шатаах камертай хийн турбин (жишээлбэл, GTE-150) ашиглах нь бас хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй.

Циклийн доторх нүүрсийг хийжүүлэх схемд HPG бүхий CCGT төхөөрөмжийг ашиглах нь ирээдүйтэй юм.

Зураг дээр. Зураг 9.9-д K-160-130 ба GT-35-770 эсвэл K-210-130 ба GT-45-3 турбин бүхий PGU-200-250-ийн зохион байгуулалтыг үзүүлэв. Үүнтэй төстэй суурилуулалт нь Невинномысскийн улсын цахилгаан станцад хэдэн жилийн турш амжилттай ажиллаж байна. Ийм CCGT ашиглах нь дулааны цахилгаан станцуудад түлшний хэмнэлтийг 15%, тодорхой хөрөнгийн хөрөнгө оруулалтыг 12-20%, тоног төхөөрөмжийн металлын хэрэглээг уурын турбин цахилгаан станцтай харьцуулахад 30% -иар бууруулах боломжтой.

Хийн ялгаралт бүхий CCGTхийн турбиныг уурын зуухны зууханд оруулах нь хийн турбины яндангийн хий нь 14-16% хүчилтөрөгчийн агууламжтай өндөр халдаг (450-550 ° C) тогтворжсон исэлдүүлэгч байдгаараа онцлог юм. Энэ шалтгааны улмаас тэдгээрийг уурын зууханд түлшний ихэнх хэсгийг шатаахад ашиглах нь зүйтэй (Зураг 9.10). Энэхүү схемийн дагуу CCGT нэгжийг Молдавын Улсын цахилгаан станцад (11, 12-р станцын эрчим хүчний блок) хэрэгжүүлж, амжилттай ажиллуулж байна. CCGT нэгжид цуврал төхөөрөмжийг ашигласан: 13 МПа, 540/540 ° C уурын параметр бүхий K-210-130 POT LMZ уурын турбин, GT-35-770 POAT HTZ хийн турбин, TGV- уурын болон хийн шатлалын цахилгаан үүсгүүр. 200 ба ТВФ-63- 243, 670 * 10 3 кг/цаг хүчин чадалтай TME-213 төрлийн байгалийн эргэлттэй нэг хайрцагт уурын зуух. Бойлер нь агаар халаагчгүйгээр хангагдсан бөгөөд "даралтын дор" болон тэнцвэртэй ноорогтой ажиллах боломжтой. Энэ зорилгын үүднээс уг схемд утааны янданг өгдөг DS.Энэ схем CCGT нь гурван өөр горимд ажиллах боломжийг олгодог: CCGT горим ба хий, уурын үе шатуудын бие даасан ажиллагааны горим.

Цагаан будаа. 9.9. Өндөр даралтын уурын генератор бүхий PGU-250-ийн үндсэн барилгын зураг төсөл:

А- хөндлөн огтлол; б - төлөвлөгөө; тэмдэглэгээг зурагнаас үзнэ үү. 9.8

Суурилуулалтын үндсэн горим нь уурын хийн эргэлт юм. Хийн турбины яндангийн хий (шингэн хийн турбины түлшийг түүний шатаах камерт шатаадаг) бойлерийн үндсэн шатаагч руу нийлүүлдэг. Шатаагч нь мөн халаагуурт халсан агаарыг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь шаталтын процесст байхгүй бөгөөд нэмэлт агаарын сэнсээр шахагдана. Агаарын цэргийн хүчинУурын уурын зуухны яндангийн хий нь өндөр ба нам даралтын эдийн засагчуудад хөргөж, дараа нь яндан руу илгээгддэг. Өндөр даралтын эдийн засагчаар дамжуулан EKVD CCGT горимд болон уурын үе шатыг бие даан ажиллуулах явцад тэжээлийн насосны дараа тэжээлийн усны 50 орчим хувийг нийлүүлдэг. Дараа нь бүх тэжээлийн ус 250 ° C-ийн температурт гол уурын зуухны экономизатор руу ордог. Нам даралтын экономайзерт EKNDүндсэн турбины конденсат дараа нь ирдэг PND5(50%-иас их ачаалалтай үед) эсвэл дараа нь PND4(50%-иас доош ачаалалтай үед). Үүнтэй холбогдуулан уурын турбины нөхөн сэргээгдэх олборлолтыг хэсэгчлэн буулгаж, түүний урсгалын зам дахь уурын даралт бага зэрэг нэмэгддэг; турбины конденсатор руу орох уурын урсгал нэмэгдсэн.

Цагаан будаа. 9.9. Үргэлжлэл

At зайны хугацаауурын шат, уурын зууханд түлш шатаахад шаардагдах агаарыг үлээгч сэнсээр хангадаг Алс Дорнодхалаагч руу хийж, 180 ° C хүртэл халааж, дараа нь шатаагч руу илгээнэ. Уурын уурын зуух нь утаа зайлуулах төхөөрөмжөөс үүссэн вакуум дор ажилладаг DS.Хийн шат нь бие даасан байдлаар ажиллах үед яндангийн хий нь яндан руу чиглэнэ.

CCGT нэгжийг янз бүрийн горимд ажиллуулах чадварыг автоматаар суурилуулснаар баталгаажуулдаг удирддаг системугсралтын нэг буюу өөр элементийг хаахын тулд хий-агаарын суваг дээр суурилуулсан том диаметртэй хурдан хаагддаг хийн-агаар дампуургууд (сааруулагч). Энэ нь хэлхээний өртөгийг нэмэгдүүлж, найдвартай байдлыг бууруулдаг.

CCGT хийн турбины урд байрлах хийн температур нэмэгдэж, компрессор дахь агаарын шахалтын түвшин бага байх тусам хийн турбины яндангийн хий дэх хүчилтөрөгчийн агууламж буурч, нэмэлт агаар өгөх шаардлагатай болдог. Энэ нь уурын зуухны конвектив халаалтын гадаргуугаар дамжин өнгөрөх хийн хэмжээ нэмэгдэхээс гадна яндангийн хийтэй дулааны алдагдалд хүргэдэг. . Үлээгч сэнсийг жолоодоход зарцуулдаг эрчим хүчний зарцуулалт мөн нэмэгддэг. Уурын зууханд хатуу түлш шатаах үед тоос бэлтгэх системд халсан агаарыг ашигладаг.

Молдавын Улсын цахилгаан станцын PGU-250-ийн ашиглалтын туршлагаас харахад түүний үр ашиг нь уур, хийн үе шатуудын ачаалалаас ихээхэн хамаардаг болохыг харуулж байна. 240-250 МВт-ын нэрлэсэн ачаалалтай тэнцүү түлшний хувийн хэрэглээ 315 г/(кВт.ц) хүрдэг.

Энэ төрлийн хосолсон цахилгаан станцууд гадаадад (АНУ, Англи, Герман гэх мэт) өргөн тархсан байдаг. Энэ төрлийн CCGT-ийн давуу тал нь ердийн загварын уурын зуухыг ашигладаг бөгөөд үүнд хатуу түлш гэх мэт ямар ч төрлийн түлш ашиглах боломжтой байдаг. Хийн турбины нэгжийн шатаах камерт бүхэл бүтэн хийн турбины нэгжид шаардагдах түлшний 15-20% -иас илүүгүй шатдаг бөгөөд энэ нь түүний ховор сортуудын хэрэглээг бууруулдаг. Ийм CCGT төхөөрөмжийг эхлүүлэх нь ихэвчлэн хийн турбины төхөөрөмжийг эхлүүлэхээс эхэлдэг бөгөөд яндангийн хийн дулааныг ашиглах нь уурын зуухны уурын параметрүүдийг нэмэгдүүлэх, хэмжээг багасгах боломжийг олгодог. уурын турбины төхөөрөмжийг эхлүүлэхэд зарцуулсан түлш.

Цагаан будаа. 9.10. Уурын зуухны зууханд GTU хий ялгаруулах PGU-250-ийн дулааны бүдүүвч диаграмм:

PE-шинэ уурын хэт халаагуур; PP-завсрын хэт халаагуур; EC, EKVD, EKND- эдийн засагч: үндсэн, өндөр, нам даралт; P1–P7 -уурын үе шатыг нөхөн сэргээх системийн халаагуур; DPV- тэжээлийн усны агааржуулагч; PEN, KN, DN- тэжээл, конденсат, ус зайлуулах насос; HP- үндсэн конденсатыг EKND руу эргүүлэх насос; Алс Дорнод, Агаарын цэргийн хүчин- үлээгч болон нэмэлт агаарын сэнс ; KL1, KL11- эхний болон хоёр дахь шатны халаагуур ; IN- PEN-ийн завсрын шатнаас тэжээлийн усыг шахах; DS- утаа арилгагч

Дахин боловсруулалттай CCGTУурын бойлерууд нь хийн турбины яндангийн хийг уур үүсгэхэд ашиглах боломжийг олгодог. Ийм суурилуулалтанд бага параметртэй уур гаргахын тулд түлшний нэмэлт шаталтгүйгээр цэвэр хоёртын мөчлөгийг хэрэгжүүлэх боломжтой. Зураг дээр. Зураг 9.11-д атомын цахилгаан станцад ашигладаг GTE-150-1100 хийн турбин болон K-70-29 ханасан уурын турбиныг ашигладаг ийм CCGT нэгжийн санал болгож буй MPEI диаграммыг үзүүлэв. Турбины урд талын уурын параметрүүд нь 3 МПа, 230 ° C байна. Хий ба уурын зөвшөөрөгдөх температурын зөрүү, яндангийн хийн дулааныг хамгийн бүрэн ашиглах нөхцлийн дагуу завсрын хэт халаагуур нь хийн уураар хийгдсэн бөгөөд хийн урсгалын дагуу экономайзерын ард байрладаг. Хийн турбины ард байгаа утааны нэг хэсэг нь уурын зуухны ууршилт ба экономизаторын халаалтын гадаргуугийн хоорондох зүслэгт ордог. Эрүүгийн байцаан шийтгэх хууль,шаардлагатай температурын даралтыг хангадаг. Ийм суурилуулалт нь CCGT эрчим хүчний коэффициентийн өндөр утгатай бөгөөд зөвхөн өндөр чанартай органик түлш, гол төлөв байгалийн хий ашиглах замаар тодорхойлогддог. Гадна агаарын температур +15 ° C, утааны хийн температур 160 ° C үед CCGT нэгжийн нийт цахилгаан эрчим хүч ойролцоогоор 220 МВт, үр ашиг 44.7%, түлшний хувийн зарцуулалт 281 г/(кВт цаг) байна. ).

Цагаан будаа. 9.11. Хаягдал дулааны бойлер бүхий PGU-220-ийн дулааны бүдүүвч диаграмм, шатсан түлшгүйгээр ханасан уураар ажилладаг турбин:

Эрүүгийн байцаан шийтгэх хууль- сэргээх бойлер (уурын генератор); C - чийг тусгаарлагч; Д.Н- ус зайлуулах насос; Бусад тэмдэглэгээг Зураг дээр үзнэ үү. 20.8, 20.10

Бүх Холбооны Дулааны Инженерийн Институт ба ATEP нь сэргээн босгох уурын зуухны өмнө түлш шатаахгүйгээр маневрлах боломжтой CCGT-ийн хувилбарыг боловсруулсан. CCGT нь нэг хийн турбин GTE-150-1100, 3.5 МПа уурын параметрийн хувьд 75 МВт хүчин чадалтай нэг цилиндртэй уурын турбин, 280-10 3 кг / цаг уурын урсгалтай 465 ° C, нөхөн сэргээх уурыг агуулдаг. 40-10 3 м 2 сэрвээтэй хоолойн халаалтын гадаргуутай бойлер. Ийм PGU-250-ийн цахилгаан станцын үндсэн барилгын модуль нь 24 м-ийн өргөнтэй, хийн турбины төхөөрөмж, уурын турбин, цахилгаан үүсгүүрийг а хэлбэрээр суурилуулсан нэг босоо амны нэгж. Гаднах агаарын температур +5 ° C-ийн үед PGU-250 нь 279 г / (кВт цаг) түлшний хувийн зарцуулалттай байдаг.

Хаягдал дулааны бойлер бүхий CCGT схемд илүү хүчирхэг цуваа уурын турбины төхөөрөмжийг ашиглах нь өндөр параметртэй уурын илүү их хэрэглээг шаарддаг. Энэ нь 25% хүртэл нэмэлт шаталтаас болж бойлерийн оролтын хийн температурыг 800-850 ° C хүртэл нэмэгдүүлэх замаар боломжтой юм. нийт урсгалбойлерийн шатаагч төхөөрөмжид түлш (байгалийн хий). Зураг дээр. 20.12-т VTI ба ATEP төслийн дагуу энэ төрлийн PGU-800-ийн үндсэн дулааны диаграммыг үзүүлэв. Үүнд GTE-150-1100 POT LMZ хоёр хийн турбин, 1150-10 3 кг/цаг уурын хүчин чадалтай, 13.5 МПа уурын параметр, 545/545 ° C уурын параметр бүхий хоёр хайрцагтай ZiO уурын зуух, уурын турбин орно. K-500- 166 POT LMZ. Энэ схем нь хэд хэдэн онцлог шинж чанартай байдаг. Турбины нөхөн төлжих цус алдалт (сүүлийнхээс бусад) бөглөрсөн; Нөхөн сэргээх систем нь зөвхөн HDPE холигчтой. Конденсатор болон холигч халаагуур дахь турбины конденсатыг агааргүйжүүлэх деаэраторгүй схемийг ашигласан. 60 0С-ийн температуртай конденсатыг PE-720-220 тэжээлийн хоёр насосоор бойлерийн экономайзер руу нийлүүлдэг. Сэргээх уурын олборлолт байхгүй байгаа нь турбин конденсатор руу нэвтрэхийг нэмэгдүүлдэг тул цахилгаан эрчим хүч нь 450 МВт хүртэл хязгаарлагддаг.

Шууд урсгалтай U хэлбэрийн уурын уурын зуух нь бүхэлдээ конвектив халаалтын гадаргуугаас бүрдэнэ. Хийн турбины нэгжийн дараа 430-520 ° C температуртай, 14-15.5% хүчилтөрөгчийн агууламжтай 680 кг / с хэмжээтэй утааны хий нь UPC-ийн барилга тус бүрд ордог. Байгалийн хий нь UPC-ийн үндсэн шатаагчдад шатдаг. бойлерийн халаалтын гадаргуугийн өмнөх хийнүүдийн температур 840-850 ° C хүртэл нэмэгддэг. Шаталтын бүтээгдэхүүнийг уурын хэт халаагуурт (завсрын ба үндсэн), ууршуулах, экономизаторын халаалтын гадаргуу дээр дараалан хөргөж, ~125 ° C температурт яндан руу илгээдэг. Бойлерийн онцлог шинж чанар нь хийн их хэмжээний урсгалд ажилладаг. Түүний уурын гарцыг шаталтын бүтээгдэхүүний хэрэглээнд харьцуулсан харьцаа нь эрчим хүчний нэгжийн ердийн уурын зуухнаас 5-6 дахин бага байна. Үүний үр дүнд хамгийн бага температурын зөрүү нь завсрын хэт халаагчийн талбайгаас (нэг удаа дамжих хийн бойлерийн хувьд) экономайзерын халуун төгсгөл хүртэл шилждэг. Энэ температурын зөрүүний бага утга (20-40 ° C) нь UPC дизайнеруудыг 42X4 мм-ийн диаметртэй сэрвээтэй хоолойноос экономайзер хийхийг албадсан бөгөөд энэ нь түүний жинг бууруулсан боловч уурын зуухны аэродинамик эсэргүүцлийг нэмэгдүүлсэн. Үүний үр дүнд хийн турбины нэгж болон бүхэл бүтэн CCGT-ийн цахилгаан эрчим хүч бага зэрэг буурсан.

PGU-800-ийн үндсэн горим нь уурын хийн эргэлтэнд ажилладаг бол сэргээх уурын зуух нь даралтын дор ажилладаг. Ийм CCGT-ийн давуу тал нь хий, уурын үе шатыг бие даан ажиллуулах боломж юм. Бие даасан ажилХаягдал дулааны бойлероор дамжин хий дамжуулах замаар яндангийн эсэргүүцэл нэмэгдсэнтэй холбоотойгоор CCGT бага зэрэг буурсан хүчин чадалтай үед үүсдэг. Уурын турбины нэгжийн бие даасан ажиллагааг хангахын тулд хэлхээний зарим хүндрэлийг хийх шаардлагатай бөгөөд үүнд сааруулагч, утаа зайлуулах төхөөрөмжийг нэмж оруулах шаардлагатай. Энэ үйлдлийн горимд хаалганууд хаалттай байна 1 ба 2 (Зураг 9.12) ба хаалгыг нээнэ 3 -5. Бойлерийн утааны хийн үндсэн хэмжээ (ойролцоогоор 70%) нь утаа ялгаруулагч ашиглан агаар, эргэлтээр баяжуулдаг. DR 80 хэмийн температуртай зуухны урд талын нэмэлт шатаагч руу илгээгддэг. Үүний зэрэгцээ ХКН-д шатсан түлшний хэмжээ гурав дахин нэмэгджээ. Бойлерийн утааны яндангийн ашиглагдаагүй хэмжээ (ойролцоогоор 30%) DSяндан руу хаягдсан.

Нөөц шингэн хийн турбины түлш ашиглан CCGT төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд сүүлний халаалтын гадаргууг зэврүүлэхгүйн тулд дулааны хэлхээнд усыг 130-140 хэм хүртэл халаах шаардлагатай. Тиймээс энэ үйлдлийн горим бага хэмнэлттэй байх болно.

Сэргээх уурын зуухтай CCGT нэгжүүд нь маневрлах чадвартай. Тэд жилд ойролцоогоор 160 хөөргөх зориулалттай; 6-8 цаг зогссоны дараа эхлэх хугацаа 60 минут, 40-48 цаг зогссоны дараа 120 минут байна. CCGT төхөөрөмжийг буулгахдаа юуны түрүүнд компрессоруудын оролтын чиглүүлэгч сэнсийг (IGUs) бүрхсэнээр хийн турбины блокуудын ачааллыг 100-80% хүртэл бууруулдаг. Цаашид ачааллыг бууруулах нь UPC-ийн шатаагчдад шатсан түлшний зарцуулалтыг бууруулж, хийн турбины урд байрлах хийн температурыг хадгалахын зэрэгцээ уурын үйлдвэрлэлийг бууруулж гүйцэтгэдэг. CCGT нэгжийн нэрлэсэн ачааллын 50% -д хүрэхэд хийн турбины нэгжийн аль нэг болон холбогдох ХКН-ын орон сууц унтарна. Уурын үе шатны ачаалал, UPC-ийн уурын үйлдвэрлэл буурах тусам замын дагуу температурын хуваарилалт явагдаж, утааны хийн температур 170-190 хэм хүртэл нэмэгддэг (бойлерийн 50% ачаалалтай). Утаа зайлуулах төхөөрөмж, яндангийн ашиглалтын нөхцлөөс шалтгаалан энэ температурын өсөлтийг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй юм. Утааны хийн зөвшөөрөгдөх температурыг хадгалахын тулд буцах уурын зуухыг ачаалал багатай үед шууд урсгалаас тусгаарлагчийн горимд шилжүүлж, илүүдэл дулааныг уурын турбины конденсатор руу хийнэ. Уурын турбин суурилуулах загварт суурилуулсан тусгаарлагч болон туршилтын өргөтгөгч орно. Сепараторын горимд шилжих нь CCGT нэгжийн түлшний зарцуулалтыг шууд урсгалтай горимтой харьцуулахад 5-10% -иар нэмэгдүүлдэг.

Баруун Сибирь, Төв Ази гэх мэт хий агуулсан бүс нутагт уурын зуух бүхий CCGT төхөөрөмжийг суурилуулах нь зүйтэй. VTI-ийн үзэж байгаагаар CCGT-800 нь эрчим хүчний өндөр үзүүлэлттэй байдаг. Гаднах агаарын температур +5 ° C, хийн турбины урд талын хийн температур 1100 ° C, CCGT нэгжийн хүч ойролцоогоор 766 МВт, түүнтэй адилтгах түлшний хувийн зарцуулалт (цэвэр) 266 байх болно. г/(кВт цаг). Агаарын температур +40-аас -40 ° C-ийн хооронд хэлбэлзэж, хоёр хийн турбины нэгжийн хүчин чадал мэдэгдэхүйц өөрчлөгдсөний улмаас CCGT нэгжийн хүч 550-850 МВт-ын хооронд өөрчлөгддөг. Уламжлалт 800 МВт-ын эрчим хүчний нэгжийн оронд PGU-800-ийг нэвтрүүлснээс хэмнэлт нь жилд 5.7-10 6 рубль болно. (204-10 6 кг стандартын түлш).

Цагаан будаа. 9.12. Хаягдал дулааны бойлер болон түлшийг шатаасны дараах PGU-800-ийн дулааны бүдүүвч диаграмм:

1-5 - солих боломжтой хийн битүүмжлэх хаалга; DS- утаа арилгагч; DR- хийн эргэлтэнд зориулсан утаа зайлуулах төхөөрөмж; ХАМТ- чийг тусгаарлагч; RR- асаах тэлэгч; ДОХ- нам даралтын холигч халаагч

VTI ба ATEP-ийн дизайны дагуу PGU-800-ийн үндсэн барилгын төлөвлөлтийн хувилбарыг Зураг дээр үзүүлэв. 9.13. CCGT-ийн үндсэн барилгын хөрөнгө оруулалтын тооцоолсон хэмжээ нь 89 рубль/кВт байна. Түүний бүтээн байгуулалт нь зургаан 800 МВт-ын хийн түлшний эрчим хүчний нэгж суурилуулахтай харьцуулахад зургаан PGU-800 төхөөрөмжтэй ХЦС-д 9-10 6 кг ган, 8-10 6 кг төмөр бетон хэмнэх боломжтой болно. .

Стандарт цуваа төхөөрөмж ашиглан хийн турбин ба уурын турбин үйлдвэрүүдийг хослуулан хийж байна хагас бие даасан хосолсон циклийн үйлдвэр(Зураг 9.14). Энэ нь цахилгааны ачааллын хуваарийн оргил үед ашиглах зориулалттай бөгөөд өндөр даралтын уурын халаагуурыг бүрэн буюу хэсэгчлэн унтраадаг. Үүний үр дүнд түүний уурын турбины урсгалын хэсэгээр дамжин өнгөрөх хэмжээ нэмэгдэж, уурын шатлалын хүч ойролцоогоор 10-11% -иар нэмэгддэг. Тэжээлийн усны температурын бууралтыг хийн турбины яндангийн хийгээр хийн усны экономайзер дахь нэмэлт халаалтаар нөхдөг. Хийн турбины яндангийн хийн температур ойролцоогоор 190 ° C хүртэл буурдаг. Хийн турбины нэгжийн ажиллагааг харгалзан оргил хүчин чадлын нийт өсөлт нь уурын турбины нэгжийн үндсэн чадлын 35-45% байна. Стандарт түлшний хувийн зарцуулалт нь энэ нэгжийн бие даасан ажиллагааны үед зарцуулсантай ойролцоо байна .

Цагаан будаа. 9.13. PGU-800 хосолсон хийн станцын үндсэн хэсгийн зохион байгуулалтын сонголт:

1-хийн турбин GTE-150-1100; 2 - цахилгаан үүсгүүр GTU; 3-хийн турбины компрессор руу агаар оруулах; 4 - сэргээх уурын зуух; 5 - уурын турбин K-500-166; 6- утаа арилгагч; 7 - үлээгч сэнс; 8 - хийн хоолой

Цагаан будаа. 9.14. Хагас бие даасан хосолсон циклийн үйлдвэрийн бүдүүвч дулааны диаграмм:

GVE- хийн ус хэмнэгч; PC- уурын зуух; Бусад тэмдэглэгээг Зураг дээр үзнэ үү. 9.8.

ЗХУ-ын Европын хэсэгт хагас хамааралтай CCGT нэгжийг суурилуулах нь зүйтэй. LMZ-ийн дагуу уурын болон хийн турбинуудын дараах хослолыг санал болгож байна: 1 X K-300-240 + 1 X GTE-150-1100; 1 x K-500-130+ 1 x GTE-150-1100; 1 X K-1200-240 + 2 X GTE-150-1100 гэх мэт. Хийн турбины нэгжийн тооцоолсон хөрөнгийн хөрөнгө оруулалтын өсөлт нь ойролцоогоор 20% байх ба CCGT төхөөрөмжийг ажиллуулах үед эрчим хүчний систем дэх түлшний хэмнэлттэй тэнцүү байх болно. оргил горим нь (0.5-1. 0) X X10 6 кг/жил. Оргил эрчим хүчийг олж авахын тулд хагас бие даасан CCGT нэгжийн схемд халаалтын станцуудыг ашиглахыг амлаж байна.

CCGT-ийн авч үзсэн схемүүд нь өндөр чанартай органик түлш (байгалийн хий эсвэл шингэн хийн турбин түлш) -ийг хэсэгчлэн эсвэл бүрэн ашиглахтай холбоотой бөгөөд энэ нь өргөн тархалтад саад болж байна. ЦКТИ-ийн боловсруулсан өндөр даралтын уурын үүсгүүр, хатуу түлшийг цикл доторх хийжүүлэх (Зураг 20.15) бүхий хосолсон циклийн хийн үйлдвэрүүдийн янз бүрийн схемүүд ихээхэн анхаарал татаж байгаа бөгөөд энэ нь хосолсон циклийн хийн үйлдвэрүүдийг бүхэлд нь нүүрс болгон хувиргах боломжтой болгодог.

Цагаан будаа. 9.15. HPG болон циклийн нүүрсийг хийжүүлсэн CCGT нэгжийн дулааны бүдүүвч диаграмм:

/- түлш хатаах ; 2 - хийн генератор; 3 - өндөр даралтын уурын генератор (HPG); 4 - хүрд тусгаарлагч; 5 - нэмэлт HPG шаталтын камер; 6- HSV эргэлтийн насос; 7-хийн турбины яндангийн хийнээс дулааныг нөхөх экономайзер; 8-яндан; 9- угаагч; 10- генераторын хийн халаагуур; Д.К- өргөлтийн компрессор; PT- уурын хөдөлгүүрийн турбин; RGT-өргөтгөх хийн турбин; /- шинэхэн уур; // - уурыг дахин халаана ; /// - компрессорын дараа шахсан агаар; IV- цэвэршүүлсэн генераторын хий; В- үнс; VI-IX- турбины тэжээлийн ус ба конденсат

Урьдчилан буталсан нүүрсийг (буталсан нүүрс 3-10 мм) хатаах зориулалттай хатаагч руу, исэлдүүлэгчээр (шаарахаас сэргийлж) хийн генератор руу оруулна. Схемийн хувилбаруудын нэг бол уурын агаарыг ашиглан "шингэнжүүлсэн" давхарга бүхий хийн генераторт нүүрс хийжүүлэх явдал юм. Өргөлтийн компрессорын дараа хийн үүсгүүрт агаар, "хүйтэн" завсрын хэт халалтын шугамаас уурыг нийлүүлэх замаар түлшийг хийжүүлнэ. 1 кг Кузнецкийн нүүрс тутамд ойролцоогоор 3.2 кг хэмжээтэй хийжүүлэх агаарыг үндсэн болон өргөлтийн компрессоруудад дараалан шахаж (даралт 10% -иар нэмэгддэг) ууртай холилдсоны дараа хийн генератор руу ордог. Нүүрс хийжүүлэх нь 1000 ° C-тай ойролцоо температурт явагддаг.

Генераторын хийг хөргөж, дулаанаа уурын турбины хэсгийн ажлын шингэнд өгч, дараа нь механик хольц, хүхэр агуулсан нэгдлүүдээс цэвэрлэж, тэлэлтийн хийн турбинд өргөтгөсний дараа (хөтөгчийн турбины уурын хэрэглээг багасгахын тулд) өргөлтийн компрессор), энэ нь өндөр даралтын уурын генератор болон түүний нэмэлт шатаах камерт ордог. Дулааны хэлхээний үлдсэн хэсэг нь HSV-тэй ердийн CCGT-ийн хэлхээтэй давхцдаг.

ВНИПИэнергопром нь NPO TsKTI-тай хамтран 225 МВт-ын хүчин чадалтай, нүүрсийг циклийн хийжүүлсэн дулаан, эрчим хүчний хосолсон нэгжийн зураг төслийг боловсруулсан. Энэ зорилгоор стандарт эрчим хүчний төхөөрөмжийг ашигласан: давхар хайрцагтай өндөр даралтын уурын генератор VPG-650-140 TKZ, хийн турбин төхөөрөмж GTE-45-2 KhTZ, халаалтын уурын турбин Т-180-130 LMZ, мөн. 100 тн/цаг хүчин чадалтай Кузнецкийн нүүрсний GGPV-100-2 уурын тэсэлгээтэй хоёр хийн генератор болгон. Техник, эдийн засгийн тооцоогоор 180 МВт-ын хүчин чадалтай ердийн уурын турбин халаалтын төхөөрөмжтэй харьцуулахад хосолсон циклийн эрчим хүчний нэгжийг ашиглах нь дулааны хэрэглээнээс тодорхой цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг 1.5 дахин нэмэгдүүлж, түлшний хэмнэлтийг 8% хүртэл, агаар мандалд хортой ялгаруулалтыг мэдэгдэхүйц бууруулж, жилийн нийт эдийн засгийн үр нөлөө 2.6-10 6 урэх үед. Энэхүү хосолсон эрчим хүчний нэгжийг Кузнецк, Экибастуз, Канск-Ачинскийн сав газрын нүүрсийг ашиглан илүү хүчирхэг CCGT-1000 бүтээхэд ашиглах болно.

Хосолсон мөчлөгт үйлдвэрүүдАНУ, Герман, Япон, Франц зэрэг орнуудад өргөн хэрэглэгдэж ирсэн. CCGT төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн төрөл бүрийн байгалийн хий болон шингэн түлшийг шатаадаг. CCGT төхөөрөмжийг нэвтрүүлэхэд хийн анхны температур 900-1100 ° C-ийн хүчтэй хийн турбин (70-100 МВт) бий болсноор тусалсан. Энэ нь түлшний нэмэлт шаталт хийгдэж байгаа эсэхээс хамааран 4-9 МПа уурын даралттай, уурын даралттай бөмбөр хэлбэрийн уурын уурын зуухтай (Зураг 9.16) CCGT төхөөрөмжийг ашиглах боломжтой болсон. . Зураг дээр. Зураг 9.17-д хийн турбин MW701 бүхий CCGT нэгжийн сэргээх уурын зуухны диаграммыг үзүүлэв. Бойлер нь хоёр уурын даралтанд зориулагдсан. Тэжээлийн ус деаэратор бүхий блок дотор өөрийн бөмбөр бүхий нам болон өндөр даралтын сэрвээтэй хоолойгоор хийсэн халаалтын гадаргуутай.

Кировын ДЦС-3-ын нутаг дэвсгэрт хийн хосолсон циклийн төхөөрөмж (CCG) ашиглан шинэчлэх ажил дуусч байна. Уг станц нь Кирово-Чепецк хотыг дулааны эрчим хүчээр (халаалт, халуун ус), Киров мужийн хэрэглэгчдийг цахилгаан эрчим хүчээр хангадаг. Уг цахилгаан станц нь 1942 онд ажиллаж эхэлсэн бөгөөд шинэ эрчим хүчний тоног төхөөрөмж ашиглалтад орохоос өмнө станцын суурилагдсан цахилгаан хүчин чадал 160 МВт, дулааны хүчин чадал 813 Гкал/цаг байжээ. Станцын эрчим хүчний бойлерууд нь байгалийн хий, мазут, Кузнецкийн нүүрсийг шатаадаг. CCGT-ийг ашигласнаар станцын цахилгаан, дулааны хүчийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх боломжтой - 390 МВт хүртэл.

Кировская ДЦС-3 ТӨХК-ийн 230 МВт-ын хүчин чадалтай CCGT блокийн барилгын ажил 2012 оны 2-р сарын 29-нд эхэлсэн. IES-Холдинг компанийн эрчим хүчний инженерүүд богино хугацаанд асар их ажлыг хийж гүйцэтгэсэн бөгөөд нээлтийн ёслолын ажиллагааг 2014 оны зун хийхээр төлөвлөжээ.

Хосолсон цахилгаан станцын цахилгаан эрчим хүч 230 МВт, дулааны эрчим хүч 136 Гкал/цаг. Ашиглалтанд орсон хосолсон циклийн үйлдвэр нь Киров муж дахь хамгийн хэмнэлттэй, байгаль орчинд ээлтэй үйлдвэр юм. Онцлог шинж чанарстанц - бүс нутагт анхны сэнс төрлийн хөргөлтийн цамхаг ашиглах. Төслийн өртөг нь 10.3 тэрбум рубль байв.

Өнөөдөр уурын хийн технологийг ашиглах нь оновчтой шийдэлуламжлалт дулааны эрчим хүчний хувьд. Энэ төрлийн блокууд нь нэгжийн зардлын хувьд оновчтой параметртэй байдаг суурилагдсан хүчин чадалТэгээд эдийн засгийн үр ашиг. Хийн шаталтын эрчим хүчийг дахин ашигладаг тул тэдгээрийн үр ашиг нь уламжлалт уурын эрчим хүчний нэгжээс хамаагүй өндөр байдаг. Ийнхүү баригдсан нэгжийн нийт хүчин чадал 230 мегаватт байна. Кировын ДЦС-3-ын хуучин хэсэг бүхэлдээ дээд тал нь 149 мегаватт хүчин чадалтай. Үүний зэрэгцээ CCGT нэгжийн үр ашиг нь хуучин нэгжийн 30% -аас 52% байна. CCGT-ийн өөр нэг онцлог нь агаар мандалд хортой бодис ялгаруулах түвшин бага байдаг. Эцэст нь, хосолсон циклийн хийн нэгж нь уламжлалт уурын эрчим хүчний нэгжүүдтэй харьцуулахад барилгын эргэлтийн хугацаа хамаагүй богино байдаг.

CCGT хүрэх зам нь задгай хуваарилах төхөөрөмжөөр өнгөрдөг. Энд бүх Чепецкийн асфальт байдаг!

"ДЦС-3-ын 2.5 хоолой" тосон будгийн зураг.

Хоолойг ашиглалтаас гаргаж, буулгах шатандаа явж байна.

Шинэ хуваарилах төхөөрөмж.

Шинэ трансформаторууд бие биенээсээ галд тэсвэртэй хуваалтаар тусгаарлагдсан.

Гаднах хуваарилах төхөөрөмж (унтраах төхөөрөмж, гүйдэл ба хүчдэлийн трансформатор, салгагч).

RCS (Relay Control Panel) барилгын дээвэр дээрх зураг.

Трансформаторыг нээлттэй суурилуулах хэсэгт гүйдэл дамжуулагчийн гарц.

Шинэ, хуучин.

ДЦС-3-ын барилгыг тоосгоор хийсэн, дараачийн бүх ДЦС-уудыг бетон болон төмөр бетон эдлэлээр барьсан.

Одоо эрчим хүч олж авах үе шатуудыг авч үзье.

CCGT нэгжийн түлшийг (хий) эхлээд хий боловсруулах цэгт нийлүүлж, дараа нь гүүрэн гарцаар турбин руу ордог.

Дээрхээс цэвэршүүлсэн агаарыг нарийн төвөгтэй цэвэрлэх төхөөрөмжөөс хийн турбин руу нийлүүлдэг. Үүний зэрэгцээ агаарын цэвэр байдалд тавигдах шаардлага нь ажилтнууд зөвхөн халаад, гуталгүйгээр агаарын суваг руу орох боломжтой юм. Тусгай эмчилгээ хийсний дараа энэ агаар бидний амьсгалж буй агаараас хамаагүй цэвэр байдаг.

Барилгын доторх бүтэц нь ачааны төмөр замын хоёр вагонтой харьцуулах боломжтой.

Харилцаа холбоог суурилуулах ажил хийгдэж байна.

Энэ турбины ажиллах зарчим нь онгоцны хөдөлгүүртэй төстэй. Агаарыг цэвэрлэж, компрессороор шахаж, дараа нь түүнд байгалийн хий нийлүүлдэг. Шатаах явцад үүссэн хий нь турбиныг эргүүлдэг бөгөөд энэ нь эргээд генераторыг эргүүлдэг.

Чичиргээг багасгахын тулд турбиныг тусгай булаг дээр суурилуулсан.

Үүссэн цахилгааныг дамжуулагчаар дамжуулан трансформаторуудад нийлүүлдэг.

Дараа нь шаталтын бүтээгдэхүүн нь хаягдал дулааны бойлер руу ордог. Үүнийг мөн дотоодын компани JSC EMAlliance үйлдвэрлэдэг. Энэхүү өвөрмөц бойлерийн төхөөрөмжийг энэ байгууламжид тусгайлан зориулж бүтээсэн бөгөөд аналоги байхгүй. Өндөр нь 30 метр, нам өндөр даралтын уур гаргадаг хоёр хэлхээтэй.

Дээд талын харилцаа холбоо.

Утаа гаргах хоолой.

Сэргээх уурын зуухнаас гарч буй уур нь 80 мегаваттын генератор бүхий Т-63 уурын турбиныг эргүүлдэг. Энэ төсөл нь Уралд тусгайлан үйлдвэрлэгдсэн бөгөөд зөвхөн хосолсон циклийн нэгжийн нэг хэсэг болгон ажиллах зорилготой юм. Энэхүү турбин нь дотоодын турбин барилгын хамгийн сүүлийн үеийн дэвшилтэт бүтээн байгуулалтуудыг багтаасан болно.

Турбогенераторын статорыг (уурын турбины хамгийн хүнд элемент, 105 тонн жинтэй) сууринд суурилуулах ажлыг ALE Heavylift ХХК-ийн Голландын мэргэжилтнүүд гүйцэтгэсэн. Тэд тусгай бэхэлгээний систем суурилуулж, тусгай домкрат, хүнд даацын кабель ашиглан статорыг хэдхэн цагийн дотор 20 метрийн өндөрт өргөж, суурин дээр суурилуулсан.

Бүх тоног төхөөрөмжид үйлчлэх гүүрэн кран угсарсан.

Конденсат хадгалах сав.

Үндсэн хяналтын самбар.

Хавхлагын угсралтын өрөөнд тэд зуухны цехийн автоматжуулсан процессын хяналтын системд зориулж тоног төхөөрөмж суурилуулж, кабель тавьж эхлэв. Кабелийн байгууламжийн угсралтын ажил дуусч, кабелийн хайрцаг суурилуулах, цахилгааны кабель татах, тоног төхөөрөмжийг холбох ажил хийгдэж байна.