Надстройка котельных газотурбинными установками (по материалам периодической печати)
Применение в энергетике газовых турбин малой и средней мощности. Реконструкция котельных с размещением в них газотурбинных установок. Особенности мини-ТЭЦ на основе газотурбогенераторов. Экономическая эффективность применения газотурбинных установок.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 916,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Надстройка котельных газотурбинными установками (по материалам периодической печати)
С.В. Кузнецов, редактор журнала «Новости теплоснабжения»
В последнее время все большее внимание уделяется применению в энергетике газовых турбин малой и средней мощности. Одно из направлений их использования - это переоборудование котельных в мини-ТЭЦ.
В рамках федеральной целевой программы по энергосбережению создание мини-ТЭЦ рассматривается как эффективное решение проблем электро- и теплоснабжения в масштабе небольших регионов, городов, поселков, промышленных предприятий и т.п.
Совместная работа газотурбинных установок с водогрейными и паровыми котлами в котельных позволяет обеспечить надежное электроснабжение собственных нужд, что в свою очередь повышает надежность теплоснабжения потребителей, а так же снизить удельные расходы топлива на единицу получаемой тепловой и электрической энергии.
При широкомасштабной реконструкции котельных с размещением в них газотурбинных установок (ГТУ) их суммарная установленная электрическая мощность только в котельных единичной теплопроизводительностью более 50 ГКал/ч в европейской части России (включая Урал) к 2010 г. может достичь 10 - 15 млн кВт [1].
Первая ГТУ-ТЭЦ в России, построенная в 1978 г. в г. Якутск, эксплуатируется и в настоящее время. На ней установлены 6 газотурбинных агрегатов производства НПО «Турбоатом». Тепло выхлопных газов утилизируется в газовых подогревателях сетевой воды (ГПСВ). Суммарная электрическая мощность станции составляет 230 МВт, а максимальная тепловая нагрузка, отпускаемая потребителям, превышает 300 Гкал/ч [2].
Схемные решения установки ГТУ
Модернизация котельной может производиться двумя способами:
1. установка отдельных модулей ГТУ с газовыми подогревателями сетевой воды;
2. надстройка действующих водогрейных или паровых котлов газотурбинными установками.
В первом случае тепловая мощность котельной увеличивается, что целесообразно только при возрастании требуемой тепловой нагрузки. При постоянной работе ГТУ существующая часть котельной должна быть переведена в пиковый режим работы.
Во втором случае необходимо согласование характеристик ГТУ и котлов (расход выхлопных газов ГТУ, расход дымовых газов через котлы, производительность дымососов), при этом котлы реконструируются в котлы-утилизаторы (КУ).
Для котельных характерны три схемы включения ГТУ. Первая (рис. 1а) - это установка газовой турбины таким образом, чтобы выхлопные газы в полном объеме направлялись в горелки котла. При этом для сжигания топлива в котле достаточно воздуха оставшегося в выхлопных газах. При нехватке окислителя возможно дополнительное подключение дутьевого вентилятора. Вторая схема (рис. 1б) используется когда расход выхлопных газов через ГТУ превышает допустимый расход газа через котел. В этом случае выхлопные газы из турбины направляются в ГПСВ и после него разделяются на две части, одна из которых направляется в горелки котла, а другая - выбрасываться в дымовую трубу. Третья схема (рис. 1в) отличается от второй только тем, что выхлопные газы разделяются на две части сразу же после турбины и только потом направляются в ГПСВ и котел, стоящие в схеме параллельно.
В том случае, когда не требуется увеличение тепловой мощности котельной следует использовать первую схему включения ГТУ, не требующую дополнительных капитальных вложений на сооружение ГПСВ.
Мини-ТЭЦ на основе газотурбогенераторов имеют следующие свойства:
q отсутствует непосредственная связь с котлом;
q необходимо применение утилизационного контура;
q высокий уровень шума;
q требуется дополнительное помещение.
Возникают так же проблемы с продажей электрической энергии в электросеть, и с лимитами потребления природного газа, т.к. внедрение ТГУ при сохранении тепловой нагрузки требует дополнительного топлива.
Экономическая эффективность применения ГТУ. Если сравнивать стоимость электроэнергии вырабатываемой на ГТУ (без учета утилизационного теплового контура), то она на 30% и более превышает стоимость электроэнергии, получаемой из централизованного источника [1].
Газовые турбины имеют небольшой КПД (0,22-0,37%), поэтому они должны использоваться только с утилизационными контурами.
Окупаемость модернизации котельной зависит от количества отпускаемой электроэнергии, от тарифов на электроэнергию, капитальных затрат, затрат на эксплуатацию и от числа часов с работы на больших тепловых нагрузках.
Наибольшая эффективность использования ГТУ обеспечивается при длительной работе с максимальной электрической нагрузкой.
Из результатов проведенных расчетов [2] следует, что выработка электрической энергии по отношению к тепловой составляет: 250-500 кВт/Гкал в режиме минимальной тепловой нагрузки ГТУ и 100-200 кВт/Гкал - при максимальной..
1. При реконструкции действующих котельных необходимо использовать схемы, предусматривающие установку за ГТУ котлов-утилизаторов (водогрейных или паровых).
2. Следует учитывать, что дополнительное производство электрической энергии требует увеличение лимитов на поставку природного газа.
3. Наибольшая экономическая эффективность использования ГТУ обеспечивается при длительной работе при максимальной электрической нагрузке.
котельная газотурбинный генератор
Литература
1. И.А.Смирнов, Л.С.Хрилев. Определение эффективности ввода газотурбинных агрегатов на площадках действующих котельных // Теплоэнергетика. 2000. № 12.
2. П.А.Березинец, Г.Е.Терешина, Л.Б.Вершинин. Варианты газотурбинной надстройки отопительных котельных // Энергетик. 1998. № 8.
3. А.Ильин. Сравнительные характеристики различных вариантов мини-ТЭЦ // Энергосбережение в Поволжье. Июль 2000 г.
4. В.И.Длугосельский, В.Я.Зубков. Надстройка водогрейных котельных газотурбинными установками //Теплоэнергетика. 1999. № 1.
5. А.М.Карасевич, Е.В.Сеннова, А.В.Федяев, О.Н.Федяева. Эффективность развития малых ТЭЦ на базе газотурбинных и дизельных энергоустановок при газификации регионов // Теплоэнергетика. 2000. № 12.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ информации о текущей деловой активности турбиностроительной компании ФГУП "ММПП" Салют" (г. Москва). Отделение промышленных газотурбинных установок. Основные характеристики и параметры ГТЭ-20С. Рабочие лопатки первых трех ступеней компрессора.
реферат [7,7 M], добавлен 17.12.2014Схемы, циклы и основные технико-экономические характеристики приводных и энергетических газотурбинных установок. Расчет зависимости КПД ГТУ от степени повышения давления при различных значениях начальных температур воздуха и газа турбинных установок.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 25.12.2013Монтаж холодильных установок: оборудования со встроенными герметическими машинами, малых установок с вынесенными агрегатами, установок средней и большой производительности. Техника безопасной работы при обслуживании и эксплуатации холодильных установок.
курсовая работа [228,7 K], добавлен 05.11.2009Теплообменные аппараты для газотурбинных установок, их применение в технике. Проект газоохладителя с продольной схемой движения теплоносителей. Конструкция трубного пучка, форма теплообменного аппарата; расчет основных теплофизических показателей.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 30.03.2011Способы расчета котельного агрегата малой мощности ДЕ-4 (двухбарабанного котла с естественной циркуляцией). Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Определение КПД котла и расхода топлива. Поверочный расчёт топки и котельных пучков.
курсовая работа [699,2 K], добавлен 07.02.2011Рассмотрение сущности, целей и задач теплотехнических испытаний котлов. Описание последовательности проведения балансовых и режимно-наладочных тестирований агрегата. Применение экспресс-метода для оценки качества ремонта или модернизации оборудования.
реферат [1,7 M], добавлен 28.06.2011Разновидности и основные характеристики жидких котельных топлив. Способы промышленного производства пищевого этилового спирта. Отходы производства этилового спирта и способы их утилизация. Виды котельных топлив. Технический анализ модифицированных топлив.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.06.2010Развитие в России децентрализованных (автономных) систем теплоснабжения. Экономическая целесообразность строительства крышных котельных. Источники их питания. Присоединение к наружным и внутренним инженерным сетям. Основное и вспомогательное оборудование.
реферат [21,7 K], добавлен 12.07.2010Предназначение и принцип работы паротурбинных и газотурбинных двигателей. Опыт эксплуатации судов с ГТУ. Внедрение ГТД в различные отрасли промышленности и транспорта. Производство турбореактивного двигателя с форсажной камерой, схема его подключения.
презентация [2,7 M], добавлен 19.03.2015Комплекс устройств для получения водяного пара под давлением (или горячей воды). Составляющие котельной установки, классификация в зависимости от показателей производительности. Котлоагрегаты с естественной и принудительной циркуляцией (прямоточной).
реферат [13,3 K], добавлен 07.07.2009Понятие и принцип работы пароводяного цикла котельных установок, его устройство и характеристика элементов. Причины образования отложений в теплообменных аппаратах. Процесс умягчения воды по методу катионного обмена. Принципиальные схемы водоподготовки.
контрольная работа [780,7 K], добавлен 18.01.2010Изучение функционирования и описание схемы управления котельной установкой. Реализация корректирующих устройств на регуляторах, этапы создания диспетчерского центра, его программное обеспечение. Анализ путей снижения затрат за счет внедрения системы.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 12.02.2010Характеристика метрологической службы ООО "Белозерный ГПК", основные принципы ее организации. Метрологическое обеспечение испытаний газотурбинных двигателей, их цели и задачи, средства измерения. Методика проведения измерений ряда параметров работы ГТД.
дипломная работа [9,6 M], добавлен 29.04.2011Характеристики и область применения теплоизоляционных материалов, их структура и свойства. Эффективность и недостатки вакуумной многослойно-порошковой теплоизоляции. Технология изоляции в аппаратах установок низкотемпературного разделения газовых смесей.
доклад [219,4 K], добавлен 24.11.2010Проблемы, возникающие при эксплуатации систем автоматического управления двигателями типа FADEC. Характеристика газотурбинных двигателей. Гидропневматические системы управления топливом. Управление мощностью и программирование подачи топлива (CFM56-7B).
дипломная работа [6,0 M], добавлен 08.04.2013Область применения холодильных установок. Обслуживание оборудования, холодильно-компрессорных машин и установок в соответствии с техническими чертежами и документацией. Требования к индивидуальным особенностям специалиста и профессиональной подготовке.
презентация [2,7 M], добавлен 10.01.2012Определение горючей массы и теплоты сгорания углеводородных топлив. Расчет теоретического и фактического количества воздуха, необходимого для горения. Состав, количество, масса продуктов сгорания. Определение энтальпии продуктов сгорания для нефти и газа.
практическая работа [251,9 K], добавлен 16.12.2013Схема газификации жилого микрорайона. Эксплуатация подземных и надземных газопроводов, газифицированных котельных. Расчёт поверхности трубопроводов, расположенных на территории микрорайона. Условия эксплуатации установок электрохимической защиты.
курсовая работа [53,7 K], добавлен 28.01.2010Характеристика оборудования для добычи и замера дебита нефти, газа, воды и капитального ремонта скважин. Конструкции установок штангового глубинного насоса. Схема и принцип работы автоматических групповых замерных установок. Дожимная насосная станция.
реферат [852,0 K], добавлен 11.11.2015Основные элементы конструкций газотурбинных двигателей самолетов. Диски компрессоров и турбин. Оценка напряженности диска. Пределы упругости и текучести материала. Деформации наиболее нагруженных участков диска. Коэффициенты запаса по прочности диска.
курсовая работа [40,9 K], добавлен 14.06.2012
