Bug’ va gaz qurilmalari

3. Asosiy texnik ko'rsatkichlar tahlili

V64.2 (Siemens) turidagi qurilmaning asosiy texnik ko'rsatkichlarining tahlili.

16.1 – jadval. Energetik GTQlarning asosiy texnik ko'rsatkichlari

t/r	ko'rsatkichlar	O'qli kompres-sor oldida	Yonish kamerasi oldida	Gaz turbinasi oldida	Gaz turbinasi-dan chiqishda
1	Bosim, MPa	0,1013	1,0686	1,042	0,1013
2	Harorat, °S	15	323,6	1050	551,8
3	Entalpiya, kJ/kg	15,15	332,3	1206,8	601,9
4	Havoning ortiqchaligi	-	-	3,21	3,21
5	Gaz doimiysi, kJ/(kgК)	0,28798	0,28798	0,29199	0,29199
6	Ish jismining massaviy sarfi, kg/s	1	1	1,01793	1,01793

Qo'shimcha texnik ko'rsatkichlar:

1) yoqilg'i – metan СН₄ 100 %; Q_i^g = 50056 kJ/kg;

2) yonish kamerasining FIKi η_yok = 99,7 %;

3) kompressorning mexanik FIKi η^к_mех = 99,9 %;

4) GTning mexanik FIKi η^GТ_mех = 99,9 %;

5) kompressorning izoentropik FIKi η_к = 88,2 %;

6) GTning izoentropik FIKi η_GТ = 88,4 %.

Ish jismining 1 kg/s massaviy sarfida quyidagilarga erishiladi:

1) kompressorda iste'mol qilingan quvvat N_к = 317,545 кВт;

2) GTning quvvati N_GТ = 615,094 кВт;

3) GTQ elektrogeneratorining quvvati N^e_g = 294,574 кВт;

4) yonish kamerasiga yoqilg'i bilan berilayotgan issiqlik Q^c_g = 897,328 кВт;

5) elektr energiyasi ishlab chiqarishdagi FIK η^g_e = 32,827 %;

16.2 – jadval. BGQ va bug' pog'onasidagi texnik ko'rsatkichlar

t/r	Issiqlik sxemasida ish jismining o'rni va holati	Dg/в/Gк	р, MPa	t, °S	h, kJ/kg
1	UQdan keyingi o'ta qizigan bug'	0,13433	6	525	3480,8
2	Bug' turbinasiga kirishdagi bug'	0,13433	5,7	523,6	3480,8
3	BTdan deeratorga bug' olinmasi	0,0025	0,121	106,5	2663,2
4	Bug'ning kondensatorga o'tishi	0,13183	0,006	36,2	151,5
5	Kondensat nasosidan keyingi kondensat	0,13183	0,189	36,2	151,7
6	Deaeratorga ish jismining berilishi	0,13183	0,151	95	398
7	Deaeratordan keyingi ta'minot suvi	0,13433	0,121	105	440,2
8	Ta'minot suvi	0,13433	7,2	107,2	449,4
9	Bug'latgichning to'yinish liniyasidagi ish jismi	0,13433	6,32	279	1231,8

Qo'shimcha kattaliklar

1) D_g/s – gaz/suv sarfi; G_к – kompressor orqali havo sarfi;

2) bug'latgichning sovuq uchida harorat napori 10 °S;

3) UQ trakti bo'ylab gaz parametrlari:

θ₁ = 289 °S; h₁ = 302,8 kJ/kg;

θ₄ = 192 °S; h₄ = 201,9 kJ/kg;

θ₅ = θ_ch = 162 °S; h₅ = h_ch = 170 kJ/kg.

4) BTQ elektrogeneratorining quvvati N^e_е = 153,601 кВт/(кg/с)

5) BGQ ning elektr quvvati N^e_BGQ = 448,175 кВт/(кg/с)

6) BGQda elektroenergiya ishlab chiqarish FIKi η^e_BGQ = 49,95 %.

Yuqoridagi jadvaldan ko'rinadiki, bir konturli UQli BGQlarda chiqish gazlarini 162 °S gacha sovitish va elektr energiyasi ishlab chiqarishda kichik FIKga ega bo'lish mumkin ekan. Shu bilan birga, bunday qurilmalarning issiqlik sxemasi sodda va uncha katta miqdordagi kapital qo'yilmalarni talab qilmaydi. Bunday turdagi bug' gaz qurilmalarini tanlash arzon turdagi yoqilg'idan foydalanilganda samarali sanalsa, elektr stansiyalarini barpo etish cho'qqili yuklamalar talab etilganda yoki yuqori oltingugurt tarkibiga ega yoqilg'idan foydalanilganda maqsadga muvofiq bo'ladi.

UQli BGQlarning samaradorlik ko'rsatkichini yanada ko'tarish GTQlarning chiqish gazlari haroratini pasaytirish hisobiga amalaga oshirilishi mumkin. UQning issiqlik sxemasi bug' ishlab chiqaruvchi konturlar sonining ortishi va oraliq bug' qizdirgichining qo'llanilishi hisobiga murakkablashadi. Bunday qurilmalar uchun GT oldidagi gaz haroratining katta ekanligi – 1200-1350 °S xarakterli ko'rsatkich sanaladi.

Qurilmaning past va yuqori bosimli konturlarini ta'minoti tarkibida kislorodning massaviy konsentrasiyasi 10 mkg/kg dan ko'p bo'lmagan deaerasiyalangan suv yordamida amalga oshiriladi. Deaerasiyalashni kondensatorda, ta'minot suvi deaeratorida yoki issiqlik sxemaning har ikkala elementida amalga oshirilishi mumkin. Bir necha texnik echimlarni keltirish mumkin:

a) ma'lum miqdorda bug' ishlab chiqaruvchi suvli deaerator konturi (bug'latgich deaeratori) hosil qilinadi. Konturdagi bosim bug'latgich oldidagi gazning sarfi va haroratidan kelib chiqib qurilmaning issiqlik yuklamasini aniqlaydi. Deaeratorning bug'-suv aralashmasida ishlashligi, konstruksiyasiga bog'liq holda, ma'lum darajada qiyinchiliklarni keltirib chiqarishi mumkin;

b) deaerator past bosimli bug' magistralidan olingan bug' bilan ta'minlanadi;

v) deaerator ta'minoti bug' turbinasi otboridan olingan bug' bilan amalga oshirilishi mumkin, biroq, bu holatda, BGQning samaradorligi pasayib ketadi.

Ikki konturli UQli BGQ issiqlik sxemasining takomillashgan varianti BGQ-380 quyidagi 52 – rasmda keltirilgan. Bu issiqlik sxemada GTQ sifatida GTE-200 dan foydalaniladi. Qurilma ikki konturli UQ bilan bitta valli holatda tayyorlangan. UQda sakkizta issiqlik almashinish uchastkasi, shu jumladan oraliq bug' qizdirgichi, kondensatni gazli qizdirgich va orttirilgan bosimli deaerator bug'latgichi bor.

52 – rasm. Kondensatni deaeratordan oldin qizdirish uchun GTQning havo sovitgichi issiqligidan foydalanadigan BGQ-380 qurilmasining prinsipial sxemasi: VO-havo sovitgichi; PT-bug' turbinasi; KPU-bug' turbinasi zichlama bug'lari kondensatori; PND-past bosimli qizdirgich; PPVD va PPND-yuqori va past bosimli bug' qizdirgichlari; GPK-kondensatni gazli qizdirgich; PEN-elektr yuritgichli ta'minot nasosi; KN va RN-kondensat va resirkulyasiya nasoslari; VPT-suvli yoqilg'i qizdirgichi; RK-rostlovchi klapan; EG-elektrogenerator; D-deaerator; 1-deaerator bug'latgichi; 2-yuqori bosimli bug'latgich; 3-past bosimli bug'latgich; 4-yuqori bosimli ekonomayzer; 5-yuqori bosimli baraban; 6-past bosimli baraban; 7-birlashtiruvchi mufta; I-yuqori bosimli bug'; II-past bosimli bug'; III-KSTdan keltirilgan ta'minot liniyasi; IV-yoqilg'i; V-uzluksiz yuvish liniyasi.

BGQ-380 qurilmasida edektr yuritgichli ta'minot nasosi va qozonga kirishdagi kondensat haroratini 60 °S dan pasaymasligini ta'minlash maqsadida resirkulyasiyalash nasoslaridan foydalanilgan. Sxemada tabiiy gazni deaeratorning ta'minot suvi bilan ishlaydigan suvli issiqlik almashinish qurilmasida 140 °S gacha qizdirish ko'zda tutilgan. BGQning elektr energiyasi ishlab chiqarish bo'yicha brutto foydali ish koeffisienti 54,9 % ni tashkil qiladi.

BGQ-380 qurilmasining texnik ma'lumotlari quyidagi jadvalda keltirilgan.

16.3-jadval. Ikki konturli UQli BGQ-380 qurilmasining bug'li pog'onasi va to'liq qurilma bo'yicha amal qiladigan texnik ma'lumotlari

t/r	Issiqlik sxemasida ish jismining joylashish o'rni va holati	Dg/в/Gк	р, MPa	t, °S	h, kJ/kg
1	UQdan keyingi yuqori bosimli bug'	0,13208	8	525	3459,5
2	Bug' turbinasiga kirishdagi YuB bug'	0,13208	7,9	523,3	3459,5
3	BTningyuqori bosimli qismidan keyingi bug'	0,13208	0,464	-	2808,6
4	UQdan keyingi past bosimli bug'	0,03007	0,488	213,1	2883,8
5	Bug' turbinasini aralashuv nUQtasi oldida PB bug'	0,03007	0,464	-	2883,8
6	Bug' turbinasidagi past bosimli qism oldidagi bug'	0,16214	0,464	-	2882,5
7	BTning past bosimli qismidan deaeratorga yo'naltirilgan bug' otbori	0,00308	0,127	-	2614,1
8	Bug' turbinasidan chiqishdagi bug'	0,15906	0,006	36,2	2263,1
9	Kondensat nasosidan keyingi kondensat	0,15906	0,189	36,2	151,7
10	Deaerator oldidagi ta'minot suvi	0,15906	0,151	95	398
11	YuB nasosdan keyingi ta'minot suvi	0,13208	9,6	105	447,2
12	PB nasosdan keyingi ta'minot suvi	0,03007	0,586	105	440,5
13	YuB bug'latgichning to'yinish liniyasi parametrlari	0,13208	8,4	298,4	1336,5
14	PB bug'latgichning to'yinish liniyasi parametrlari	0,03007	0,51	152	643

Qo'shimcha kattaliklar:

1) yuqori bosimli bug' qizdirgichining qaynoq uchidagi harorat napori Θ_BQ=26,7 °S

2) YuB va PB bug'latgichlarining sovuq uchidagi harorat napori Θ = 10 °S;

3) UQ trakti bo'ylab gaz parametrlari:

θ₁ = 551,7 °S; h₁ = 601,9 kJ/kg;

θ₃ = 308,4 °S; h₃ = 324 kJ/kg;

θ₄ = 223,1 °S; h₄ = 235,2 kJ/kg;

θ₆ = 162 °S; h₆ = 168,8 kJ/kg;

θ₈ = 133,3 °S; h₈ = 139,6 kJ/kg;

θ₉ = 96,1 °S; h₉ = 100,4 kJ/kg;

4) bug' turbinasining oqim qismidagi ichki FIK: otbor nuqtasigacha η_оi = 0,90; kengayish jarayoni davomida η^ПТ_оi = 0,85;

5) BTQ elektrogeneratorining quvvati N^e_п = 173,7 kVt/(kg/s);

6) BGQning elektr quvvati N^e_BGQ = 468,3 kVt/(kg/s);

7) BGQning elektr energiyasi ishlab chiqarish bo'yicha FIK i η^e_BGQ = 52,2 %.

Bajarilgan hisoblar shuni ko'rsatadiki, ikki xil bosimli UQli BGQlardan foydalanish issiqlik sxemasining murakkablashishiga olib kelsada, bir bosimli UQdan foydalanilgan sxema bilan taqqoslaganda qurilmaning tejamkorligi gа ko'tariladi.

Hozirda foydalanib kelinayotgan zamonaviy energetik GTQlarda gazning boshlang'ich harorati 1500 °S ga yaqin bo'lsa, bosimi esa 1,8 – 3,0 MPa ni tashkil qiladi. Bunda chiqish gazlarining harorati 600 °S gacha ko'tariladi. Bu holat UQli BGQlarning bug'li pog'onalarini yanada takomillashtirishni va issiqlik sxemasida uchinchi bug' ishlab chiqarish konturini hamda uni oraliq qizdirishni shakllantirishni taqozo qiladi. Oraliq qizdirish masalasini hal etish bug' turbinasining oxirgi pog'onalarida bug' namligini kamaytirish va namlikni separasiyalashdan voz kechishga olib keladi.

Bug' konturini takomillashtirish natijasida BGQning umumiy tejamkorligini o'zgartirishni 150-200 MVt quvvatli GTQlar bazasida shakllantirilgan xorijiy firmalar tadqiqotlari ko'rsatkichlari bilan tushuntirish mumkin. Yanada murakkabroq bug' sikliga o'tish va o'ta kritik bug' parametrlarini hosil qilish qurilmaning samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.