ТЕМА: "Повышение эфективности работы ТЭС за счет газотурбинных надстроек"

Внедрение парогазовых установок в отечественную теплоэнергетику является единственной возможностью осуществить качественные изменения в производстве электроэнергии - удешевить строительство электростанций, снизить удельный расход топлива на отпускаемую электроэнергию, улучшить экологические показатели электростанций. Наиболее эффективным способом внедрения парогазовой технологии производства электроэнергии является превращение действующих паротурбинных тепловых электростанций в парогазовые путем их надстройки газовыми турбинами. Такая модернизация является наиболее простым и экономичным способом повышения эффективности использования топлива при производстве электроэнергии. По способу связи с надстроенным блоком схемы газотурбинных надстроек можно разделить на паровые и водяные. В паровых системах теплота отходящих газов газовых турбин используется в котлах-утилизаторах для выработки пара, который затем поступает либо в систему регенерации паровой турбины, вытесняя пар отборов, либо непосредственно в паровую турбину, заменяя часть расхода свежего или вторичного пара, поступающего в паровую турбину из котла надстраиваемого блока.

Водяные схемы газотурбинных надстроек применяются только для вытеснения регенерации паровой турбины за счет использования для нагрева конденсата и питательной воды теплоты, содержащейся в отходящих газах газовой турбины. Сравнение показателей надстроек свидетельствует о том, что выигрыш в экономичности надстроенного блока тем больше, чем ниже исходная экономичность надстраиваемого блока, с которой проводится сравнение. Так на природном газе экономия топлива составляет 4,1-7,2 %, а на АШ-6,5-11,6 %. Экономичность надстроенного блока повышается с увеличением доли газотурбинной мощности. При увеличении числа газовых турбин типа ГТЭ-25А с двух до четырех экономия топлива увеличивается на АШ - с 6,5 до 10,4 %, на мазуте - с 4,6 до 7,1 %, на газе - с 4,1 до 6,3%. Годовая экономия топлива на 1 МВт газотурбинной мощности для пылеугольных блоков почти в 2 раза больше чем для газовых.

Схемы газотурбинных надстроек со сбросом в котел отработавших в ГТУ газов относятся к наиболее экономичным и трудно реализуемым. Трудности реализации связаны с необходимостью размещения газовых турбин и ГВП в непосредственной близости с котлом, чтобы избежать устройства сложных и громоздких газоходов. Кроме того, эта схема не может быть реализована на пылеугольных котлах, поскольку сжигание угля, особенно малореакционного, в забалластированной среде представляет чаще всего неразрешимую проблему. ПГУ со сбросом газов турбины в топку парового котла характеризуется тем, что уходящие газы газовой турбины являются высокоподогретыми (450-550 градусов Цельсия) забаластированными окислителем с содержанием кислорода 14-17 %. По этой причине их целесообразно использовать для сжигания основной массы топлива в паровом котле. Этот режим является основным режимом работ парогазовой станции. Уходящие газы газовой турбины подаются в основные горелки котла. В горелки поступает и подогретый в калорифере недостающих для процесса горения воздух нагнетаемый вентилятором дополнительного воздуха ВДВ. Установка газовых турбин исключает перегрузочные режимы основного и вспомогательного оборудования паросилового цикла, и обеспечивает щадящий режим что позволит увеличить срок эксплуатации на 50 тыс. часов.
На энергоблоках Углегорской ТЭС имеются свободные площадки для размещения ГТН на котельных агрегатах ТПП-312. На Углегорской ТЭС сжигаются высокореакционные газовые угли, что положительно влияет на внедрение ГТН. Додача сбросных газов после ПГУ при концентрации кислорода -13-15% обеспечивает условия безопасности. Уменьшение расхода топлива за счет использования тепла ПГУ снизит температуру газов на выходе из топки а также понизит температуру стенки труб поверхностей нагрева выходных ступеней пароперегревателя. При сбросе газов в топочную камеру выбросы NOx после котельного агрегата уменьшатся в 2-5 раз. После внедрения ГТН возможно сжигание угля ухудшенного качества, подача сбросных газов в мельницу в количественном отношении ограничений не имеет.