22. Комбинированная установка с мгд – генератором, камерой смешения и гту.

Установка с МГД-генератором, камерой смешения и ГТУ, такая схема позволяет исключить из комбинированной установки весьма сложный высокотемпературный теплообменник, понижение температуры газа перед турбиной осуществляется путем смешения горячего газа, выходящего из канала МГД-генератора, с частью воздуха, из компрессора ГТУ, рис. .

Поступающий из атмосферы воздух сжимается в компрессорах К1 – К4 с промежуточным охлаждением в холодильниках х. Перед компрессором К5 часть воздуха G₁ отбирается в смесительную камеру КС. Остальная часть воздуха G₂ дожимается в компрессоре К5 и поступает в камеру сгорания Г МГД-генератора, где в результате сгорания топлива температура газа повышается до Тмг. Далее газ направляется в канал МГД-генератора и камеру смешения КС. Изменяя отношение расходов G₁/ G₂, получают необходимую температуру газа перед турбиной Т1. Промежуточные камеры сгорания Г2 – Г3 обеспечивают необходимую температуру Тг перед другими турбинами.

Полезная мощность снимается как с генератора на валу ГТУ, так и с зажимов МГД-генератора. При реальных температуре и давлении газа при входе в канал МГД-генератора: Тмг = 2850 К и р_МГ = 10 –12 МПа, то получим температуру газа перед турбиной 1100 К при G₂/(G₁+ G₂) = 0.32, а мощность и КПД установки при  = 4 и z = 2 могут быть равны 430 МВт и 0.515 соответственно.

КПД такой установки ниже КПД комбинированной установки с последовательным и параллельным расположением МГД-генератора и ГТУ, однако отсутствие высокотемпературного теплообменника позволяет улучшить технико-экономические показатели установки ее надежность.

Поскольку температура воздуха за компрессором невысока, то для получения необходимой температуры газа Тмг в камере сгорания перед МГД-генератором воздух при входе в камеру сгорания обогащается кислородом. Так как с повышением давления при входе в МГД-генератор электрическая проводимость уменьшается, то для получения высокого КПД канала МГД-генератора вместо калия целесообразно вводить присадку цезия или использовать нетермические способы ионизации.

23. Повышение кпд гту. Котёл – утилизатор паровой.

С целью повышения коэффициента использования тепла топлива, сжигаемого в камере сгорания ГТУ, устанавливается на выхлопе ГТУ котел-утилизатор водогрейного типа (далее по тексту КУВ) или котел-утилизатор паровой (далее по тексту КУП).

Котлы-утилизаторы предназначены для генерации пара или горячей воды за счет утилизации тепловой энергии выхлопных газов ГТУ. Выработанный пар может подаваться на паровую турбину или использоваться для технологических нужд. Горячая вода используется для технологических нужд предприятия и теплоснабжения жилых районов.

Котел-утилизатор паровой имеет вертикальную (горизонтальную) компоновку с нижним подводом газов от ГТУ и выполнен газоплотным. Выхлопные газы ГТУ по подводящему газоходу, проходя через шумоглушитель первой ступени, установленный на входе в КУП поступают на блок теплообменников котла-утилизатора. В блоке теплообменников выхлопные газы последовательно омывают оребренные трубы пароперегревателя Ппг, двухступенчатого испарителя Исп., экономайзера Экн. Охлажденные в котле выхлопные газы, проходя через шумоглушитель второй ступени через выхлопную (дымовую) трубу выбрасываются в атмосферу.

Для компенсации тепловых перемещений на входе в КУП (перед шумоглушителем первой ступени) и на выходе из КУП (перед шумоглушителем второй ступени) устанавливаются “мягкие” компенсаторы.

Канал байпаса выхлопных газов после ГТУ обеспечивает регулирование отпуска тепла и представляет возможность для автономной работы газотурбинной установки при отсутствии тепловой нагрузки.

Изоляция котла-утилизатора и декоративная обшивка, включая газоходы, обеспечивает температуру наружной поверхности изоляции не более 45^оС при температуре окружающего воздуха 25^оС.

Тепловая схема, весь пар, выработанный котлом, направляется в охладительную установку ОУ, где охлаждается, и далее распределяется: на отпуск во внешнюю сеть и на собственные нужды – в атмосферный деаэратор.

Регулирование температуры пара осуществляется за счет установки регулирующего клапана на линии ввода питательной воды в сепаратор пара, необходимое давление осуществляется питательным насосом Пн.

Для использования тепла непрерывной продувки котла, выводимая продувочная вода из котла, поступает на теплообменники водоподготовки, где используется для подогрева исходной воды, отсепарированная вода из сепаратора пара, после парообразования, циркуляционным насосом Цн и системой регулировочных клапанов поступает обратно в испаритель.

Для сброса продувок и дренажей от оборудования и трубопроводов установлен продувочный охлаждающий колодец ОК, вода из которого используется повторно, проходя через систему водоподготовки или сбрасывается в канализацию.

Система водоподготовки – котел-утилизатор должен быть обеспечен питательной водой соответствующей по качеству требованиям ГОСТа: остсутствие свободной углекислоты, рН = 8.4^+0.5, содержание соединений железа до 0.5 мг/дм³, содержание растворенного кислорода до 50 мг/кг, прозрачность порядка 30 см, жесткость карбонатная до 40 мкг-экв/кг, остсутствие нефтепродуктов.

Обработка воды осуществляется на участке водоподготовки: в фильтрах-осветлителях удаляются грубодисперстные примеси воды путем пропуска ее через пористое вещество, на поверхности и в порах которого остаются грубодисперстные примеси; для снижения жесткости воды применяется катионирование, которое осуществляется на катионных фильтрах, добавляется твердое нерастворимое вещество с которым происходит катионный обмен между последним и растворимыми в воде солями, в результате происходит умягчение воды, преобразование ограниченно растворимых солей в нерастворимые соли – ра­бота катионного фильтра состоит из двух периодов, рабочего, когда происходит умягчение воды, и простоя, когда производится его регенерация. Чтобы предотвратить чрезмерное увеличение концентрации веществ в котловой воде производится продувка сепаратора, заключающаяся в выводе части котловой воды и замена ее питательной; различают непрерывную Прн. и периодическую Прп.: непрерывная продувка имеет целью поддержания в котловой воде определенной концентрации солей, периодическая продувка предназначена для вывода из котла шлама. Для контроля качества воды и пара производится отбор проб ¦ через соответствующие охладители.

В деаэраторе происходит процесс удаления из воды растворенных газов. Атмосферный деаэратор смесительного типа состоит из деаэроционной колонки и бака запаса (аккумулятора), служащего емкостью деаэрированной воды. Атмосферный деаэратор оборудован гидрозатвором устраняющим образование в колонке большого давление или вакуума на выходе деаэрированной воду к питательному насосу. Регулирование уровня и давления деаэраторе осуществляется за счет регулирующих клапанов, установленных на линиях подвода химически очищенной воды и пара.

На контрольно-измерительные приборы и систему автоматизированного управления (КИП и А) технологическими процессами возлагаются следующие функции:

• обработка и представление необходимой информации о ходе технологических процессов;

• автоматическое регулирование параметров;

• автоматизированные технологические защиты и блокировки, обеспечивающие предотвращение или локализацию аварийных ситуаций и выполнение необходимых действий по останову котла-утилизатора, отключению дополнительного оборудования;

• автоматическое управление программ пуска и останова котла-утилизатора.