Zařízení s kombinovaným cyklem

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 31. května 2021; kontroly vyžadují 12 úprav .

Plynová turbína s kombinovaným cyklem  (CCGT) je součástí elektrárny (TPP, CHP, GRES), která slouží k výrobě elektřiny .

Princip činnosti a zařízení

Zařízení s kombinovaným cyklem obsahuje dva samostatné motory : parní a plynové turbíny . V zařízení s plynovou turbínou je turbína roztáčena plynnými produkty spalování paliva, uvažuje se i o projektech s motorem jaderné plynové turbíny, kde je spalovací komora nahrazena jaderným reaktorem speciální konstrukce, určeným pro provoz při velmi vysokých teplot (v tuto chvíli to není realizováno ani ve formě výkresů, ale teoreticky je možné takový motor s plynovou turbínou vytvořit, nicméně vzhledem k vysoké radioaktivitě výfukových plynů bude nutné použít uzavřený Braytonův cyklus ). Palivem může být jak zemní plyn , tak produkty ropného průmyslu ( motorová nafta ). Na stejném hřídeli s turbínou je generátor , který rotací rotoru generuje elektrický proud . Spalovací produkty při průchodu plynovou turbínou odevzdávají pouze část své energie a na výstupu z ní, kdy se jejich tlak již blíží atmosférickému a nemohou pracovat, mají stále vysokou teplotu. Z výstupu plynové turbíny se zplodiny hoření dostávají do parní elektrárny do kotle na odpadní teplo , kde ohřívají vodu a vznikající páru . Teplota spalin je dostatečná k uvedení páry do stavu potřebného pro použití v parní turbíně ( teplota spalin cca 500 °C umožňuje získat přehřátou páru o tlaku cca 100 atmosfér ). Parní turbína pohání druhý elektrický generátor (vícehřídelové schéma).

Rozšířená jsou zařízení s kombinovaným cyklem, ve kterých jsou parní a plynové turbíny umístěny na stejné hřídeli, v tomto případě se používá pouze jeden, nejčastěji dvouhnací generátor (jednohřídelové schéma). Takové zařízení může pracovat jak v kombinovaném, tak v jednoduchém plynovém cyklu se zastavenou parní turbínou. Často se také pára ze dvou jednotek s plynovou turbínou - kotel na odpadní teplo posílá do jedné společné parní elektrárny (duplexní schéma).

Někdy se elektrárny s kombinovaným cyklem staví na základě stávajících starých parních elektráren (schéma topování). V tomto případě jsou výfukové plyny z nové plynové turbíny odváděny do stávajícího parního kotle, který je odpovídajícím způsobem modernizován. Účinnost těchto zařízení je zpravidla nižší než účinnost nových zařízení s kombinovaným cyklem navržených a postavených od začátku.

V malých elektrárnách je pístový parní stroj obvykle účinnější než lopatková radiální nebo axiální parní turbína a existuje návrh na použití moderních pístových parních strojů jako součásti CCGT [1] .

Výhody

Nevýhody CCGT

Aplikace v elektrárnách

Navzdory tomu, že výhody paroplynového cyklu poprvé prokázal již v 50. letech sovětský akademik S. A. Khristianovich , tento typ zařízení na výrobu elektřiny nebyl v Rusku široce používán . V SSSR bylo postaveno několik experimentálních CCGT . Příkladem jsou energetické bloky s výkonem 170 MW v Nevinnomysskaya GRES a s výkonem 250 MW v Moldavskaya GRES . Za posledních 10 let bylo v Rusku uvedeno do provozu více než 45 výkonných energetických jednotek s kombinovaným cyklem. Mezi nimi:

V porovnání s Ruskem se v zemích západní Evropy a USA začaly kombinovaná zařízení uplatňovat již dříve. V západních tepelných elektrárnách využívajících jako palivo zemní plyn se zařízení tohoto typu používají mnohem častěji.

Alternativní použití

BMW učinilo předpoklad o možnosti použití kombinovaného cyklu v automobilech. K provozu malé parní turbíny se navrhuje využívat výfukové plyny automobilu. [patnáct]

Další vývoj

Při vývoji myšlenky CCGT bylo navrženo použít plynový generátor k výrobě hořlavého plynu z uhlí , biomasy a tak dále.

Poznámky

  1. Trokhin, Ivan Plyno -turbo-paro-pístová elektrárna: účinnost turbíny zvýší "parní lokomotiva" (nedostupný spoj) . Energetika a průmysl Ruska (únor 2013). Získáno 28. března 2013. Archivováno z originálu dne 4. dubna 2013. 
  2. Fotoreportáž o startu CCGT-450T na CHPP-27 společnosti Mosenergo (nedostupný odkaz) . Získáno 1. července 2011. Archivováno z originálu 1. května 2011. 
  3. Článek o CHPP-27 na webu Mosenergo (nepřístupný odkaz) . Získáno 1. července 2011. Archivováno z originálu 13. prosince 2010. 
  4. Článek o CHPP-21 na webu Mosenergo (nepřístupný odkaz) . Získáno 1. července 2011. Archivováno z originálu 17. října 2009. 
  5. Článek o konstrukčních prvcích TPP "International" na webu společnosti "TechnoPromExport"  (nepřístupný odkaz)
  6. Nyaganskaya GRES | Fortum . Datum přístupu: 4. prosince 2014. Archivováno z originálu 22. prosince 2014.
  7. Rozhovor s ředitelem sočské pobočky Inter RAO UES V. A. Belosevichem k publikaci Světla Velkého Soči  (nepřístupný odkaz)
  8. Schéma zásobování teplem v rámci správních hranic města Čeljabinsk na období do roku 2034 (aktualizováno pro rok 2019) . Oficiální stránky městské správy Čeljabinsk . Datum přístupu: 30. listopadu 2018.
  9. Byl uveden do provozu 2. blok kaliningradské CHP-2 . Datum přístupu: 1. července 2011. Archivováno z originálu 4. ledna 2014.
  10. Vypuštění CCGT-190/220 na Tyumen CHPP-1 (nepřístupný odkaz) . Získáno 1. července 2011. Archivováno z originálu 22. září 2013. 
  11. Uvedení CCGT-325 do provozu v Ivanovskaya GRES . Získáno 1. července 2011. Archivováno z originálu 28. prosince 2014.
  12. CCGT-400 na Shaturskaya GRES  (nepřístupný odkaz)
  13. ↑ Na kogenerační jednotce Krasnodar (nedostupný odkaz) proběhlo slavnostní spuštění jednotky CCGT-410 . Datum přístupu: 17. ledna 2012. Archivováno z originálu 22. listopadu 2011. 
  14. JSC "Fortum" - Výroba elektřiny v Čeljabinské oblasti (nedostupný odkaz) . Získáno 14. února 2012. Archivováno z originálu 24. února 2012. 
  15. „BMW Turbosteamer se zahřeje a jede“ . Získáno 5. září 2007. Archivováno z originálu 18. června 2017.

Odkazy

Literatura