Технико-экономические показатели турбин разной мощности

Зависимость КПД турбин от их мощности и параметров пара

—--------------- Турбины,
■------- —____ тыс. кВт Параметр ы '——______________
пара и КПД -——________________
Давление подводимого пара, кг/см^2
Температура пара (в градусах Цель-
сия)
Коэффициент полезного действия
(КПД)	32,0	38,5	42,3	44,2

Установка более мощных турбин, как видно, ведет к повышению КПД, сокращению удельных капиталовложений. При строительстве ТЭС себестоимость одного установленного киловатта при блоках 300 МВт в среднем составляет 128 руб., а при блоках 100 МВт — 21*0 руб./кВт. Переход к блокам 500 МВт дает экономию на кап­вложениях по сравнению с блоками 300 МВт 7%, а переход к бло­кам 800 МВт — 10%- Уже создан блок мощностью 1200 тыс. кВт для Костромской ТЭС.

О некоторых показателях новейших турбин в«сравнении с теми, что использовались 10—15 лет назад, дает представление таблица 5.

Главное место в топливном балансе ТЭС занимают уголь и дру­гие виды твердого топлива. На их долю в 1980 г. приходилось 49,6% (в 1975 г. — 45,5%), в то время как на жидкое топливо — 28,0% (28,8%), газ -25,1% (25,7%). Тенденция последних лет говорит о повышении доли угля в топливном балансе электростан­ций, особенно бурого.

В связи с ростом мощностей КЭС до- нескольких миллионов кило­ватт их размещение все более тяготеет к местам концентрации де­шевого угля, нефтепереработки и магистральным газопроводам (с учетом обеспеченности водой), ибо транспортировка (передача) электроэнергии обходится дешевле, чем транспортировка топлива. К тому же перевозка огромных масс топлива сильно загружает железнодорожный транспорт.-В то же время в области передачи электроэнергии открываются все большие возможности в связи с использованием сверхмощных напряжений. Поэтому в буроугольиых бассейнах формируются топливно-энергетические комплексы (ТЭК) регионального, межрайонного и союзного значения — К'анско-Ачин­ский топливно-энергетический комплекс (КАТЭК), Экибастузский ТЭК и другие.

На ТЭС, кроме паровых турбин, устанавливаются и газовые тур­бины.

Таблица 5

Показатели	Мощность Ts'p6im, МВт
Пес (масса) на 1 кВт, кг Удельный расход тепла, кДж. па 1 кВт-ч Объем главного корпуса, м^3на кВт	2,8 478 0,79	2,2 440 0,70	1,71 436 0,54	1,66 434 0,40	1,58 430 0,30

Газовая турбина приводится в движение газами, образовавшими­ся от сгорания газа или мазута. Топливо сжигается в специальной камере, где температура поднимается до 1500°. Выходя из камеры, газы смешиваются с холодным воздухом, который понижает их тем­пературу до 600—800°, и направляются на турбину, приводя ее в движение. Отработанный газ используется для подогрева воздуха, подаваемого в камеру сгорания. Газовая турбина приводится в дви­жение в течбние нескольких минут вместо 7—8 часов, необходимых для начала выработки электроэнергии паротурбинной ТЭС. К тому и;е в данном технологическом процессе не требуется вода. КПД газо­турбинных электростанций — 30—35%- Газотурбинные ТЭС созда­ются для снятия пиковых (наибольших в течение суток) нагрузок, особенно в энергосистемах, где недостает ГЭС для этих целей. Суще­ствуют также установки переходного типа — парогазовые (КПД ~ «44%).

ТЭЦ отличаются от КЭС тем, что на них часть пара отбирается с турбины и отводится к потребителям или специальной установке-цилиндру, называемому бойлером, через который проходят трубы, нагреваемые отработанным (чаще частично отработанным) паром. Циркулирующая по ним вода нагревается до кипения, а затем от бойлера подается по теплотрассе потребителю.

Отработанный пар, пройдя через бойлер и отдав тепловую энер­гию, конденсируется и возвращается в паровой котел. Следовательно, отличие состоит в том, что на ТЭЦ установлен бойлер, который ипляется аккумулятором тепловой энергии отработанного пара. Кро­ме этого, турбины ТЭЦ отличаются конструкционно, так как позво­ляют производить промежуточный отбор пара с турбины для целей пароснабжения.

ТЭЦ имеют экономическое преимущество перед КЭС, здесь КПД достигает 65 — 70% против 30—43% на КЭС. С работой ТЭЦ отпада­ет необходимость иметь в городах маломощные котельные, которые поглощают рабочую силу и загрязняют окружающую среду.

Так как подача горячей воды ТЭЦ технически возможна на расстояние до 30 км, а пара — лишь на 5—7 км, то ТЭЦ размещают­ся в центрах потребления пара и горячей воды — в городах. За счет

ТЭЦ отапливается около 40% городских поселений нашей страны. Сейчас в СССР уже работает первая в мире атомная ТЭЦ (АТЭЦ) — ■Билибинская.

В нашей стране, как и в ряде зарубеж-ных, ведутся работы' по прямому преобразованию тепловой энергии в электрическую с по­мощью магнитогидродинамических генераторов (МГД-генератора). В СССР уже создана крупнейшая в мире МГД.— установка мощ­ностью 20,4 тыс. кВт, ведутся работы по созданию генератора мощ­ностью 500 тыс. кВт.

Принципы работы МГД-генератора сводятся к следующему. При пересечении магнитного поля ионизированным газом, так же как и металлическим проводником, в нем образуется электрический ток. При этом для образования ионизированного газа, состоящего из ого­ленных ядер атомов (плазмы), его нагревают до t° -f-2500, +2700°C и добавляют щелочные металлы (цезий, калий, натрий). При плаз­менном состоянии газ обладает сверхпроводимостью. Уже при нали­чии 1% ионизации газа он приобретает 80% максимальной электро­проводности, которую'он имел бы при 100% ионизации.

КПД МГД-генератора —50—55%. Для повышения КПД МГД-генераторов разрабатываются схемы совмещения их с паровыми установками и ядерными реакторами.

Дата добавления: 2014-10-31