Question

1. Принцип работы парогазотурбинной установки.

Answer 1

Ответ:

Принцип действия и устройство

Парогазовая установка содержит два отдельных двигателя: паросиловой и газотурбинный. В газотурбинной установке турбину вращают газообразные продукты сгорания топлива. Топливом может служить как природный газ, так и продукты нефтяной промышленности (дизельное топливо). На одном валу с турбиной находится генератор, который за счет вращения ротора вырабатывает электрический ток. Проходя через газовую турбину, продукты сгорания отдают лишь часть своей энергии и на выходе из неё, когда их давление уже близко к наружному и работа не может быть ими совершена, все ещё имеют высокую температуру. С выхода газовой турбины продукты сгорания попадают в паросиловую установку, в котел-утилизатор, где нагревают воду и образующийся водяной пар. Температура продуктов сгорания достаточна для того, чтобы довести пар до состояния, необходимого для использования в паровой турбине (температура дымовых газов около 500 °C позволяет получать перегретый пар при давлении около 100 атмосфер). Паровая турбина приводит в действие второй электрогенератор (схема multi-shaft).

Широко распространены парогазовые установки, у которых паровая и газовая турбины находятся на одном валу, в этом случае используется только один, чаще всего двухприводный генератор (схема single-shaft). Такая установка может работать как в комбинированном, так и в простом газовом цикле с остановленной паровой турбиной. Также часто пар с двух блоков ГТУ—котёл-утилизатор направляется в одну общую паросиловую установку.

Иногда парогазовые установки создают на базе существующих старых паросиловых установок (схема topping). В этом случае уходящие газы из новой газовой турбины сбрасываются в существующий паровой котел, который соответствующим образом модернизируется. КПД таких установок, как правило, ниже, чем у новых парогазовых установок, спроектированных и построенных «с нуля».

На установках небольшой мощности поршневая паровая машина обычно эффективнее, чем лопаточная радиальная или осевая паровая турбина, и есть предложение применять современные паровые машины в составе ПГУ.

Answer 2

Парогазотурбинная установка (ПГТУ) - это комплексная энергетическая система, объединяющая в себе несколько технологий для генерации электроэнергии и тепла. Принцип работы ПГТУ заключается в использовании трех основных процессов: газотурбинного, парового и комбинированного циклов.

1. Газотурбинный цикл: Газотурбинный блок является основой ПГТУ. Он работает по принципу вращения турбины под действием газа, выделяющегося при сгорании топлива в горелке. Процесс включает следующие этапы: а. Воздух втягивается в систему компрессором и сжимается до высокого давления. б. Сжатый воздух подается в горелку, где смешивается с топливом и происходит его сгорание. В результате образуются высокотемпературные газы. в. Высокотемпературные газы направляются на турбину, вращение которой приводит в движение компрессор и генератор электроэнергии.

2. Паровой цикл: Паровой цикл используется для повышения эффективности ПГТУ. Он работает на основе теплового обмена между горячими газами из газотурбинного блока и водой, превращающейся в пар. Процесс включает следующие этапы: а. Горячие газы, выходящие из газовой турбины, передают свою тепловую энергию в паровой котел, нагревая воду до состояния пара. б. Высокотемпературный пар расширяется в паровой турбине, которая также приводит в движение генератор электроэнергии.

3. Комбинированный цикл: Комбинированный цикл объединяет газотурбинный и паровой циклы для оптимизации процесса и повышения эффективности. Горячие газы, выходящие из газотурбинного блока, используются для нагрева воды в паровом котле, что дополнительно увеличивает производство пара и, следовательно, генерацию электроэнергии в паровой турбине.

Парогазотурбинные установки являются одними из самых эффективных систем генерации электроэнергии, так как они позволяют использовать тепло, которое обычно теряется в традиционных газовых турбинах, и значительно увеличивают общую эффективность процесса.