» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Октябрь, 2019 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №10 (31) 2019
Автор: Стоцкий Кирилл Степанович, Магистрант 2 курс
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Принцип действия и устройство парогазовой установки
Дата публикации: 13.10.2019
УДК 621.11
ПРИНЦИП
ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО ПАРОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ
Стоцкий Кирилл Степанович
Фазылов Ильшат Занфирович
cтуденты 2 курса магистратуры
кафедра электромеханики факультет авионики,
энергетики и инфокоммуникаций
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет, г. Уфа
Стоцкая Диана Рашитовна
студент 3 курса бакалавриата
кафедра экологии и природопользования, биологический факультет
Башкирский Государственный Университет, Россия, г.Уфа
научный руководитель: Максудов Денис Вилевич
доцент кафедры электромеханики
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет, Россия, г.
Уфа
Аннотация. В
данной статье описывается принцип действия и устройство парогазовой установки,
ее преимущества и недостатки.
Ключевые слова: ПГУ,
паровая турбина, газовая турбина, энергетика, парогазовая установка.
Парогазовые
установки (ПГУ)
Парогазовая установка — электрогенерирующая станция,
служащая для производства электроэнергии. Отличается от паросиловых и
газотурбинных установок повышенным КПД.
Парогазовые установки производят электричество и
тепловую энергию. Тепловая энергия используется для дополнительного
производства электричества [1].
Принцип
действия и устройство парогазовой установки (ПГУ)
Парогазовая
установка состоит из двух отдельных блоков: паросилового и газотурбинного. В
газотурбинной установке турбину вращают газообразные продукты сгорания топлива.
Топливом
может служить как природный газ, так и продукты нефтяной промышленности (например мазут, дизельное топливо).
В производстве
электроэнергии электростанция с комбинированным циклом представляет собой
сборку тепловых двигателей, которые работают в тандеме от одного и того же
источника тепла, преобразуя его в механическую энергию для привода
электрических генераторов. Принцип состоит в том, чтопосле
завершения своего цикла (в первом двигателе) температура рабочей жидкости в
системе все еще достаточно высока (около 500°C), чтобы второй последующий тепловой двигатель
извлекал энергию из тепла, которое производил первый двигатель. Вырабатывая
электроэнергию из нескольких рабочих потоков, общая чистая эффективность
системы может быть увеличена на 50–60%. То есть от общей эффективности, скажем,
34% (простой цикл) до, возможно, общей эффективности 62% (комбинированный
цикл), 84% от теоретической эффективности (цикл Карно) [2].
Рисунок 1. Принцип работы парогазовой установки
Это может быть возможно, потому что тепловые двигатели могут
использовать только часть энергии, которую производит их топливо (обычно менее
50%). В обычном (не комбинированном цикле) тепловом двигателе оставшееся тепло
(то есть горячий выхлопной газ) от сгорания тратится впустую.
Существуют
парогазовые установки, у которых паровая и газовая турбины находятся на одном
валу, в этом случае устанавливается только один генератор. Также часто пар с
двух блоков ГТУ – котёл-утилизатор направляется в одну общую паросиловую
установку.
Часто
ПГУ создаю на основе старых существующих паросиловых установок.
В
этом случае уходящие газы из новой газовой турбины сбрасываются в существующий
паровой котел, который соответствующим образом модернизируется. Естественно эффективность таких ПГУ ниже, чем у новых установок,
спроектированных с «нуля».
На
установках небольшой мощности поршневая паровая машина обычно эффективнее, чем
лопаточная радиальная или осевая паровая турбина, и есть предложение применять
современные паровые машины в составе ПГУ [3].
Преимущества и недостатки парогазовых установок (ПГУ)
Парогазовые установки
(ПГУ) — относительно новый тип электростанций, работающих на газе, жидком или
твердом топливе. Парогазовые установки (ПГУ) предназначены для получения максимального
количества электроэнергии.
Общий электрический КПД
парогазовой установки составляет ~ 58-64%. Для сравнения, у работающих отдельно
паросиловых установок КПД обычно находится в пределах 33-45%, в стандартных
газотурбинных установках КПД составляет ~ 28-42%.
К недостаткам можно
отнести то, что паровая турбина не может самостоятельно работать без газовой
турбины и данный факт усложняет вывод газовой турбиныв
длительный ремонт [4].
Список литературы:
- РожковаЛ.Д., КарнееваЛ.К, Электрооборудование электрических станций и подстанций, Москва – 2013;
- Парогазовые установки (ПГУ).[Электронный ресурс]. Режим доступа:https://leomaschinen.ru/information/parogazovye-ustanovki-pgu-ustrojstvo-i-printsip-raboty/(дата обращения: 06.10.2019);
- Принцип действия и технические характеристики ПГУ. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://studopedia.ru/10_204601_printsip-deystviya-i-tehnicheskie-harakteristiki-pgu-rabotayushchey-po-utilizatsionnoy-sheme.html (дата обращения: 06.10.2019);
- Цанев С.В., Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций, Москва – 2012.
Комментарии:
