Котлы-утилизаторы (КУ) газотурбинных установок
Котлы-утилизаторы ГТУ подразделяются на паровые, предназначенные для выработки водяного пара, который используется в паровых турбинах, водяные, в которых нагревается питательная вода, и комбинированные, в которых подогревается вода и генерируется водяной пар.
По конструктивному исполнению и составу тепловой схемы КУ подразделяются на несколько типов: а) горизонтальные или
вертикальные; б) с естественной или принудительной
многократной циркуляцией воды и прямоточные.
Для повышения и стабилизации температуры газов и повышения паропроизводительности перед поверхностями нагрева КУ могут устанавливаться дожигающие устройства. В этом случае в среде выходных газов ГТУ в специальной камере дополнительно сжигается топливо.
Возможности использования на КС установок парогазового цикла
Повышение КПД агрегата при объединении паросиловой и газотурбиной установок происходит в результате термодинамической надст-
ройки парового цикла высокотемпературным газовым циклом, что и приводит к уменьшению потерь теплоты с уходящими продуктами сгорания ГТУ.
В ПГУ часть теплоты отработавших продуктов сгорания ГТУ Qут.п , передаваемое в котле-утилизаторе в процессе s – r, используется для получения водяного пара высокого давления, который, расширяясь в паровой турбине, производит полезную работу, идущую на привод нагнетателя природного газа (ЦБК) или электрогенератора.
Различают несколько модификаций парогазовых установок:
ПГУ с высоконапорным парогенератором;
ПГУ с низконапорным парогенератором и дожигающим устройством;
ПГУ с котлом-утилизатором, которые нашли применение на тепловых электростанциях (основная область использования), на морском транспорте, в различного рода энерготехнологических установках и т.п.
Наиболее перспективной схемой ПГУ для использования на магистральных газопроводах следует считать чисто утилизационную схему, в
которой парогенератор обогревается только отходящими газами газовой турбины – схема ПГУ с полной надстройкой цикла.
Коэффициент полезного действия установок парогазового цикла с использованием, например, установок мощностью 16 ÷ 25 МВт может достигать 40 ÷ 45 % и выше. Это значит, что надстройка газового цикла паросиловым значительно повышает
эффективность использования теплоты уходящих газов и позволяет получить дополнительную
мощность на компрессорной станции. |
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
п |
|||
η |
= η |
гту |
|
1 + |
|
. |
|
|
|
||||||
пгу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nгту |
||