Реферат: Бинарные парогазовые установки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

РЕФЕРАТ

на тему «Бинарные парогазовые установки»

по дисциплине «Введение в направление»

Проверил: Выполнил:

проф. Щинников П.А. студент Курьянов А.А.

группа ТЭ-51

Отметка о защите

________________

Новосибирск, 2009

Введение

В данной работе, представлены термодинамический цикл и схема бинарной парогазовой установки. Дано описание ее работы.
Описание установки

На современном этапе ПГУ разрабатываются и создаются 3Х типов[1]:

Вкратце рассмотрим бинарные парогазовые установки, но перед тем, как раскрыть тему бинарных парогазовых установок (ПГУ), необходимо объяснить физические процессы и дать определения составляющим частям данной установки.

Описание цикла

Основные процессы протекающие в установке:

1 – процесс сжатия в компрессоре;

2 – сжигание в камере сгорания;

3 – расширение газа в турбине;

4 – линия условного замыкания цикла, на самом деле газы сбрасываются

в котел утилизатор и забирается воздух из атмосферы[7];

TПВ – нагрев воды в котле до температуры кипения;

P0 – испарение воды в котле;

T0 – перегрев пара;

T0 – TК – расширение пара в турбине;

PK – конденсация пара в конденсаторе.

Рис. 2 [5] Цикл парогазовой установки в координатах T — S.

Описание установки

ПТУ

Рис. 1 [1] Принципиальная тепловая схема бинарной парогазовой установки:

ГТУ – газотурбинная установка; ПТУ – паротурбинная установка.

Используя обозначения на рис.1 можно кратко описать работу ПГУ. Установка состоит из двух ступеней: верхней является газотурбинная установка или ГТУ (верхний прямоугольник), нижней паротурбинная установка или ПТУ (нижний прямоугольник).

Воздух сжимается в компрессоре 2 и поступает в камеру сгорания 1, в которую подается топливо, и при его сгорании образуются высокотемпературные газы. Степень повышения давления, т.е. отношение давлений воздуха на входе и выходе в современных установках достигает 15 раз. Температура на выходе из камеры сгорания составляет 1000-1200 °С.

Далее в блоке турбина-генератор (4-5) происходит выработка электрической энергии.

Отработавшие в ступени ГТУ газы на выходе по-прежнему обладают высокой температурой (500-600 °С). Нецелесообразно сбрасывать газы в атмосферу. Для использования их тепла используют котел-утилизатор. Т.е. нижняя ступень или паротурбинная установка (ПТУ) включает в себя: котел-утилизатор 7 и паровую турбину 8. Рабочим телом ПТУ является вода и её пар. Рассмотрим работу этой установки: отработавшие в ступени ГТУ высокотемпературные газы попадают в паровой котел-утилизатор, в котором производится пар для паровой турбины. Отработавший в турбине пар сбрасывается в конденсатор 9. Далее насосом 10 снова на котел. Цикл повторяется. В данном примере рассмотрен котел утилизатор, выполненный с контуром естественной циркуляции. И состоит из:

а – экономайзер;

б – барабан;

в – испаритель;

г – перегреватель.

Парогазовая установка с котлом-утилизатором – наиболее перспективная и широко распространенная в энергетике парогазовая установка, отличающаяся простотой и высокой эффективностью производства электрической энергии. Эти ПГУ – единственные в мире энергетические установки, которые при работе в конденсационном режиме отпускают потребителям электроэнергию с КПД 55-60%.

Эксплуатационные издержки мощной современной ПГУ вдвое ниже по сравнению с издержками на пылеугольной ТЭС. Сроки строительства ПГУ, в особенности при поэтапном вводе в эксплуатацию, намного короче, чем сроки строительства мощных тепловых электростанций других типов.

Одной из главных причин перспективности ПГУ является использование природного газа – топлива, мировые запасы которого очень велики. Газ – это лучшее топливо для энергетических ГТУ – основного элемента установки. Природный газ хорошо транспортируется на дальние расстояния по магистральным газопроводам. Его можно поставлять и в жидком виде, как сжиженный природный газ. Таким топливом, например, пользуются для ПГУ в Японии и Южной Корее.

Парогазовые установки могут также работать при использовании в ГТУ тяжелого нефтяного топлива, сырой нефти, побочных продуктов переработки нефти, синтетического газа, получаемого при газификации углей[2].

Заключение

Лучшие показатели экономичности среди всех типов ПГУ имеют установки с котлом-утилизатором. При работе на природном газе м номинальной нагрузкой они обеспечивают производство электроэнергии с КПД нетто до 60%. Вместе с тем для их работы необходимо бесперебойное круглогодичное снабжение природным газом высокого давления (более 4 МПа).

В данной работе вкратце описана схема работы бинарной ПГУ. Дана характеристика цикла работы установки.
Список литературы

1. Ноздренко Г.В.

Конспект лекций. НГТУ. 2008.

2. Цанев С.В.

, Буров В.Д., Ремезов А.Н.Газотурбинные и парогазовые

установки тепловых электростанций. М.: Издательство МЭИ,

2002. – 584 с., ил.

3. Уваров В.В.

Газовые турбины и газотурбинные установки. М.:

«Высшая школа», 1970. – 320 с., ил.

4. Шварц В.А.

Конструкции газотурбинных установок. М.: