Page 46 - 5232

турбіни приводиться в обертання, при цьому 60 % потужності витрачається на
обертання повітряного турбокомпресора 3, а тільки 40 % – на привод
генератора. У порівнянні із паротурбінними установками газотурбінна має
переваги. Головна перевага – це відсутність громіздкого котла. Паливо
спалюється в невеликій камері згоряння, яка розташована безпосередньо в
турбіні або поруч із нею. Процес розширення газів відбувається в турбіні, що
складається з 3-5 ступеней, у той час як парова турбіна має кілька циліндрів з
безліччю ступеней. Компактність турбіни дозволяє збирати її на заводі й
доставляти на об'єкт залізничним або автомобільним транспортом.
Зовнішня камера згоряння транспортується окремо й потім легко і
швидко приєднується до турбіни на місці. За конструктивним виконанням і за
принципами перетворення теплової енергії в механічну роботу газові турбіни
не відрізняються від парових. У газовій турбіні робочим тілом є суміш
продуктів згоряння з повітрям або нагріте повітря при певному тиску й, за
можливості, з високою початковою температурою. У проточній частині газової
турбіни відбувається процес розширення робочого газу, перетворення теплової
енергії в кінетичну, далі – процес перетворення кінетичної енергії газу в
механічну роботу обертання ротора (вала) турбіни. У ГТУ відсутня дорога
система водопостачання, що складається з конденсатора, підігрівників,
живильних та конденсатних насосів, деаераторів. Для монтажу ГТУ потрібно
менше часу й витрат, ніж для паротурбінних. Це призводить до того, що
вартість 1 кВт встановленої потужності газотурбінної електростанції значно
менша, ніж у паротурбінної установки (ПТУ), хоча вартість ГТУ (компресор -
камера згоряння - газова турбіна) виявляється дорожчою від парової турбіни
такої ж потужності. Важливою перевагою ГТУ є її висока маневреність -
включення в роботу й набір номінального навантаження здійснюються
протягом декількох хвилин.
Недоліком ГТУ є менша економічність у порівнянні із ПТУ. Сучасні ГТУ
мають ККД в межах 36–38 %, у той час як ПТУ – 40–43 %. До недоліків ГТУ
відноситься також менша номінальна потужність – у найпотужніших ГТУ вона
сягає значення 340 МВт. ГТУ можуть працювати тільки на спеціальному
рідкому або газоподібному паливі, у той час як ПТУ – також на вугіллі. Вища
вартість палива визначає доцільність самостійного використання ГТУ для
покривання пікової потужності. Час запуску ГТУ становить 10-20 хвилин.
Оскільки вихлопні гази мають високу температуру, то на виході їх можна
використати для нагрівання конденсату в ПТУ.
Часто вихлопні гази спрямовуються в котел-утилізатор, що

використовується для виробництва теплової енергії на потреби опалення й
гарячого водопостачання. У результаті одержуємо ГТУ-ТЕЦ. Однак основне
призначення ГТУ – це використання в парогазовом циклі, коли теплота
відпрацьованих газів з температурою 500-650 ºС використовується в котлах у
паровій частині циклу. У парогазовой установці (ПГУ) ККД конденсаційного
циклу сягає 54-60 %, завдяки чому суттєво знижується питома витрата палива
на виробіток електроенергії.
Економічні показники парогазових установок (ПГУ) істотно залежать від
структури їх теплової схеми. На рисунку 3.3 показана принципова схема
46