Некоторые особенности ПГУ с дожиганием топлива в утилизаторах теплоты выхлопных газов

В. Г. Морев; Г. А. Любишин

Некоторые особенности ПГУ с дожиганием топлива в утилизаторах теплоты выхлопных газов

В. Г. Морев, Г. А. Любишин

Аннотация

На основании термодинамических соотношений и нагрузочных характеристик одновальной ГТУ Titan 130 получены зависимости, показывающие, что дожигание увеличивает КПД утилизации и коэффициент использования теплоты топлива ПГУ, которые возрастают с повышением температуры окружающего воздуха. Их прирост тем больше, чем ниже нагрузка ГТУ и температура окружающего воздуха. Расчёты балансов и теплообмена поверхностей теплообмена котла-утилизатора показали, что распределение дожигания на две-три зоны (ДУ1 перед пароперегревателем, ДУ2 перед испарителем и при необходимости ДУ3 перед экономайзером) позволяет снизить максимальную температуру дожигания и за счёт этого удешевить стоимость утилизатора. Показано, что при размещении ПГУ в умеренном климатическом поясе дожигание обеспечивает бульшую паропроизводительность в сравнении с однократным дожиганием в ДУ1, при этом преимущественное дожигание в ДУ2 удешевляет стоимость утилизатора. Определена предельная величина энергетического впрыска пара в камеру сгорания ГТУ до 4,5 к номинальному расходу топлива, исходящая из требования устойчивости горения по достижению минимальной концентрации кислорода перед дожигающим устройством.

Ключевые слова

промышленная ТЭЦ; отбор пара; ПТУ; ГТУ; котёл-утилизатор; распределённые дожигающие устройства; содержание кислорода; впрыск пара; ПГУ; КПД; мощность; industrial combined heat and power plant; steam tapping; gas turbine unit; waste heat boiler; distributed supplementary firing devices; oxygen content; steam injection; CCGT; efficiency; power

Полный текст:

PDF

Литература

Морев, В. Г. О дожигании топлива в утилизаторах теплоты выхлопных газов / В. Г. Морев. - Промышленная энергетика. - 2018. - № 11.

Трухний, А. Д. Парогазовые установки электростанций: учебник для вузов / А. Д. Трухний. - М.: Издательский дом МЭИ, 2017.

СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

Трухний, А. Д. Расчет тепловых схем утилизационных парогазовых установок: учебное пособие / А. Д. Трухний, А. А. Романюк. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006.

Попырин, Л. С. Повышение эффективности парогазовых ТЭЦ в зимнее время / Л. С. Попырин, И. А. Смирнов, А. Г. Щеглов, М. Д. Дильман // Теплоэнергетика. - 2000. - № 12.

Кудинов, А. А. Повышение эффективности газотурбинной установки путём впрыска водяного пара в камеру сгорания двигателя НК-37 / А. А. Кудинов, С. П. Горланов // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура, 2017, № 1 (14).

Дикий, Н. А. Судовые газопаротурбинные установки / Н. А. Дикий. - Л.: Судостроение, 1978.

Кудинов, А. А. Оценка влияния впрыска водяного пара в камеру сгорания ГТУ-25 на эффективность работы котла-утилизатора ТКУ-6 Безымянской ТЭЦ / А. А. Кудинов, С. П. Горланов // Энергетик, 2014, № 9.