2.6. Парогазовые установки

Отработанные газы, покидающие газотурбинную установку, имеют высокую температуру, что неблагоприятно сказывается на к.п.д. термодинамического цикла. Совмещение газо- и паротур­бинных агрегатов таким образом, что в них происходит совместное использование тепла, получаемого при сжигании топлива, позво­ляет на 8—10% повысить экономичность работы установки, на­зываемой парогазовой, и снизить ее стоимость на 25%.

Парогазовые установки, использующие два вида рабочего те­ла — пар и газ — относятся к бинарным. В них часть тепла, полу­чаемого при сжигании топлива в парогенераторе, расходуется на образование пара необходимых параметров, который затем направ­ляется в паровую турбину (рис. 1.77).

Рис.2.10.Принципиальная схема Рис.2.11. Принципиальная схема парогазовой установки: па­рогазовой установки с выбросом

1-парогенератор, 2-компрессор, отработанных газов в паровой котел:

3- газовая турбина, 4- генератор, 1-парогенератор,2-газовая турбина,

5- паровая турбина, 6- конденсатор, 3-компрессор;4-генератор,

7- насос, 8 — экономайзер 5-паровая турбина

Охлажденные до температуры 650-700°С газы попадают на рабочие лопатки газовой тур­бины. Отработанные в турбине газы используются для подогрева питательной воды, что позволяет уменьшить расход топлива и по­высить к. п. д. всей установки, который может достичь примерно 44%.

Парогазовые установки могут работать также по схеме, в ко­торой отработанные в газовой турбине газы поступают в паровой котел (рис. 1.78). Газовая турбина в этом случае служит как бы частью паросиловой установки. В камере сгорания газотурбинной установки сжигается 30—40% топлива, а в парогенераторе — ос­тальное топливо.

Газотурбинные установки могут работать только на жидком или газообразном топливе, так как продукты сгорания твердого топлива, содержащие золу и механические примеси, оказывают вредное влияние на лопатки газовой турбины.

В газотурбинных установках, так же как и в обычных пароси­ловых установках, тепловая энергия преобразовывается в механическую в турбинах и механическая энергия — в электрическую в генераторах. Эта схема электромеханического преобразования энергии обладает тем существенным недостатком, что необходимо использовать материалы, способные выдерживать большие механи­ческие нагрузки при высоких скоростях вращения вала турбины и высоких температурах. Ограниченная прочность материалов вынуж­дает использовать пар при температурах не выше 600°С, в то вре­мя как температура сжигаемого топлива достигает 2000° С. Сокра­щение разницы в этих температурах позволит существенно повы­сить к. п. д. тепловых установок.

2.7. Дизельные электростанции.

Принципиальная схема дизельной электростанции дана на рис. 1.6. Основной ее элемент — дизель-генератор, состоящий из двигателя внутреннего сгорания ДВС и генератора переменного тока . Дизельные электростанции мобильны, автономны, поэтому широко используются в труднодоступных районах, а также для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. В настоящее время дизель-генераторы используются в качестве резервных аварийных источников питания систем собственных нужд АЭС и крупных ГРЭС.

Рис. 2.12. Принципиальная схема дизельной электростанции