Використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок
Паротурбінні установки становлять основу теплоенергетики. Незважаючи на їх поширеність, вони потребують вдосконалення із залученням результатів новітніх досліджень. При цьому в першу чергу фахівці повинні звертати увагу на те, що максимальна температура пари в цих установках не перевищує 550 °С чере...
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Odesa National University of Technology
2021-10-01
|
| Series: | Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journals.onaft.edu.ua/index.php/reftech/article/view/2169 |
| _version_ | 1811226400787529728 |
|---|---|
| author | Г.К. Лавренченко |
| author_facet | Г.К. Лавренченко |
| author_sort | Г.К. Лавренченко |
| collection | DOAJ |
| description | Паротурбінні установки становлять основу теплоенергетики. Незважаючи на їх поширеність, вони потребують вдосконалення із залученням результатів новітніх досліджень. При цьому в першу чергу фахівці повинні звертати увагу на те, що максимальна температура пари в цих установках не перевищує 550 °С через низьку корозійну стійкість і недостатню міцність трубок котельних агрегатів, що працюють при високій різниці тисків (до 25 МПа) всередині та зовні трубок. У той же час у сучасних газотурбінних установках температура робочого тіла при вході в турбіну високого тиску становить 1400-1500 °С. Цього досягають тим, що лопатки турбін, які виготовлені із жароміцної сталі, здатні витримувати температуру, що істотно перевищує максимальну межу, встановлену в даний час для паротурбінних установок. Лопатки турбін, до того ж, не схильні до впливу такої великої різниці тисків, як трубки котельних агрегатів. Для підвищення ефективності паротурбінних установок запропоновано новий спосіб підвищення температури пари перед турбіною. В його основі лежить використання кисню та природного газу. Підвищення максимальної температури циклу від 540 до 800 °С дозволяє збільшити термічний ККД на 8,1 %, а ефективність – на 6,4 %. Описується нетрадиційний спосіб підвищення максимальної температури циклу паротурбінної установки К-1200-240 до 800 °С, що дозволяє суттєво підвищити її термічний та ефективний ККД. Сутність способу полягає у змішуванні перегрітої пари, що виходить з пароперегрівача котла, з продуктами згоряння вуглеводневого палива в кисні. Таке рішення дозволяє уникнути проблеми механічної міцності і корозійної стійкості трубок пароперегрівача при високих температурах. Одним із наслідків застосування способу є отримання значної кількості чистого діоксиду вуглецю (340 т/добу в установці потужністю 1200 МВт), який можна утилізувати або поховати з метою зниження викидів в атмосферу |
| first_indexed | 2024-04-12T09:24:29Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-36fc4c118c4a4a40b8c1fdc5d3cd08eb |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 0453-8307 2409-6792 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-12T09:24:29Z |
| publishDate | 2021-10-01 |
| publisher | Odesa National University of Technology |
| record_format | Article |
| series | Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ |
| spelling | doaj.art-36fc4c118c4a4a40b8c1fdc5d3cd08eb2022-12-22T03:38:31ZengOdesa National University of TechnologyHolodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ0453-83072409-67922021-10-0157318919510.15673/ret.v57i3.21692169Використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установокГ.К. Лавренченко0ТОВ «Інститут низькотемпературних енерготехнологій», а/с 188, Одеса, 65026, УкраїнаПаротурбінні установки становлять основу теплоенергетики. Незважаючи на їх поширеність, вони потребують вдосконалення із залученням результатів новітніх досліджень. При цьому в першу чергу фахівці повинні звертати увагу на те, що максимальна температура пари в цих установках не перевищує 550 °С через низьку корозійну стійкість і недостатню міцність трубок котельних агрегатів, що працюють при високій різниці тисків (до 25 МПа) всередині та зовні трубок. У той же час у сучасних газотурбінних установках температура робочого тіла при вході в турбіну високого тиску становить 1400-1500 °С. Цього досягають тим, що лопатки турбін, які виготовлені із жароміцної сталі, здатні витримувати температуру, що істотно перевищує максимальну межу, встановлену в даний час для паротурбінних установок. Лопатки турбін, до того ж, не схильні до впливу такої великої різниці тисків, як трубки котельних агрегатів. Для підвищення ефективності паротурбінних установок запропоновано новий спосіб підвищення температури пари перед турбіною. В його основі лежить використання кисню та природного газу. Підвищення максимальної температури циклу від 540 до 800 °С дозволяє збільшити термічний ККД на 8,1 %, а ефективність – на 6,4 %. Описується нетрадиційний спосіб підвищення максимальної температури циклу паротурбінної установки К-1200-240 до 800 °С, що дозволяє суттєво підвищити її термічний та ефективний ККД. Сутність способу полягає у змішуванні перегрітої пари, що виходить з пароперегрівача котла, з продуктами згоряння вуглеводневого палива в кисні. Таке рішення дозволяє уникнути проблеми механічної міцності і корозійної стійкості трубок пароперегрівача при високих температурах. Одним із наслідків застосування способу є отримання значної кількості чистого діоксиду вуглецю (340 т/добу в установці потужністю 1200 МВт), який можна утилізувати або поховати з метою зниження викидів в атмосферуhttps://journals.onaft.edu.ua/index.php/reftech/article/view/2169паротурбінна установкаперегріта параприродний газметанкисеньдіоксид вуглецю |
| spellingShingle | Г.К. Лавренченко Використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ паротурбінна установка перегріта пара природний газ метан кисень діоксид вуглецю |
| title | Використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок |
| title_full | Використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок |
| title_fullStr | Використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок |
| title_full_unstemmed | Використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок |
| title_short | Використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок |
| title_sort | використання кисню і природного газу для підвищення ефективності паротурбінних установок |
| topic | паротурбінна установка перегріта пара природний газ метан кисень діоксид вуглецю |
| url | https://journals.onaft.edu.ua/index.php/reftech/article/view/2169 |
| work_keys_str_mv | AT gklavrenčenko vikoristannâkisnûíprirodnogogazudlâpídviŝennâefektivnostíparoturbínnihustanovok |