1 Слайд.

Вся история теплоэнергетики отмечена своеобразным соревнованием между паровыми и газовыми циклами. С самого начала развития теплосиловых установок, использовавших органическое горючее, существовало естественное стремление применить продукты сгорания в качестве рабочего тела.

Наряду с противопоставлением газо- и парообразных агентов в качестве рабочих тел можно выделить тенденцию максимально использовать положительные качества обоих рабочих тел при их совместном использовании.

2 Слайд

Вообще идея создания парогазовых установок, использующих в качестве рабочих тел продукты сгорания топлива и водяной пар, впервые была высказана французским ученым Сади Карно ещё в 1824 году в его работе «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Карно предложил схему поршневой парогазовой установки и обосновал основное условие создания эффективных парогазовых установок – использование продуктов сгорания топлива в качестве рабочего тела в области высоких температур с одновременной утилизацией сбросной теплоты газов для получения рабочего пара. По мере развития паровых и газовых турбин оказалось возможным практическое осуществление этой идеи.

3слайд

По принципу взаимодействия рабочих тел все комбинированные установки разделяются на две группы: установки с раздельными контурами рабочих тел (бинарные) и установки со смешением рабочих тел, т.е. контактные (монарные). Первые из них образуют группу парогазовых установок (ПГУ), а вторые – группу газопаровых установок (ГПУ). Большинство работающих и строящихся установок относятся к первой группе.

Сначала рассмотрим первую группу:

4 Слайд

Парогазовые установки (ПГУ) – комбинированные парогазовые установки с раздельными контурами рабочих тел, в которых отсутствует контакт между продуктами сгорания и парожидкостным рабочим телом. Взаимодействие рабочих тел осуществляется в форме теплообмена в аппаратах поверхностного типа.

Также ПГУ – это энергетическая установка, в которой теплота уходящих газов ГТУ используется для выработки электроэнергии в паротурбинном цикле.

Таким образом, устраняется главный недостаток ГТУ – большие потери энергии с уходящими газами.

5 Слайд

Принцип действия

Парогазовая установка содержит два отдельных двигателя: паросиловой и газотурбинный. В газотурбинной установке турбину вращают газообразные продукты сгорания топлива. Топливом может служить как природный газ, так и продукты нефтяной промышленности (дизельное топливо). На одном валу с турбиной находится генератор, который за счет вращения ротора вырабатывает электрический ток. Проходя через газовую турбину, продукты сгорания отдают лишь часть своей энергии и на выходе из неё, когда их давление уже близко к наружному и работа не может быть ими совершена, все ещё имеют высокую температуру. С выхода газовой турбины продукты сгорания попадают в паросиловую установку, в котел-утилизатор, где нагревают воду и образующийся водяной пар. Температура продуктов сгорания достаточна для того, чтобы довести пар до состояния, необходимого для использования в паровой турбине (температура дымовых газов около 500 °C позволяет получать перегретый пар при давлении около 100 атмосфер). Паровая турбина приводит в действие второй электрогенератор (схема multi-shaft).

Широко распространены парогазовые установки, у которых паровая и газовая турбины находятся на одном валу, в этом случае используется только один, чаще всего двухприводный генератор (схема single-shaft). Такая установка может работать как в комбинированном, так и в простом газовом цикле с остановленной паровой турбиной. Также часто пар с двух блоков ГТУ – котёл-утилизатор направляется в одну общую паросиловую установку.