Энергоэффективность объединенных высокотемпературных газотурбинных и паротурбинных энергоблоков

Abstract

Развиты методы и выполнен большой объем исследований экономичности совместной работы газотурбинного и паротурбинного энергоблоков в виде энергокомплекса: высокотемпературная газотурбинная надстройка (ГТН) – паротурбинный энергоблок со сверхкритическими и суперкритическими начальными параметрами пара (ГТН-ПТУ). Результаты показали, что при паротурбинном энергоблоке с электрической мощностью 300 МВт и более, с начальными параметрами пара 24–25 МПа и 540–550 °С, с ГТН мощностью450-500 МВт при начальной температуре газа 1300 °С – КПД-нетто энергокомплекса достигает 52–53%. При повышении начальной температуры газа в ГТУ до 1500 °С КПД увеличивается еще на 2%. При этой ГТН и суперкритических начальных параметрах пара 30 МПа и 650 °С в ПТУ КПД-нетто энергокомплекса может достигать 56%, а при повышении их до 40 МПа и 750 °С – 58% и более. Путем дальнейшего совершенствования энергокомплексов их КПД-нетто в перспективе при начальной температуре газа 1500 °С может быть доведен до 60%.

Розвинені методи і виконаний великий обсяг досліджень економічності спільної роботи газотурбінного і паротурбінного енергоблоків у вигляды енергокомплексу: високотемпературна газотурбінна надбудова (ГТН) – паротурбінний енергоблок з надкритичними і суперкритичними початковими параметрами пари (ГТН-ПТУ). Результати показали, що при паротурбінному енергоблоці з електричною потужністю 300 МВт і більш, з початковими параметрами пари 24–25 МПа і 540–550°С, з ГТН потужністю 450–500 МВт при початковій температурі газу 1300 °С – ККД-нетто енергокомплексу досягає 52-53%. При підвищенні початкової температури газу в ГТУ до 1500 °С ККД збільшується ще на 2%. При цій ГТН і суперкритичних початкових параметрах пари 30 МПа і 650 °С у ПТУ ККД-нетто енергокомплексу може досягати 56%, а при підвищенні їх до 40 МПа і 750 °С – 58% і більш. Шляхом подальшого удосконалення енергокомплексів їх ККД-нетто в перспективі при початковій температурі газу 1500 °С може бути доведений до 60%.

Methods have been developed and a large amount of research collaboration economy of gas turbine and steam turbine power plants in the form of an energy: high-temperature gas turbine superstructure (GTS) - steam turbine power unit with supercritical and supercritical initial parameters couple (GTS -STP).The results showed that the steam-turbine power unit with a power capacity of 300 MW or more, with the initial parameters of the pair 24–25 MPa and 540–550 °C, with GTS power 450–500 MW during the initial gas temperature of 1300 °C – net efficiency energy complex is 52–53%.When the initial temperature of gas in gas turbines up to 1500 °C, the efficiency will increase by 2%. In this GTS and supercritical steam parameters of the initial 30 MPa and 650 °C in the STP net efficiency can reach 56%, while increasing them to 40 MPa and 750 °C – 58% or more. By further improving the efficiency of power complexes of the net in the future when the initial gas temperature of 1500 °C can be reduced to 60%.