44. Режимы работы гэс в энергосистеме

Режим работы ГЭС в энергосистеме определяется, прежде всего, водностью рассматриваемого периода и условий достижения в системе наилучших экономических показателей.

ГЭС без регулирования.

Объем водохранилища, которое имеет ГЭС, не позволяет осуществить даже суточное регулирование, следовательно, ГЭС работает в режиме водотока. Поэтому мощность подобных ГЭС в любой момент времени определяется значениями бытовых расходов. ГЭС без регулирования работает в базовой части графика нагрузки.

ГЭС с суточным регулированием.

Ее целесообразно размещать в пиковой части графика нагрузки данной системы.

ГЭС с годичным регулированием.

Здесь ГЭС необходимо размещать в зависимости от периода сработки и от периода наполнения. В периоды сработки такую ГЭС целесообразно размещать в пиковой части графика нагрузки. Во время заполнения хранилища такую ГЭС можно размещать как в пиковой, так и в базовой части, все зависит от полезного объема водохранилища. Чем меньше полезный объем водохранилища, тем больше ее роль для покрытия базы. И чем Польше полезный объем водохранилища, тем целесообразнее ее применять в пиковой части графика нагрузки.

ГЭС с многолетним регулированием.

Одновременно может пополнять как суточное, так и годичное регулирование. В общем случае ее место в верхней части графика нагрузки. И только в многоводные периоды, а также, чтобы не делать холостые сбросы ГЭС может опускаться в базовую часть графика нагрузки.

54. Схема ГТУ открытого типа. Основные элементы, принцип работы, область применения. Термический КПД ГТУ. Изображение идеального и реального циклов ГТУ открытого типа в I,S - диаграмме.

Принцип работы газовой турбины аналогичен принципу работы паровой турбины и конструктивно они примерно такие же. ГТУ могут быть открытого и закрытого типа. На ГТУ открытого типа используют газ и жидкое топливо, на ГТУ закрытого типа используют любой газ и тепло передается через стенку.

ГТУ открытого типа.

Основное оборудование ГТУ открытого типа:

- газовые турбины;

- воздушный компрессор;

- электрогенератор.

Рисунок 83.

ВК – воздушный компрессор, КСГ – камера сгорания, ГТ – газовая турбина.

Воздух поступает в воздушный компрессор, сжимается, повышается давление; с повышенным давлением поступает в камеру сгорания, где происходит сгорание топлива. Продукты сгорания идут на лопатки газовой турбины, здесь происходит превращение тепловой энергии в механическую. Компрессор находится на одном валу с турбиной. 50-60% вырабатываемой мощности турбиной потребляет компрессор, привод компрессора. Воздух забирает часть тепла продуктов сгорания в регенераторе.

ГТ – 100 – 750, где число 100 означает 100 МВт полезной мощности (электрической мощности в данном случае), а 750 – температура продуктов сгорания перед турбиной.

Рисунок 84. Идеальный цикл ГТУ. Цикл Брайтона.

Рисунок 85. Реальный цикл.

2а – 3 подвод тепла

4а – 1 отвод тепла

1 - 2а - 3 – 4а – 1 полезная работа

54. Методы повышения КПД ГТУ. Основные преимущества ГТУ по сравнению с ПТУ.

Эффективность ГТУ.

η_ГТУ = [α_Tад. ∙ η_oi ∙ η_м – α_кад / (η_кад ∙ η_м)] / Q_подв ∙ η_ксг ∙ η_г

абсолютный электрический КТД ГТУ

Q_подв – подведенное тепло, η_ксг – КПД камеры сгорания.

Рисунок 86.

Способы увеличения эффективности ГТУ

1. осуществление регенерации

Теоретически степень регенерации может изменяться от 0 до 1, а практически до 0,7.

σ = 0 ÷ 1, а практически σ = 0 ÷ 0,7

регенерация равна нулю, следовательно, регенерации нет.

2. промежуточный подвод и отвод тепла

Рисунок 87.

Рисунок 88.

Рисунок 89.

Процесс с изотермическим подводом и отводом тепла, при бесконечном подводе пи отводе тепла + регенерация =Цикл Карно.

Оценка КПД.

КПД компрессора адиабатичекий изменяется 0,75 ÷ 0,85. КПД турбины адиабатический выше, чем у паровой турбины, 0,85 ÷ 0,9. η_мех = 0,97 ÷ 0,98

54. Тепловые схемы и элементы парогазовых установок. Основы повышения КПДПГУ.

55. ПГУ с высоконапорным парогенератором.