Сравнение паротурбинного и парогазового циклов
Широкое использование паротурбинных установок для выработки электроэнергии на электростанциях. Изучение принципа работы самых распространенных утилизационных парогазовых установок. Исследование схемы электрогенерирующей станции с котлом-утилизатором.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.03.2019 |
| Размер файла | 76,6 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/
Государственный университет имени Шакарима города Семей
Сравнение паротурбинного и парогазового циклов
Шубаров Н.С.
Паротурбинные установки - это основа современной теплоэнергетики. Работа паротурбинных установок базируется на реализации прямого термодинамического цикла превращения теплоты, которая получена при сгорании топлива, в работу турбины, и далее в электроэнергию. Вода используется в качестве рабочего тела.
На рисунке 1 приведена схема простой паротурбинной установки [1]. Приготовленный в паровом котле ПК перегретый водяной пар поступает к паровой турбине Т с давлением p1 и температурой t1. В турбине водяной пар адиабатно расширяясь в соплах приобретает кинетическую энергию, которая на рабочих лопатках трансформируется в работу турбинного вала. Вал в свою очередь соединен с электрическим генератором Г, где происходит преобразование механической работы вала в электроэнергию. На выходе из турбины влажный пар имея давление p2 , направляется в конденсатор К. В конденсаторе, влажный пар полностью конденсируется при постоянном давлении, отдавая тепло охлаждающей воде. Образовавшаяся вода адиабатно сжимается в насосе Н до давления p1 и нагнетается в котел.
Рисунок 1 - Схема простой паротурбинной установки
В котле вода при постоянном давлении нагревается горячими газообразными продуктами сгорания до температуры кипения и затем испаряется. После этого получившийся пар снова перегревается до исходной температуры t1. На этом цикл замыкается, а перегретый пар вновь поступает в турбину, чтобы повторить цикл.
Паротурбинные установки широко используют для выработки электроэнергии на электростанциях. Достоинства и недостатки паротурбинных установок представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Преимущества и недостатки паротурбинных установок.
|
Преимущества паротурбинных установок |
Недостатки паротурбинных установок |
|
|
возможность использования любых видов топлива |
большое потребление воды для охлаждения |
|
|
высокая экономичность |
||
|
возможность создания агрегатов большой единичной мощности |
Парогазовыми установками называют установки, в которых преобразование тепловой энергии в механическую работу осуществляется с помощью парогазового цикла. Парогазовый цикл - это частный случай бинарного цикла, в котором роль высокотемпературного цикла играет газотурбинный цикл, а низкотемпературного - паротурбинный.
По способу использования тепловой энергии выхлопных газов газотурбинной установки (ГТУ) парогазовые циклы отличаются большим разнообразием. Самые распространенные утилизационные парогазовые установки. Принцип работы у них следующий: атмосферный воздух, сжатый компрессором К, (рисунок 2) поступает в камеру сгорания КС, где к нему при сжигании топлива подводится теплота Q1 , и далее адиабатно расширяется в газовой турбине ГТ, производя работу, которая используется для вращения компрессора и генератора. Уходящие из турбины газы направляются в топку котлаутилизатора КУ с температурой (550ч580) ?С, что позволяет получать пар в котлеутилизаторе высоких параметров и без дополнительного подвода теплоты. Полученный пар поступает в паровую турбину ПТ, после адиабатного расширения в ней конденсируется в конденсаторе Кн, и конденсат насосом Н снова подается в котел-утилизатор [1].
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2 - Схема парогазовой установки с котлом-утилизатором.
Парогазовые установки имеют наибольшие значения КПД среди других тепловых двигателей и поэтому являются одним из более перспективных направлений современной энергетики.
SWOT-анализ - это метод стратегического планирования. Его суть состоит в выявлении факторов внутренней и внешней среды объекта исследования. Сильные стороны (strengths), слабые стороны (weaknesses), возможности (opportunities) и угрозы (threats) - представляет собой комплексный анализ объекта исследования [2].
Опишем сильные и слабые стороны объекта исследования (факторы внутренней среды), а также выявим сопутствующие возможности и угрозы (факторы внешней среды). паротурбинный электроэнергия котел утилизатор
Сведем результаты анализа в таблицу 2.
Таблица 2 - Матрица SWOT
|
Сильные стороны |
Слабые стороны |
Возможности |
Угрозы |
||
|
Утилизационны е парогазовые установки |
Высокий термическийКПД |
Работают только наприродномгазе либо на легких |
Активные научные исследования по модернизации в этой области |
Небольшой опыт эксплуатации |
|
сортахжидкого топлива |
|||||
Высокая экономичность |
НизкийКПД котлаутилизатора |
Существенно меньшиекапиталовложения |
Незаинтересованност ь инвесторов |
||
|
Малые вредные выбросы |
Возможность утилизациинизкопотенциального тепла |
||||
Меньшая потребность вохлаждающейводе |
|||||
|
Паротурбинные установки |
Возможность использовани я любых видов топлива |
Низкий термически й КПД |
Большой опыт эксплуатации |
Большие капиталовложения |
|
Возможность созданияагрегатов большойединичной мощности |
Большое потреблени е воды для охлаждения |
||||
|
Высокие показатели вредных выбросов |
Список использованных источников
1. Термодинамические основы циклов теплоэнергетических установок: учебное пособие для вузов / А.А. Александров. - 2-е изд., стереот. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 158 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика парогазовых установок. Выбор схемы и описание. Термодинамический расчет цикла газотурбинной установки. Технико-экономические показатели паротурбинной установки. Анализ результатов расчета по трем видам энергогенерирующих установок.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.04.2015Тепловые схемы и показатели парогазовой установки с котлом утилизатором. Термодинамический цикл Брайтона-Реикина парогазовой установки. Технические данные паровой ступени. Диаграмма теплообмена в двухконтурном котле-утилизаторе. Компоновка оборудования.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.04.2013Выбор и обоснование принципиальной тепловой схемы блока. Составление баланса основных потоков пара и воды. Основные характеристики турбины. Построение процесса расширения пара в турбине на hs- диаграмме. Расчет поверхностей нагрева котла-утилизатора.
курсовая работа [192,9 K], добавлен 25.12.2012Принцип действия и основные конструкции паротурбинных установок. Процесс расширения пара в паровой турбине. Закономерности процесса эрозии рабочих лопаток. Технология удаления отложений и защиты поверхностей оборудования турбоустановок от коррозии.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.04.2016Внедрение парогазовых установок. Выбор оптимального варианта реконструкции тепловой схемы станции с применением технологического оборудования отечественных и зарубежных фирм. Обеспечение минимума капитальных вложений (инвестиций) на реконструкцию.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 14.05.2014Термодинамический анализ работы теплового двигателя. Основные понятия, используемые в термодинамическом анализе работы ядерных энергетических установок. Промежуточная сепарация и промежуточный перегрев пара в идеальных циклах паротурбинных установок.
контрольная работа [855,1 K], добавлен 14.03.2015Влияние систем регенеративного подогрева питательной воды на экономичность паротурбинных установок. Системы топливоснабжения мазутной ТЭЦ; основные свойства и сжигание мазута. Устройство и технологическая схема мазутного хозяйства: резервуары, станции.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 03.05.2014Работа энергетических установок. Термодинамический анализ циклов энергетических установок. Изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный и политропный процессы. Проведение термодинамического исследования идеального цикла теплового двигателя.
методичка [1,0 M], добавлен 24.11.2010Совершенствование термодинамических циклов, схемной и элементной базы и сжигания топлива. Определение эффективности тепловых энергетических и парогазовых установок. Газотурбинная надстройка действующих энергоблоков. Способы организации топочных процессов.
презентация [7,7 M], добавлен 08.02.2014Порядок определения термического коэффициента полезного действия циклов, исследуемой установки брутто. Вычисление удельного расхода тепла, коэффициента практического использования. Относительное увеличение КПД от применения промперегрева и регенерации.
контрольная работа [1021,7 K], добавлен 12.09.2010Создание автономных источников тепла и электроэнергии, работающих на местных видах топлива и на сбросном тепле промышленных предприятий. Применение бутанового контура в составе парогазовых установок малой мощности и совместно с газопоршневыми агрегатами.
реферат [1,4 M], добавлен 14.11.2012Рассмотрение особенностей выбора типа золоулавливающих установок тепловой электрической станции. Характеристика инерционных золоуловителей, способы использования электрофильтров. Знакомство с принципом работы мокрого золоуловителя с коагулятором Вентури.
реферат [1,7 M], добавлен 07.07.2014Теоретические основы инвестиционного проектирования. Виды эффективности и критерии оценки эффективности инвестиционных проектов для ТЭС. Обзор использования парогазовых установок в энергетике. Влияние внедрения проекта на стоимостные показатели станции.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 09.06.2011Составление тепловой схемы парогазового блока. Расчет газовой турбины и низконапорного парогенератора. Определение количества вредных выбросов и высоты дымовой трубы; разработка схемы газового хозяйства. Безопасность производства электрической энергии.
дипломная работа [923,2 K], добавлен 31.01.2013Производители и классификация газотурбинных установок, применение в рабочем процессе сложных циклов. Механический привод промышленного оборудования и электрогенераторов. Параметры наземных и морских приводных ГТД, конвертированных из авиадвигателей.
реферат [7,9 M], добавлен 28.03.2011Сравнение гидроаккумулирующих электрических станций с зарубежными аналогами. Определение, принцип работы, классификация, а также технологические схемы ГАЭС. Генераторы электроэнергии, расчет коэффициента полезного действия. Главные отличия ГАЭС от ГЭС.
реферат [535,7 K], добавлен 23.06.2014Принцип работы и классификация атомных электростанций по различным признакам. Объемы выработки электроэнергии на российских АЭС. Оценка выработки электрической и тепловой энергии на примере Билибинской атомной станции как одной из крупнейших в России АЭС.
контрольная работа [734,2 K], добавлен 22.01.2015Назначение, устройство и принцип работы аккумуляторных установок, их типы. Техническое обслуживание аккумуляторных установок, устранение неисправностей. Назначение аккумуляторных коммутаторов. Техника безопасности при работе с аккумуляторными батареями.
реферат [522,7 K], добавлен 13.11.2014Использование солнечной энергии в Республике Беларусь, тепловые гелиоустановки. Биомасса как аккумулятор солнечной энергии, получение энергии из когенерационных установок. Описание работы гидроэлектростанций. Принцип действия ветроэлектрических установок.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 11.03.2010Конструкции современных утилизационных котлов. Судовые потребители пара. Оценка фактического паропотребления. Система обогрева забортных отверстий. Основные технические характеристики котла КВА-0,63/5М. Выбор вспомогательного и утилизационного котлов.
контрольная работа [161,0 K], добавлен 13.12.2013
