Степанов И. Р. Парогазовые установки. Основы теории, применение и перспективы

Приводятся данные об отечественных и зарубежных ГТУ. Рассматриваются простые и теплофикационные ГТУ, бинарные ПГУ и установки с дожиraнием топлива в реreнераторе-пароreнераторе, совместная работа котлов с ГТУ, а также ПГУ с впрыском пара перед турбиной. Излаraются основы теории ПГУ различных типов и расчета их тепловых систем. Описывается разработанная методика расчета этих схем.

Приводятся алгоритмы расчета, а также необходимые справочные данные по рабочим телам, участвующим в процессах. Приведены результаты расчетов тепловых схем многих отечественных ГТУ, а также ПГУ, выполненных на их основе, и дается их анализ.

Показана возможность конверсии АЭС, снимаемых с эксплуатации, в парогaзовые электростанции с оценкой ее эффективности. Сообщаются сведения о применении ПГУ в России и за рубежом, оцениваются возможные масштабы производства и применения в России.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие основы теплового расчета принципиальной схемы газотурбинной и парогазовой установок
1.1. Принципиальная схема и цикл ГТУ
1.2. Пути повышения эффективности ГТУ
1.3. Тепловой расчет принципиальной схемы ГТУ и ПГУ

2. Отечественные газотурбинные установки
2.1. Общие данные отечественных ГТУ
2.2. ГТУ малой мощности
2.3. ГТУ на базе судовых двигателей и стационарные ГТУ
2.4. ГТУ на базе турбореактивных двигателей

3. Теплофикационные газотурбинные установки
3.1. Схема и основные зависимости
3.2. Результаты расчетов

4. Некоторые сведения о зарубежных газотурбинных установках

5. Парогазовые установки со сбросом газов в парогенератор
5.1. Цикл ПГУ с конденсационной паровой турбиной
5.2. Расчет схемы ПГУ
5.2.1. Основные этапы расчета
5.2.2. Результаты примера расчетов схем ПГУ с ГТУ АЛ-31СТЭ
5.3. Приближенные формулы для определения КПД ПГУ
5.3.1. КПД бинарного цикла
5.3.2. КПД цикла с дожиганием
5.4. Мощность всей ПГУ и конденсационной паровой турбины при заданной мощности ГТУ, входящей в ПГУ
5.5. Возможные параметры конденсационных ПГУ на базе отечественных ГТУ
5.6. ПГУ с теплофикационными паровыми турбинами

6. Разработка и применение парогазовых установок
6.1. Некоторые сведения о разработке и применении ПГУ в России
6.2. Парогазовые установки, разработанные АО «Рыбинские моторы»
6.3. Некоторые сведения о зарубежных ПГУ

7. Котельные установки с предвключенными газотурбинными установками
7.1. Схема и возможные сочетания котлов и газотурбинных агрегатов для совместной работы
7.2. Совместная работа котлов с предвключенными ГТУ
7.2.1. Задача и методика расчета совместной работы котлов с предвключенными ГТУ
7.2.2. Совместная работа энергетических паровых котлов Апатитской ТЭЦ с ГТУ
7.2.3. Совместная работа водогрейных котлов КВГМ с ГТУ
7.2.4. Реализация схемы совместной работы котлов КВГМ и ГТУ
7.3. Размещение и компоновка ГТУ при их совместной работе с котлами
7.4. Оценка технико-экономических показателей совместной работы предвключенной ГТУ с котлами
7.4.1. Методика оценки технико-экономических показателей
7.4.2. Результаты расчетов для ГТУ АЛ-31 СТЭ и котла КВГМ-100

8. Конверсия АЭС после снятия их с эксплуатации в парогазовые электростанции
8.1. Необходимый объем замещающих мощностей в России
8.2. Замысел конверсии и схемы конвертированных электростанций
8.3. Результаты расчетов конверсионных схем ПГУ
8.4. Оценка возможных технико-экономических показателей конверсии

9. Парогазовые установки с впрыском пара
9.1. Схема и теоретический цикл
9.2. Основные положения теплового расчета и построения оптимального цикла
9.3. Параметры оптимальных режимов ПГУ с впрыском пара по простейшей схеме
9.4. Сравнение расчетных параметров с параметрами осуществленной установки
9.5. Форсировка ПГУ увеличением впрыскиваемого пара
9.6. ПГУ с впрыском пара на базе параметров ГТУ AЛ-31 СТЭ
9.7. Формулы для приближенной оценки определяющих параметров цикла
9.8. Сведения об осуществленных установках

10. Перспективы применения парогазовых установок в России

Приложение 1. Характеристики рабочих тел, используемых в тепловом расчете рабочих процессов газовоздушного тракта парогазовых установок
Приложение 2. Результаты расчетов схем отечественных газотурбинных установок
Приложение 3. Пример расчета схемы ГТУ АЛ-31 СТЭ
Приложение 4. Примеры расчета схемы ПГУ на базе ГТУ АЛ-31 СТЭ
Приложение 5. Параметры некоторых парогенераторов и водогрейных котлов
Приложение 6. Алгоритм расчета совместной работы ГТУ с котлом
Приложение 7. Алгоритм расчета схемы ПГУ с впрыском пара (оптимальный режим).