ВЫБОР ДАВЛЕНИЯ ПАРА В КОМБИНИРОВАННЫХ ПАРОГАЗОВЫХ УСТАНОВКАХ
В последние 10 лет в мировой энергетики наблюдается существенное увеличение числа заказанных и вводимых в эксплуатацию газотурбинных (ГТУ) и парогазовых (ПГУ) установок. Ожидается, что к 2012 году мощность установленных ПГУ в России составит около 20 млн кВт. Это объясняется значительными преимуществами ПГУ перед другими типами энергетических установок. Наибольшую экономичность по выработке электрической энергии имеют ПГУ бинарного типа с утилизационными котлами (УК). При работе на природном газе в конденсационном режиме электрический КПД таких установок достигает 55-60 %.
Одной из важнейших задач при проектировании ПГУ является выбор давления пара, производимого УК. В общем случае такой выбор требует оптимизационного подхода, т.к. давление пара оказывает неоднозначное влияние на хаpaктеристики ПГУ.
С целью исследования эффективности ПГУ и оптимизации их параметров были разработаны математические модели, алгоритмы и программы. С их помощь рассчитываются хаpaктеристики продуктов сгорания топлива, тепловые схемы газотурбинной установки (ГТУ), определяется производительность УК одного и двух давлений, мощность паровой турбины и выходные хаpaктеристики ПГУ.
Для расчета паропроизводительности УК была составлена система из 10 уравнений энергетического баланса, записанных для следующих элементов УК и ПГУ: пароперегревателей высокого (ВД) и низкого (НД) давления, испарителей ВД и НД, сепараторов пара ВД и НД, экономайзера ВД, газового подогревателя конденсата, деаэратора и для системы рециркуляции, поддерживающей нужную температуру конденсата на входе в газовый подогреватель.
Кроме перечисленных элементов оборудования в состав ПГУ входят: паровая турбина, состоящая из цилиндров ВД и НД, электрогенератор, конденсатор пара с обслуживающими системами, два питательных насоса ВД и НД, два циркуляционных насоса ВД и НД и др.
Названная система из 10 уравнений замкнутая, содержит 10 неизвестных, главные из которых паропроизводительность УК по контурам ВД и НД. Система решается методом последовательных приближений.
Разработанные модели и программы реализованы для одно- и двухконтурной ПГУ, сформированных на основе ГТУ-110 производства НПО «Сатурн» (по лицензии ОАО «Зоря-Машпроект», Украина).
ГТУ-110 имеет номинальную электрическую мощность 110 МВт, начальную температуру газов 1210 °С, степень повышения давления 14,7, температуру отработавших газов 589 °С и электрический КПД 36 %. Топливо - природный газ.
Для одноконтурной ПГУ выбор оптимального давления происходил в два этапа. На первом этапе диапазон возможного изменения давления пара был принят широким и, для ускорения поиска, с относительно крупным шагом. Было установлено, что оптимальное давление пара УК лежит в диапазоне 3,5-4,5. На втором этапе шаг варьирования был снижен до 0,1 МПа. Полученные результаты представлены на рисунке.
При повышении давления пара адиабатный теплоперепад в турбине, естественно, растет, а паропроизводительность котла Gук снижается. В результате при определенном давлении пара может быть получен максимум мощности паровой турбины Nпт. Это давление пара можно считать оптимальным, т.к. оно будет соответствовать максимальной электрической мощности ПГУ и, следовательно, максимальному КПД по выработке электроэнергии. Для рассматриваемой комбинированной установки с одноконтурным УК оптимальное давление пара составило 3,93 МПа (рисунок), при котором мощность ПГУ достигает 154,45 МВт, а ее электрический КПД 50,7 %.
Результаты второго этапа оптимизации давления пара одноконтурного УК
В случае ПГУ с двухконтурным УК получить экстремумы критериев эффективности и соответствующие им оптимальные значения давления пара ВД и НД не удалось. Итоговые результаты расчетного исследования (табл.) показывают, что наибольшие значения мощности и КПД ПГУ получаются при сочетании возможно высокого давления первого контура РВД и возможно низкого давления второго контура РНД. Этому есть определенное объяснение. При повышении РВД преобладает влияние прироста адиабатного теплоперепада в цилиндре высокого давления, а снижение расхода пара через него компенсируется приростом количества пара, получаемого в контуре НД за счет снижения давления в нем и, следовательно, более глубокого охлаждения отработавших газов ГТУ.
Мощность (МВт) и КПД ПГУ в зависимости
от давления пара в контурах УК
|
Pвд,
Pнд, |
6 |
9 |
13 |
|
0,1 |
NПГУ = 160,604 η = 0,5289 |
NПГУ = 164,064 η = 0,5403 |
NПГУ = 167,114 η = 0,5504 |
|
0,125 |
NПГУ = 159,558 η = 0,5255 |
NПГУ = 163,092 η = 0,5371 |
NПГУ = 166,225 η = 0,5474 |
|
0,14 |
NПГУ = 158,989 η = 0,5236 |
NПГУ = 162,565 η = 0,5354 |
NПГУ = 165,739 η = 0,5458 |
|
0,15 |
NПГУ = 158,633 η = 0,5224 |
NПГУ = 162,232 η = 0,5343 |
NПГУ = 165,434 η =0,545 |
|
0,16 |
NПГУ = 158,29 η = 0,5213 |
NПГУ = 161,916 η = 0,5332 |
NПГУ = 165,135 η = 0,5438 |
|
0,175 |
NПГУ = 157,803 η = 0,5197 |
NПГУ = 161,459 η = 0,5317 |
NПГУ = 164,713 η = 0,5424 |
Статья в формате PDF
124 KB...
13 04 2026 9:39:26
Статья в формате PDF
140 KB...
12 04 2026 3:59:54
Показано значение естественнонаучной составляющей образования для развития способов умственной деятельности у одаренных детей и значение основополагающих знаний естественных наук для будущих поколений.
...
11 04 2026 1:41:44
Статья в формате PDF
494 KB...
09 04 2026 16:57:56
Статья в формате PDF
82 KB...
08 04 2026 11:27:39
Статья в формате PDF
182 KB...
06 04 2026 6:39:54
Статья в формате PDF
111 KB...
04 04 2026 10:12:33
Статья в формате PDF
100 KB...
03 04 2026 6:51:23
Статья в формате PDF
162 KB...
02 04 2026 4:37:58
Статья в формате PDF
101 KB...
01 04 2026 22:57:58
Умелое использование сокровищницы мировой культуры, достойное место в которой занимают поэтические и художественные произведения М.В. Ломоносова, М.И. Алигер, И.В. Гёте, И.А. Ефремова, К.Г. Паустовского, в педагогической пpaктике обеспечивает эффективное развитие естественнонаучного интеллекта и формирование мировоззрения школьников.
...
31 03 2026 20:56:59
Статья в формате PDF
262 KB...
30 03 2026 18:26:38
В условиях эксперимента доказано, что острый панкреатит и травма поджелудочной железы приводят к повышению гемоциркуляции в поджелудочной железы. Хроническая алкогольная интоксикация, длительное применение ингибиторов протонной помпы и сочетание этих условий статистически значимо снижают перфузию в поджелудочной железе, желудке и двенадцатиперстной кишке. Для коррекции развившихся изменений рекомендовано применять электромагнитные волны. При этом электромагнитные волны низкой интенсивности частотой 61 Ггц снижают показатели перфузии в органах брюшной полости. Излучение частотой 65 Ггц – увеличивает эти показатели.
...
28 03 2026 12:52:41
В данной работе приводятся результаты экологических исследований по состояния северных экосистем, с целью разработки возможных мероприятий по снижению негативных воздействий на окружающую среду при горно-добычных работах открытых карьерным способом. Выявлены закономерности приуроченности накопления тяжелых металлов на определенных типах почв.
...
26 03 2026 22:47:52
Статья в формате PDF
119 KB...
25 03 2026 5:40:50
Статья в формате PDF
114 KB...
24 03 2026 19:51:48
Статья в формате PDF
151 KB...
23 03 2026 18:48:49
Статья в формате PDF
93 KB...
22 03 2026 22:50:41
Статья в формате PDF
206 KB...
21 03 2026 13:39:51
Статья в формате PDF
226 KB...
19 03 2026 9:18:12
В работе рассматриваются приемы дискриминации признаков производственных травм с использованием модуля «Дискриминантный анализ» статистического софта «Statistica» v.6. Отражена простота анализа и получения выводов. Рекомендации могут быть реализованы специалистами, чей математический багаж не превышает базиса средней общеобразовательной школы.
...
18 03 2026 20:47:48
Статья в формате PDF
120 KB...
17 03 2026 1:38:47
Статья в формате PDF
106 KB...
16 03 2026 15:18:34
Статья в формате PDF
130 KB...
15 03 2026 23:34:57
Статья в формате PDF
123 KB...
14 03 2026 3:13:32
Статья в формате PDF
100 KB...
13 03 2026 11:32:19
Статья в формате PDF
121 KB...
12 03 2026 15:40:57
Статья в формате PDF
109 KB...
09 03 2026 0:35:26
Статья в формате PDF
122 KB...
08 03 2026 19:19:35
Статья в формате PDF
113 KB...
07 03 2026 8:46:51
Под наблюдением автора было 298 больных инородными телами желудочнокишечного тpaкта. Обсуждаются вопросы тактики консервативного лечения. В основном тактика консервативная. У поступивших больных спустя 2-3 часа инородные тела удалены эндоскопически 185 (62%), инородные отошли самостоятельно у 88 больных. Однако, 35 (11,7%) больных были оперированы. Поэтому авторами обсуждаются сроки оперативных вмешательств. Сформулирована концепция сроков операций. Больные с перитонитом, кровотечением, непроходимостью, с инородными телами длиной более 13 см оперируются в экстренном порядке, а пациенты с фиксированными инородными телами (диагноз рентгенологически) с клиническими проявлениями (боль, повышение температуры, лейкоцитоз) оперируются в срочном порядке. В несрочном порядке авторы предлагают оперировать больных с фиксированными инородными телами на 5-7 день (диагноз рентгенологически без клинических проявлений). Летальных исходов не было.
...
06 03 2026 10:14:15
Основная задача при работе с одаренными детьми заключается в том, чтобы поддержать в ребенке стремление к освоению высших ценностей, создать условия, в которых ребенок сможет строить свою личность самостоятельно, накапливать индивидуальный познавательный опыт. Физика наряду с другими фундаментальными науками дает возможность развивать творческие способности учащихся, навыки системного мышления.
...
05 03 2026 23:21:48
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
