Актуальность работы обусловлена необходимостью совершенствования тепловых схем и оптимизацией параметров газопаровых установок с целью сокращения потребления при выработке электроэнергии такого энергоресурса, как природный газ, что также позволит сократить количество вредных выбросов в окружающую среду.

Цель: проведение по разработанной методике разностороннего параметрического анализа с выбором оптимальных параметров режимов работы предложенной тепловой схемы газопаровой установки для повышения ее энергоэффективности.

Объекты: газопаровые установки с отпуском электроэнергии на основе газовых турбин с впрыском пара в камеру сгорания.

Методы: численные методы исследования на основе материальных и энергетических балансов систем, а также элементов газопаровых установок.

Результаты. На основе расчета тепловой схемы газопаровой установки с выработкой электроэнергии проведено сравнение влияния на ее энергетические характеристики постоянной и переменной температуры впрыска пара в камеру сгорания газотурбинной установки. Определено, что температура впрыскиваемого пара в камеру сгорания существенно влияет на диапазон изменения параметров газопаровой установки. Повышение степени сжатия в компрессоре и температуры газов на выходе камеры сгорания приводит к уменьшению диапазон изменения параметров по сравнению с работой газопаровой установки с постоянной температурой впрыскиваемого пара в камеру сгорания. При этом диапазон изменения температуры впрыскиваемого пара c ростом степени сжатия в компрессоре и температуры газов на выходе камеры сгорания существенно уменьшается. Установлено, что увеличение температуры впрыскиваемого пара по сравнению с его постоянной температурой при одинаковой температуре газов на выходе камеры сгорания и минимальной степени сжатия в компрессоре для этой температуры повышает электрический КПД нетто от 1 % при температуре газов 1600 °С до 3 % при температуре газов 1100 °С.

Полный текст статьи