ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА С КОТЛОМ-УТИЛИЗАТОРОМ И ИСПАРИТЕЛЯМИ МГНОВЕННОГО ВСКИПАНИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ

УДК 621 Галишина Гульназ Вазировна студентка 2 курса магистратуры, факультет авиационных двигателей, энергетики и транспорта, Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, г. Уфа e-mail: galishd@mail.ru Научный руководитель: Гришин А. Н., кандидат технических наук, доцент, Уфимский государственный авиационный технический университет Россия, г. Уфа ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА С КОТЛОМ-УТИЛИЗАТОРОМ И ИСПАРИТЕЛЯМИ МГНОВЕННОГО ВСКИПАНИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ Аннотация: В статье рассматривается парогазовая установка на базе газотурбинной установки GT26 и котла-утилизатора П-96 с испарителями мгновенного вскипания питательной воды. Представлены принципиальные схемы установок, принцип их работы и результаты основных параметров парогазовой установки с котлом-утилизатором. Ключевые слова: Парогазовая установка, котел-утилизатор, газотурбинная установка, испаритель, коэффициент полезного действия. Galishina Gulnaz Vazirovna 2nd year master student, Faculty of Aircraft Engine Design, Energy and Transportation Engineering Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa Scientific adviser: Grishin A.N., candidate of technical sciences, associate professor, Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa STEAM-GAS PLANT WITH A BOILER-RECOVERY BOILER AND EVAPORATORS OF INSTANT BOILING OF FEED WATER Abstract: The article discusses a combined-cycle plant based on a GT26 gas turbine unit and a P-96 recovery boiler with evaporators for instant boiling of feed water. Schematic diagrams of the installations, the principle of their operation and the results of the main parameters of a combined cycle gas turbine unit with a recovery boiler are presented. 1 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2019 http://tribune-scientists.ru  Key words: Combined cycle plant, waste-heat boiler, gas turbine unit, evaporator, efficiency. Парогазовая установка с котлом-утилизатором (ПГУ с КУ) – имеет высокую эффективность и большую перспективу в энергетике, так как их коэффициент полезного действия (КПД) может достигать до 51-60%. В газотурбинной установке GT26 воздух сжимается в 22-ступенчатом компрессоре и поступает в первую (основную) камеру сгорания (КС1), где сжигается 2/3 топлива (см. рисунок 1). Рисунок 1. Принципиальная схема GT26 Затем продукты сгорания направляются и расширяются в турбине высокого давления (ТВД), которая состоит из одной ступени, и поступают во вторую камеру сгорания (дополнительную), где сжигается остальная 1/3 часть топлива. Далее продукты сгорания расширяются в четырехступенчатой турбине низкого давления. Обе камеры сгорания являются кольцевыми. В дополнительной камере сгорания оксиды азота NOx, которые загрязняют атмосферу, практически не образуются [1]. На рисунке 2 представлена ГТУ GT26. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2019 http://tribune-scientists.ru 2  Рисунок 2. Газотурбинная установка GT26 На рисунке 3 представлена схема парогазовой установки с котлом- утилизатором и испарителями мгновенного вскипания питательной воды (реконструкция КУ П-96). питательной воды Рисунок 3. Схема ПГУ с КУ и испарителями мгновенного вскипания Продукты сгорания после газотурбинной установки направляются в котел- утилизатор, где последовательно передают теплоту пару и воде. По ходе продуктов сгорания в КУ располагаются: пароперегреватели высокого давления 4, пароперегреватели низкого давления 5, экономайзер 6, газовый подогреватель конденсата 7. Нагреваемая среда во всех поверхностях нагрева будет однофазная (либо пар, либо вода), это упрощает конструкцию и увеличивает надежность, уменьшает стоимость КУ по сравнению с прототипом (КУ-96). Генерация пара в контуре высокого давления осуществляется в испарителе Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2019 http://tribune-scientists.ru 3 мгновенного вскипания высокого давления 8, а в контуре низкого давления - в испарителе мгновенного вскипания низкого давления 9. Пар после испарителя мгновенного вскипания высокого давления 8 и перегрева в перегревателе высокого давления 4 направляется в паровую турбину (цилиндр высокого давления) 10. Затем отработавший пар поступает в испаритель мгновенного вскипания низкого давления 9, через барботажную тарелку, куда поступает и вода из испарителя мгновенного вскипания высокого давления 8. Пар из испарителя мгновенного вскипания низкого давления 9 и перегрева в перегревателе низкого давления 5 направляется в паровую турбину (цилиндр низкого давления). Паровая турбина вырабатывает полезную электроэнергию. Вода из испарителя мгновенного вскипания низкого давления 9 направляется в деаэратор 12, так же в водоводяной теплообменник 13. Часть воды из испарителя мгновенного вскипания низкого давления 9 направляется в теплообменник очистки 14, а потом в блок химической очистки воды 15. Вода из блока очистки 15 поступает в деаэратор 12. Пар из цилиндра низкого давления поступает в конденсатор 16. Вода из деаэратора 12 с помощью питательного насоса 17 направляется в КУ, а вода из конденсатора с помощью конденсатного насоса – в газовый подогреватель конденсата. Рециркуляционный насос 19 необходимо для рециркуляции воды в контуре газового подогревателя конденсата 7, для того чтобы регулировать температуру конденсата на его входе. Сетевая вода через водоводяной теплообменник 13 прокачивается сетевым насосом 20, а циркуляционная через конденсатор 16 – циркуляционным насосом 20 [2]. В таблице 1 приведены основные результаты расчета ПГУ с КУ и испарителями мгновенного вскипания питательной воды. Таблица 1. Основные результаты расчета ПГУ с КУ и испарителями мгновенного вскипания питательной воды. N гту, N пту, N пгу, η ут, η пту, η пгу, η гту, МВт МВт МВт % % % % 262 101,94 363,94 0,7044 0,382 0,3618 0,5156 4 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2019 http://tribune-scientists.ru  Cписок литературы: 1. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. Москва: Издательский дом МЭИ, 2006. 584 с. 2. Патент РФ № 2674822. Способ работы парогазовой установки с котлом- утилизатором и испарителями мгновенного вскипания питательной воды. / Гришин А.Н., Слесарев В.А.; Опуб. в БП №35 13.12.2018 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2019 http://tribune-scientists.ru 5