Применение воздушной турбохолодильной машины для повышения эффективности работы газотурбинных установок

Н. В. Кондратьев; В. С. Виниченко; С. В. Прокопьева; Д. В. Фролов

doi:10.34831/EP.2023.23.80.004

Применение воздушной турбохолодильной машины для повышения эффективности работы газотурбинных установок

Н. В. Кондратьев, В. С. Виниченко, С. В. Прокопьева, Д. В. Фролов

Аннотация

Приведено теоретическое обоснование применения воздушной турбохолодильной машины открытого типа для охлаждения воздуха перед компрессором газотурбинной установки (ГТУ), работающей совместно с электрогенератором. Работа посвящена анализу эффективности применения турбохолодильных машин для охлаждения воздуха, всасываемого компрессором ГТУ. Предложено техническое решение по смешиванию части холодного потока воздуха, охлаждаемого в турбохолодильной машине, и части потока воздуха из атмосферы для подачи в компрессор ГТУ. Проведены численные исследования, показывающие эффективность применения турбохолодильной машины марки ТХМ 1-75 с целью охлаждения воздуха перед ГТУ SGT-100 фирмы «Siemens» для выбранного региона РФ. Теоретически определена и графически построена зависимость рассчитанной предполагаемой дополнительно генерируемой мощности в случае применения воздушной турбохолодильной машины, а также получен требуемый расход холодного воздуха от наружной температуры.

Ключевые слова

газотурбинная установка, парогазовая установка, воздушная турбохолодильная машина, охлаждение воздуха, компрессор, детандер, смеситель, повышение эффективности турбоустановок

Полный текст:

PDF

Литература

Потребление нефтепродуктов в России: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https:// svspb.net/norge/potreblenie-nefteproduktov.php?l= rossija.

Черникова, Ю. С. Влияние параметров наружного воздуха на характеристики энергетических ГТУ / Ю. С. Черникова, С. В. Лукин // Приборостроение и автоматизированный электропривод в топливно-энергетическом комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве: Сборник материалов III Поволжской научно-практической конференции. В 2-х томах, Казань, 07 – 08 декабря 2017 года. Том 2. — Казань: Казанский государственный энергетический университет, 2017. — С. 172 – 175.

Носырева, Д. А. Оценка влияния температуры наружного воздуха на эффективность работы ГТУ / Д. А. Носырева // Экономика и бизнес: теория и практика. — 2020. — № 1 – 2(59). — С. 65 – 70. — DOI 10.24411/2411-0450-2020-10049. — EDN VTRBZE.

Буров, В. Д. Повышение номинальной мощности и энергетической эффективности ПГУ в условиях высоких температур наружного воздуха путем впрыска воды в газовоздушный тракт ГТУ / В. Д. Буров, Б. Д. Теплов // Молодой ученый. — 2015. — № 23.1 (103.1). — С. 11 – 13.

Шахин, Н. Системы охлаждения воздуха на входе в газотурбинные установки (1-я часть) / Н. Шахин, Х. Акул // Турбины и дизели. — URL: http://www.turbine-diesel.ru/rus/node/1497 (дата обращения: 01.08.2023).

Мартынов, А. В. Установки для трансформации тепла и охлаждения: сб. задач / А. В. Мартынов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 200 с.

Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин / Под ред. И. А. Сакуна. — Л.: Машиностроение, 1987. — 423 с.

Паспорт промышленной турбины Siemens SGT-100: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://belenergetics.ru/wp-content/uploads/2011/ 01/Описание-турбины-Siemens-SGT-100.pdf (дата обращения: 01.08.2023).

О когенерации, малой энергетике и строительстве тепловых электрических станций: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https:// cogeneration.ru/siemens-gtu/siemens sgt-100.html (дата обращения: 01.08.2023).

Расчет цикла воздушной турбохолодильной машины на базе центробежного компрессора и турбодетандера: учеб. пособие / А. М. Симонов [и др.]. — СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2020. — 76 с.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.23.80.004