Комбіновані установки

Комбінація парових і газових турбін дозволяє істотно підвищити їх техніко-економічні показники. Цього досягають, створюючи парогазові (ПГУ) і газопарові (ГПУ) комбіновані установки, класифікацію яких наведено на рис. 14.8.

Парогазові установки об’єднують безконтактність між продуктами згорання і парорідинним робочим тілом. Кожний з робочих аген­тів рухається в ізольованому контурі і взаємодіє з іншими лише у формі теплообміну в апаратах поверхневого типу.

Рис. 14.8 - Схема класифікації комбінованих установок з паровими і газовими турбінами

Якщо в топці котла нормальної конструкції, що працює за схемою
з передвключеною ГТУ, не спалювати додаткове паливо, то вона перетвориться на утилізатор теплоти димових газів.

У газопарових установках продукти згорання безпосередньо контактують з пароводяним робочим тілом. Майже в усіх установках цієї групи переважна частина об’єднаного потоку робочого тіла припадає на газоподібні продукти згорання. Установки з упорскуванням води в газовий тракт називають газопарові контактні, або скорочено ГПУ-К .

Випаровування в установках цього типу відбувається в потоці продук­тів згорання. Однак можна застосовувати схеми, що використовують газопарові суміші, де пара генерується в апаратах поверхневого типу. Утворення пари в поверхневих апаратах створює ряд специфічних умов як для видалення солей, так і для основних термодинаміч­них процесів. Тому такі установки слід називати, на відміну від попередніх, газопарові установки напівконтактного типу, скорочено ГПУ-НК.

Основні особливості установки ГПУ-НК: можливість повного знесолення пари, що надходить у газовий тракт, і зменшення теплових втрат. Якщо генерація пари відбувається тільки за рахунок теплоти турбіни, то ККД комбінованої установки наближається до ККД звичайної ГТУ
в умовах надзвичайного підвищення тиску.

Значної переваги ця схема набуває в теплофікаційних установках, де пару з котла-утилізатора можна використовувати (залежно від графіка навантажень), щоб задовольнити теплові потреби або зняти піки електрич­ного навантаження. Однак кількість генерованої пари лімітовано можливістю скидної теплоти. Найчастіше співвідношення між витратою пари і газу (повітря) в установках типу ГПУ-НК знаходиться в межах 10–20 %.

Схему можна застосувати на підприємствах, де є підведення газу і джерело низькопотенційної скидної теплоти. Малі масштаби установки –переваги перед ТЕЦ. Основною особливістю ГПУ є те, що вони можуть працювати тільки на рідкому і газоподібному паливі, зокрема на продуктах газифікації твердого палива (тоді треба очистити продукти згорання від твердих абразивних домішок).

Що стосується ПГУ, то вони можуть працювати на всіх видах палива, включаючи і тверде, в залежності від конкретної схеми їх виконання.