Как выбрать газотурбинную установку для станции с ПГУ

Как выбрать ГТУ для парогазовой станции, как определить количество ГТУ и ПТУ в составе ПГУ, читайте далее.

Газовая турбина — стандартизированная машина и поэтому не рассчитывается, подобно паровой турбине, для каждого спе­цифичного случая применения. Выбор газовой турбины опреде­ляется прежде всего исходя из необходимой мощности установ­ки, надежности, влияния КПД ГТУ на КПД всей установки, частоты вращения.

диаграмма выбора газовой турбины

Диаграмма наглядно показывает, каким образом определяются число и тип газовых турбин для получения требу­емых мощностей и отбора технологического пара.

Зона справа от оси электрической мощности характеризует электрическую мощность нескольких комбинированных устано­вок как функцию от количества газовых турбин.

Если комбини­рованная установка должна генерировать мощность в пределах 400—500 МВт, то выбирается или мощность 496 МВт с тремя га­зовыми турбинами, например, GT11N2 при работе с частотой 60 Гц, или мощность 491 МВт с двумя GT13E2 при частоте 50 Гц. Если, например, наряду с электрической мощностью 400—500 МВт требуется также 200 МВт теплоты для производства, то выбор начинают с точки, соответствующей 200 МВт (на рисунке пока­зано стрелками). В данном случае электрическая мощность со­ставляет 406 МВт для КА13Е2 или 440 МВт для КА11N2. Оконча­тельный выбор зависит от требуемой частоты вращения.

Одна или несколько газовых турбин?

Иногда существует более чем одна возможность выбора га­зовой турбины.

В подобном случае принято выбирать комбина­цию с меньшим числом более мощных турбин, так как имеет место улучшенный коэффициент полезного действия и понижаются капитальные затраты.

Однако, если установка очень часто должна эксплуатироваться с частичной нагрузкой или требуется необычно высокое резервирование, то более целесообразным может оказать­ся выбор цикла с большим числом менее мощных газовых турбин.

Если число газовых турбин известно, то в качестве следую­щего шага принимается решение о выборе конфигурации с од­ним или несколькими валами. Существуют конфигурации толь­ко с одним валом для газовой и паровой турбин с общим генератором. При конфигурации с несколькими валами каждая турбина имеет собственный вал и собственный генератор.

Опыт иностранных фирм

Ряд фирм, например АББ, как правило, рекомендует заказ­чикам конфигурацию с одним валом, если каждый блок комби­нированной установки содержит только одну газовую и одну паровую турбину. При этом решении издержки на электрические установки уменьшаются, так как необходим лишь один генера­тор и становится излишним удвоение высоковольтного оборудо­вания, например, машинных трансформаторов, выключателей и т. д.

Кроме того, применяемый генератор является более мощ­ным и имеет более высокий КПД, так как он рассчитывается для мощности газовой и паровой турбины. Паровая турбина во время пуска или при эксплуатации только газовой турбины мо­жет отсоединяться посредством гидравлической муфты.

Вариант с несколькими валами выбирается для установок с более чем одной газовой турбиной. В этом случае с целью сниже­ния издержек применяется только одна, но зато более мощная и более эффективная паровая турбина.

Об технических особенностях при проектировании ПГУ - читайте статью Технические особенности при выборе парогазовой установки для ТЭЦ