CC BY
1УДК 62-681
Папковский Д.А.
студент 2 курса заочного отделения магистратуры Кафедра: Промышленная теплоэнергетика Национальный исследовательский университет «МЭИ» (г. Смоленск, Россия)
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ПАРОГАЗОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Аннотация: в работе рассмотрены подготовки топливной смеси, процессы получения электрической и тепловой энергии на ПГУ и выполнено сравнение производства электрической и тепловой энергии на ПГУ.
Ключевые слова: парогазовая установка, электростанция, тепловая энергия, электрическая энергия, теплофикация.
Технологические схемы парогазовых электростанций представляют собой сложные инженерные конструкции, разработанные для эффективного преобразования тепловой энергии, выделяемой при сжигании топлива, в электрическую энергию и тепло, которое может быть использовано для коммунальных и промышленных нужд. Вот несколько основных технологических схем парогазовых электростанций:
Прямой цикл: Прямой цикл парогазовой электростанции представляет собой прямой процесс преобразования тепла, выделяемого при сжигании топлива, в механическую энергию, а затем в электрическую. В этой схеме тепловая энергия используется для нагрева воды и превращения ее в пар, который затем расширяется в турбине, приводящей в движение генератор для производства электричества [1].
Комбинированный цикл: Комбинированный цикл включает в себя сочетание парогазовой установки с газовой турбиной. Этот подход позволяет повысить эффективность использования топлива, поскольку он позволяет использовать отходящее тепло от газовой турбины для производства пара, который затем используется для приведения в действие паровой турбины.
Когенерационная схема: Когенерационная схема парогазовой электростанции предназначена для производства электрической энергии и тепла одновременно. Она наиболее эффективна в применении в тех случаях, когда требуется высокая эффективность процесса и эффективное использование тепловой энергии.
Многотопливные схемы: Некоторые парогазовые электростанции могут быть спроектированы для использования нескольких видов топлива, что делает их более гибкими и адаптивными к изменяющимся рыночным условиям и ресурсам.
Снабжение топливом и подготовка циклового воздуха.
Снабжение топливом и подготовка циклового воздуха являются ключевыми аспектами работы парогазовых электростанций, поскольку эффективность и надежность работы установки напрямую зависят от качества и подготовки используемых топлив и воздуха. Вот основные этапы и процессы снабжения топливом и подготовки циклового воздуха на парогазовых электростанциях:
Подготовка топлива. Хранение топлива: топливо, такое как природный газ, мазут, уголь или дизельное топливо, хранится в специальных резервуарах или емкостях на территории электростанции. Обработка топлива: в некоторых случаях топливо подвергается специальной обработке перед тем, как оно поступает в систему подачи, например, мазут может подогреваться для улучшения его текучести [2].
Системы подачи топлива. Трубопроводы и насосы: для перекачки топлива от хранилища к месту сгорания используются трубопроводы и насосы. Контрольные системы: системы контроля могут включать в себя датчики уровня
топлива, температуры и давления для обеспечения надежной работы подачи топлива.
Подготовка циклового воздуха. Фильтрация воздуха: цикловый воздух, необходимый для сгорания топлива, проходит через системы фильтрации для удаления загрязнений и частиц. Контроль содержания кислорода: содержание кислорода в цикловом воздухе контролируется, чтобы обеспечить оптимальные условия для сгорания топлива. Регулирование давления и температуры: системы регулирования контролируют давление и температуру воздуха, поступающего в камеру сгорания для оптимизации процесса сгорания топлива.
Процессы получения электрической и тепловой энергии на ПГУ.
На парогазовых установках (ПГУ) процессы получения электрической и тепловой энергии взаимосвязаны и зависят от характеристик установки, используемого топлива и технологических особенностей. Вот основные процессы и характеристики получения электрической и тепловой энергии на ПГУ:
1. Процесс генерации пара:
• ПГУ работают на основе комбинации газовой и паровой турбин, которые приводят генераторы электроэнергии.
• Тепловая энергия, выделяемая при сгорании топлива в камере сгорания, используется для нагрева воды в котлах, где она превращается в пар под высоким давлением и температурой.
2. Работа паровой турбины:
• Пар, полученный в котлах, поступает на вход паровой турбины, где энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения ротора турбины.
• Роторы паровых турбин привязаны к генераторам, которые производят электрическую энергию.
3. Работа газовой турбины:
• Газовая турбина приводится в движение сгоранием топлива в камере сгорания.
• Выпускаемые газы после сгорания топлива используются для приведения в движение лопаток газовой турбины, что также способствует вращению генератора.
Сравнение производства электрической и тепловой энергии на ПГУ.
Характеристика Электрическая энергия Тепловая энергия
Источник тепла Сгорание топлива в камере сгорания Выделение тепла в котлах
Процесс преобразования Движение паровой и газовой турбин Нагрев воды до пара под давлением
Основной продукт Электрическая энергия Пар высокого давления и температуры
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Кудинов, В. А. Теплотехника / В.А. Кудинов, Э.М. Карташов, Е.В. Стефанюк. - М.: Абрис, 2017. - 424 с;
2. Громов, Н. К. Городские теплофикационные системы / Н.К. Громов
Papkovsky D.A.
National Research University «MEI» (Smolensk, Russia)
FEATURES OF TECHNOLOGICAL PROCESS OF OBTAINING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY AT COMBINED-CYCLE POWER PLANT
Abstract: the paper considers the preparation of a fuel mixture, the processes of obtaining electric and thermal energy at a CCGT and compares the production of electric and thermal energy at a CCGT.
Keywords: combined-cycle gas plant, power plant, thermal energy, electric energy, heating.
