ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эффективность регенерации тепла в ГГПА из "Повышение эффективности использования газа на компрессорных станциях" Как изложено в гл. 2, утилизируемое высокопотенциальное тепло выпускных газов можно использовать не только для выработки энергетического пара, но и в регенераторе газотурбинного ГПА для повышения эффективности самого агрегата. Анализ показывает, что применение регенератора (воздухоподогревателя) между компрессором и камерой сгорания ГГПА повышает его к.п.д. на 4—5%. В табл. 26 приведен разработанный ЦКТИ им. Ползунова и ВНИИГазом мощностной ряд газовых турбин для привода нагнетателей природного газа. [c.127] Повышение на 4—5%, например, для одного агрегата ГТК-Ю позволит сэкономить 140—180 м /ч топливного газа, или 0,9—1,1 млн. м в год. [c.127] Анализ опыта эксплуатации существующих регенеративных ГГПА показывает, что общий ресурс регенератора составляет 100 тыс. ч, межремонтный ресурс до среднего ремонта 12 тыс. ч, а до капитального ремонта 24 тыс. ч. Для существующих конструкций регенераторов ремонт заключается в подварке на местах неплотностей (при больших утечках регенераторы плохо поддаются ремонту). [c.128] Масса регенератора для ГГПА мощностью Ю МВт составляет 40 т, а для ГГПА мощностью 25 МВт равна 70—75 т, удельный вес соответственно 4 и 3 кг/кВт. С учетом дополнительных воздуховодов и газоходов удельный вес повышается до 6 кг/кВт для агрегата мощностью 10 МВт и до 5 кг/кВт для агрегата мощностью 25 МВт. [c.128] До 1965 г. на газопроводах США в диапазоне мощностей 4—10 МВт преимущественно применялись регенеративные ГГПА, а в Европе чаще использовались безрегенеративные агрегаты. Впоследствии доля регенеративных ГПА на газопроводах США понизилась до 10 %. [c.128] Однако в настоящее время в связи с ростом цен на мировом рынке на природный газ некоторые зарубежные газотурбостроительные фирмы (например, Дженерал Электрик , Солар и другие) проводят широкие исследования по совершенствованию регенераторов, которые предполагается использовать в турбинах. [c.128] В отечественной практике существуют различные точки зрения в отношении использования регенеративного цикла в газотурбинных ГПА. [c.128] Данное положение делает необходимым проведение экономической оценки эффективности применения регенеративных газотурбинных ГПА на основе термодинамического анализа. [c.128] Применение регенерации тепла в газотурбинных ГПА эффективно при низких степенях сжатия, когда разность температур конца расширения и конца сжатия позволяет передавать значительные количества тепла от выпускных газов к рабочему телу перед камерой сгорания. Пределы термодинамической эффективности такого способа использования тепла могут быть выявлены анализом соответствующих циклов. [c.128] В реальном цикле невозможна полная регенерация и из всего располагаемого ряда использования перепада энтальпии Дг может быть передана только величина Ai . [c.129] При решении уравнения (38) относительно е получаем значение оптимальной степени сжатия и, как следствие, максимальные значения к.п.д. газовой турбины с регенерацией тепла. [c.131] В табл. 27 приведены результаты расчета для различных значений к.п.д. сжатия, расширения и регенерации. [c.131] Поскольку в числителе формулы (39) стоит разность к. п. д., то значение коэффициента влияния будет много меньше единицы. С другой стороны, повышение к.п.д. регенерации связано со значительным увеличением площади теплообмена регенератора. [c.132] При приближении г]рег к единице площадь теплообмена регенератора увеличивается очень быстро. [c.132] Используя данные формулы (38), рассчитанные для газопровода Ухта—Торжок, можно оценить минимальное значение себестоимости газа, при которой еще целесообразно увеличение площади теплообмена регенератора. [c.132] Совершенствование регенератора эффективно, если при этом приведенные затраты снижаются, что и предусмотрено неравенством (43). [c.133] В табл. 28 даны значения предельных себестоимостей, рассчитанные по формуле (44), применительно к данным формулы (38). [c.133] Из табл. 28 видно, что повышение к.п.д. регенератора целесообразно в случае роста стоимости топливного газа. Так, при стоимости газа 5,33 руб/1000 м- повышать к.п.д. регенератора Лрег более 0,75 нерационально, так как рост приведенных затрат за счет увеличения поверхности теплообмена регенератора (металлоемкости) перекроет экономию топливного газа, получаемую при регенерации. [c.133] Вернуться к основной статье