Тема 5. Схемы и циклы ПГУ

Понятия о парогазовых установках. Основные схемы ПГУ. Экономические и экологические преимущества ПГУ.

Схема и цикл ПГУ с котлом-утилизатором. КПД цикла, полезная мощность ПГУ, коэффициент полезной работы. Одно- и двухконтурные схемы. Дожигание топлива в котле-утилизаторе.

Использование парогазовых схем для модернизации энергетических паросиловых блоков путем их надстройки газотурбинными установками. Анализ тепловых схем и технических решений.

Схема и цикл ПГУ со сбросом газов в котел паротурбинной установки (сбросные ПГУ). КПД цикла, полезная мощность ПГУ.

Схема и цикл ПГУ с высоконапорным парогенератором. КПД цикла, полезная мощность ПГУ.

Схема и цикл ПГУ с вытеснением паровой регенерации. КПД цикла, полезная мощность ПГУ.

Использование твердого топлива в ПГУ. Схема ПГУ с внутрицикловой газификацией угля. Типы газификаторов, их особенности. Очистка генераторного газа.

Тема 6. Паровые турбины в схемах ПГУ

Особенности паровых турбин в схемах ПГУ (К-110-6, 5 ЛМЗ для ПГУ-325, Т-150-7, 7 ЛМЗ для ПГУ 450Т). Параметры пара, особенности конструкции турбин двух давлений. ПГУ-450Т Северо-западной ТЭЦ.

Тема 7. Расчет тепловой схемы ПГУ

Расчет одноконтурной тепловой схемы ПГУ с котлом-утилизатором.

Выбор температурных напоров в поверхностях нагрева КУ. Расчет энергетических характеристик ПГУ. Построение Q-T диаграммы.

Тема 8. Расчет парового котла-утилизатора

Конструктивные схемы горизонтального и вертикального котла-утилизатора, их особенности, достоинства и недостатки. Использование труб с наружным оребрением. Конструкторский расчет одноконтурного котла-утилизатора.

Тема 9. ГТУ-ТЭЦ

Тепловые схемы промышленных и отопительных ГТУ-ТЭЦ. ГТУ-ТЭЦ с котлом-утилизатором. Показатели тепловой экономичности. ГТУ-ТЭЦ. Расчет тепловой схемы ГТУ-ТЭЦ. Конструкторский расчет водогрейного котла-утилизатора ГТУ-ТЭЦ.

Тема 10. Эксплуатация ГТУ и ПГУ

Особенности пуска и останова энергетических ГТУ. Основные этапы пуска: подача топлива, синхронизация, холостой ход, нагружение. Регулирование мощности ГТУ. Задачи автоматического регулирования и защиты. Типы защит ГТУ. Особенности эксплуатации ПГУ.

Вопросы для самопроверки

1. Устройство ГТУ. Современное состояние ГТУ, их достоинства и недостатки. Использование ГТУ в энергетике и других областях. Технические характеристики энергетических ГТУ.

2. Изобразить и прокомментировать схему и цикл ГТУ.

3. Привести и прокомментировать выражения для удельной полезной работы, КПД цикла ГТУ, коэффициента полезной работы, удельного расхода газа.

4. Прокомментировать графическую и аналитическую зависимости КПД цикла ГТУ от отношения давлений ε = Р_b / P_a и температур τ = T_с / T_a.

5. Прокомментировать влияние температуры газов перед турбиной T_с и температуры холодного воздуха T_а на характеристики ГТУ.

6. Методы охлаждения элементов ГТУ. ГТУ с охлаждаемыми лопатками.

7. Привести кратко порядок теплового расчета ГТУ.

8. Особенности конструкции газовых турбин. Конструкции охлаждаемых лопаток. Конструкции роторов.

9. Конструкции компрессоров ГТУ. Типы компрессоров, особенности осевых и центробежных компрессоров. Помпаж, способы устранения помпажа.

10. Типы и конструкции камер сгорания. Выносные и встроенные камеры сгорания. Материалы для камер сгорания. Горелочные устройства. Уровень выбросов NO_x, СО.

11. Комплексное воздухоочистительное устройство (КВОУ). Устройство и работа.

12. Пиковые энергетические ГТУ на базе авиационных двигателей.

13. Регулирование мощности ГТУ. Типы защит ГТУ.

14. Пусковые и переменные режимы работы ГТУ. Порядок пуска и нагружения ГТУ.

15. Порядок конструкторского расчета ГТУ.

16. Понятия о парогазовых установках. Основные схемы ПГУ. Экономические и экологические преимущества ПГУ.

17. Изобразить и прокомментировать схему и цикл промышленно-отопительной ГТУ-ТЭЦ. Изложить и прокомментировать порядок расчета тепловой схемы ГТУ-ТЭЦ.

18. Изобразить и прокомментировать схему и цикл ПГУ с котлом-утилизатором. Привести и прокомментировать выражение для КПД цикла. Прокомментировать достоинства и недостатки схемы.

19. Изобразить и прокомментировать схему и цикл ПГУ со сбросом газов в обычный котел (сбросного типа). Привести и прокомментировать выражение для КПД цикла. Прокомментировать достоинства и недостатки схемы.

20. Изобразить и прокомментировать схему и цикл ПГУ с вытеснением паровой регенерации. Привести и прокомментировать выражение для КПД цикла. Прокомментировать достоинства и недостатки схемы.

21. Изобразить и прокомментировать схему и цикл ПГУ с высоконапорным парогенератором (ВПГ). Привести и прокомментировать выражение для КПД цикла. Прокомментировать достоинства и недостатки схемы.

22. Изобразить схему ПГУ с одноконтурным котлом-утилизатором. Изложить и прокомментировать порядок расчета тепловой схемы ПГУ с одноконтурным котлом-утилизатором.

23. Изобразить конструктивную схему одноконтурного горизонтального котла-утилизатора. Изложить и прокомментировать порядок конструкторского расчета котла-утилизатора.

24. Изобразить и прокомментировать схему ПГУ-ТЭЦ с котлом-утилизатором. Изложить и прокомментировать порядок расчета тепловой схемы ПГУ-ТЭЦ.

25. Изобразить и прокомментировать схему ПГУ с внутрицикловой газификацией угля.

26. Типы газификаторов, их особенности.

27. Объяснить, какую опасность для КУ представляет низкая температура конденсата на входе. Как она повышается?

28. Привести и прокомментировать показатели тепловой экономичности ПГУ с котлом-утилизатором.

29. Привести и прокомментировать энергетические характеристики ПГУ с котлом-утилизатором.