แผนผังของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม โรงงานวงจรรวม CCGT พร้อมวงจรแรงดันสามเท่า

การติดตั้ง CCGT ออกแบบมาเพื่อแปลงพลังงานของหน่วยงานสองแห่ง ได้แก่ ไอน้ำและก๊าซให้เป็นพลังงานกลไปพร้อมๆ กัน [GOST 26691 85] โรงงานวงจรรวม อุปกรณ์ที่มีพื้นผิวการแผ่รังสีและการพาความร้อน... ...

โรงงานวงจรรวม- อุปกรณ์ที่มีพื้นผิวการแผ่รังสีและการพาความร้อนที่สร้างและไอน้ำร้อนยวดยิ่งสำหรับการทำงานของกังหันไอน้ำโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงอินทรีย์และรีไซเคิลความร้อนของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ที่ใช้ในกังหันก๊าซใน... ... คำศัพท์ที่เป็นทางการ

โรงงานวงจรรวม- GTU 15. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม การติดตั้งที่ออกแบบมาเพื่อแปลงพลังงานของของไหลทำงาน 2 ชนิด ไอน้ำและก๊าซ เป็นพลังงานกลไปพร้อมๆ กัน ที่มา: GOST 26691 85: วิศวกรรมพลังงานความร้อน ข้อกำหนดและคำจำกัดความเอกสารต้นฉบับ 3.13 พาร์... หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมเกี่ยวกับเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

โรงงานผลิตก๊าซหมุนเวียนแบบผสมผสานที่มีการแปรสภาพเป็นก๊าซชีวมวลภายในวงจร- (ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการแปรสภาพเป็นแก๊สที่ใช้ ประสิทธิภาพจะสูงถึง 36–45%) [A.S. Goldberg. พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อ: พลังงานโดยทั่วไป โรงไฟฟ้าชีวมวลรวมชีวมวล EN วงจรรวม ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

โรงผลิตก๊าซธรรมชาติแบบผสมผสานที่มีการแปรสภาพเป็นแก๊สถ่านหินในวัฏจักร- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อ: พลังงานโดยทั่วไป โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมแปรสภาพเป็นแก๊ส EN ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

โรงผลิตก๊าซธรรมชาติแบบผสมผสานที่มีการแปรสภาพเป็นแก๊สถ่านหินในวัฏจักร (CCP-VGU)- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อ: พลังงานโดยทั่วไป โรงไฟฟ้าถ่านหิน EN แปรสภาพเป็นแก๊ส โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมแบบรวมถ่านหินแปรสภาพเป็นแก๊ส ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

โรงผลิตก๊าซธรรมชาติแบบผสมผสานที่มีการแปรสภาพเป็นก๊าซถ่านหินในวัฏจักรโดยใช้ระเบิดทางอากาศ- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อ: พลังงานโดยทั่วไป EN โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมที่ใช้ถ่านหินแบบผสมผสานโดยใช้อากาศเป่า ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

โรงผลิตก๊าซธรรมชาติแบบผสมผสานที่มีการแปรสภาพเป็นแก๊สถ่านหินในวัฏจักรโดยใช้การระเบิดของออกซิเจน- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อ: พลังงานโดยทั่วไป EN ออกซิเจนเป่าแบบบูรณาการถ่านหินแปรสภาพเป็นแก๊สพืชวงจรรวม ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมพร้อมเชื้อเพลิงหลังการเผาไหม้- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อด้านพลังงานในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม EN ทั่วไปที่มีการเผาเสริม ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพิ่มเติม- - [เอเอส โกลด์เบิร์ก พจนานุกรมพลังงานภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซีย 2549] หัวข้อ: พลังงานโดยทั่วไปในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมที่ใช้เชื้อเพลิงเสริม EN ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

ขึ้นอยู่กับสิ่งที่พวกเขาเลือก วงจรไอน้ำ-แก๊สทางเลือกใดจะเหมาะสมที่สุดและรูปแบบทางเทคโนโลยีของโรงงาน CCGT จะเป็นอย่างไร?

เมื่อทราบความเท่าเทียมกันของเงินทุนและการกำหนดค่าที่เกี่ยวข้องกับการวางเพลาแล้ว การเลือกรอบเบื้องต้นจึงสามารถเริ่มต้นได้

กลุ่มผลิตภัณฑ์นี้ครอบคลุมตั้งแต่ “รอบการอุ่นด้วยแรงดันเดียว” ที่เรียบง่ายไปจนถึง “รอบการอุ่นด้วยแรงดันสามเท่า” ที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง ประสิทธิภาพของวงจรเพิ่มขึ้นตามความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น แต่ต้นทุนเงินทุนก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน กุญแจสำคัญในการเลือกรอบที่เหมาะสมคือการกำหนดรอบแรงดันที่เหมาะสมที่สุดกับประสิทธิภาพและเป้าหมายต้นทุนที่กำหนด

โรงงานวงจรรวมที่มีวงจรแรงดันเดียว

วัฏจักรนี้มักใช้กับเชื้อเพลิงที่เสื่อมสภาพและคุ้มค่ากว่า เช่น น้ำมันดิบและน้ำมันเชื้อเพลิงหนักที่มีกำมะถันสูง

เมื่อเทียบกับวงจรที่ซับซ้อน การลงทุนในหน่วย CCGT ของวงจรอย่างง่ายนั้นไม่มีนัยสำคัญ

แผนภาพแสดงหน่วย CCGT ที่มีคอยล์เย็นเพิ่มเติมที่ปลายเย็นของหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง เครื่องระเหยนี้จะขจัดความร้อนเพิ่มเติมจากก๊าซไอเสียและปล่อยไอน้ำไปยังเครื่องกำจัดอากาศเพื่อใช้ทำความร้อนให้กับน้ำป้อน

ด้วยเหตุนี้ จึงไม่จำเป็นต้องแยกไอน้ำสำหรับเครื่องกำจัดอากาศออกจากกังหันไอน้ำ ผลลัพธ์เมื่อเปรียบเทียบกับการออกแบบแรงดันเดียวที่ง่ายที่สุดคือการปรับปรุงประสิทธิภาพ แต่การลงทุนก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

CCGT พร้อมรอบแรงดันสองรอบ

หน่วยที่รวมกันส่วนใหญ่ในการทำงานจะมีวงจรแรงดันคู่ น้ำจะถูกส่งโดยปั๊มป้อนสองตัวที่แยกจากกันไปยังเครื่องประหยัดแรงดันคู่

อ่านเพิ่มเติม: แผนการเปิดตัวโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมในรัสเซีย

จากนั้นน้ำแรงดันต่ำจะเข้าสู่คอยล์ระเหยตัวแรก และน้ำแรงดันสูงจะถูกให้ความร้อนในเครื่องประหยัด ก่อนที่จะระเหยและทำให้ร้อนยวดยิ่งที่ปลายร้อนของหม้อต้มนำกลับ การไล่เลือดออกจากถังแรงดันต่ำจะจ่ายไอน้ำไปยังเครื่องกำจัดอากาศและกังหันไอน้ำ

ประสิทธิภาพของวงจรแรงดันคู่ดังที่แสดงในแผนภาพ T-S ในรูปนั้นสูงกว่าประสิทธิภาพของวงจรแรงดันเดี่ยว เนื่องจากการใช้พลังงานไอเสียของกังหันแก๊สถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างสมบูรณ์มากขึ้น (พื้นที่เพิ่มเติม CC"D"D) .

อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะเพิ่มการลงทุนสำหรับอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น ปั๊มป้อน เครื่องประหยัดแรงดันคู่ เครื่องระเหย ท่อแรงดันต่ำ และท่อไอน้ำ LP สองท่อไปยังกังหันไอน้ำ ดังนั้นวงจรที่พิจารณาจึงใช้เฉพาะความเท่าเทียมกันของเงินทุนสูงเท่านั้น

CCGT พร้อมวงจรแรงดันสามเท่า

นี่เป็นหนึ่งในรูปแบบที่ซับซ้อนที่สุดที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ใช้ในกรณีที่มีความเท่าเทียมกันของเงินทุนสูงมาก และประสิทธิภาพสูงสามารถทำได้ด้วยต้นทุนที่สูงเท่านั้น

ขั้นตอนที่สามจะถูกเพิ่มลงในหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง ซึ่งจะใช้ความร้อนของก๊าซไอเสียเพิ่มเติม ปั๊มแรงดันสูงจ่ายน้ำป้อนให้กับเครื่องประหยัดแรงดันสูงสามขั้นตอน จากนั้นไปยังดรัมแยกแรงดันสูง ปั๊มป้อนแรงดันปานกลางจ่ายน้ำให้กับถังแยกแรงดันปานกลาง

น้ำป้อนส่วนหนึ่งจากปั๊มแรงดันปานกลางจะเข้าสู่ถังแยกแรงดันต่ำผ่านอุปกรณ์ควบคุมปริมาณ ไอน้ำจากถังแรงดันสูงจะเข้าสู่เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด จากนั้นเข้าสู่ส่วนแรงดันสูงของกังหันไอน้ำ ไอน้ำที่ระบายออกในส่วนแรงดันสูง (HPP) จะถูกผสมกับไอน้ำที่มาจากถังแรงดันปานกลาง ซึ่งได้รับความร้อนยวดยิ่ง และจ่ายไปยังทางเข้าของส่วนแรงดันต่ำ (LPP) ของกังหันไอน้ำ

อ่านเพิ่มเติม: วิธีการเลือกหน่วยกังหันก๊าซสำหรับสถานีที่มีหน่วย CCGT

สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้อีกโดยการอุ่นเชื้อเพลิงด้วยน้ำแรงดันสูงก่อนที่จะเข้าสู่กังหันแก๊ส

แผนภาพการเลือกวงจร

ประเภทวงจรตั้งแต่รอบแรงดันเดี่ยวไปจนถึงรอบการอุ่นด้วยแรงดันสามรอบจะถูกนำเสนอเป็นฟังก์ชันของความเท่าเทียมกันของฟีด

วงจรจะถูกเลือกโดยการกำหนดว่ารอบใดที่สอดคล้องกับอัตราส่วนความเท่าเทียมกันของเงินทุนที่กำหนดสำหรับการใช้งานเฉพาะ ตัวอย่างเช่น หากความเท่าเทียมกันของเงินทุนคือ $1,800 US/kW จากนั้นเลือกรอบแรงดันคู่หรือสามรอบ

ในการประมาณครั้งแรก การตัดสินใจจะสนับสนุนวงจรแรงดันสามเท่า เนื่องจากความเท่าเทียมกันของเงินทุนคงที่ ประสิทธิภาพและกำลังจึงสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาพารามิเตอร์ต่างๆ อย่างใกล้ชิด อาจเป็นไปได้ว่าวงจรแรงดันคู่มีความเหมาะสมมากกว่าเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดอื่นๆ

มีหลายกรณีที่ไม่สามารถใช้แผนภาพการเลือกรอบการทำงานได้ ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของกรณีเช่นนี้คือสถานการณ์ที่ลูกค้าต้องการให้มีพลังงานไฟฟ้าโดยเร็วที่สุด และการเพิ่มประสิทธิภาพมีความสำคัญน้อยกว่าเวลาการส่งมอบที่สั้น

อาจแนะนำให้เลือกใช้รอบแรงดันเดียวมากกว่ารอบแรงดันหลายรอบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ เนื่องจากการสิ้นเปลืองเวลาน้อยกว่า เพื่อจุดประสงค์นี้ คุณสามารถพัฒนาชุดของรอบการทำงานที่เป็นมาตรฐานพร้อมพารามิเตอร์ที่ระบุ ซึ่งจะใช้ในกรณีดังกล่าวได้สำเร็จ

(เข้าชม 2,507 ครั้ง เข้าชม 1 ครั้งในวันนี้)

หน่วยกังหันก๊าซรอบรวมเป็นการติดตั้งแบบรวมซึ่งประกอบด้วยหน่วยกังหันก๊าซ หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง (HRB) และกังหันไอน้ำ (ST) การนำวัฏจักรไอน้ำและก๊าซไปใช้จะดำเนินการในวงจรแยกกัน เช่น ในกรณีที่ไม่มีการสัมผัสกันระหว่างผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้กับสารทำงานของไอและของเหลว ปฏิกิริยาของของไหลทำงานเกิดขึ้นเฉพาะในรูปแบบของการแลกเปลี่ยนความร้อนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพื้นผิวเท่านั้น

การใช้โรงผลิตก๊าซหมุนเวียนเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่เป็นไปได้และมีแนวโน้มในการลดต้นทุนเชื้อเพลิงและพลังงาน

CCGT ประสบความสำเร็จในการรวมพารามิเตอร์ของกังหันก๊าซและโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำเข้าด้วยกันทางอุณหพลศาสตร์:

กังหันก๊าซทำงานในบริเวณที่มีอุณหภูมิของของไหลทำงานสูงขึ้น

พลังไอน้ำ - ขับเคลื่อนโดยผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ที่ใช้แล้วออกจากกังหันเช่น ทำหน้าที่เป็นผู้รีไซเคิลและใช้พลังงานขยะ

ประสิทธิภาพของการติดตั้งเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากโครงสร้างส่วนบนทางอุณหพลศาสตร์ของวัฏจักรก๊าซอุณหภูมิสูงด้วยวัฏจักรไอน้ำ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียความร้อนจากก๊าซไอเสียในกังหันก๊าซ

ดังนั้น CCGT จึงถือได้ว่าเป็นขั้นตอนที่สามของการปรับปรุงหน่วยกังหัน เครื่องยนต์ CCGT เป็นเครื่องยนต์ที่มีอนาคตสดใส เนื่องจากมีความประหยัดสูงและต้องใช้เงินลงทุนต่ำ คุณสมบัติที่ดีเยี่ยมของโรงผลิตก๊าซหมุนเวียนได้กำหนดขอบเขตการใช้งาน หน่วย CCGT มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคพลังงานและพื้นที่อื่นๆ ของศูนย์เชื้อเพลิงและพลังงาน

การใช้งานอย่างแพร่หลายของการติดตั้งดังกล่าวถูกขัดขวางเนื่องจากขาดมุมมองร่วมกันเกี่ยวกับทิศทางที่สมเหตุสมผลที่สุดสำหรับการใช้ความร้อนจากกังหันก๊าซ

ในปัจจุบัน โครงการ CCGT ที่มีแนวโน้มสำหรับการใช้งานบนกังหันก๊าซหลักก็เป็นโครงการ CCGT ที่ใช้งานเพียงอย่างเดียวโดยมีโครงสร้างส่วนบนแบบวงจรที่สมบูรณ์ ซึ่งเครื่องกำเนิดไอน้ำจะถูกให้ความร้อนโดยก๊าซไอเสียของกังหันก๊าซเท่านั้น (รูปที่ 6.1)

ตามโครงการนี้ ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของกังหันก๊าซหลังจากกังหันแรงดันต่ำ (LPT) จะเข้าสู่หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง (HRB) เพื่อผลิตไอน้ำแรงดันสูง ไอน้ำที่เกิดจาก HRSG จะเข้าสู่กังหันไอน้ำ (ST) โดยที่การขยายตัวจะทำหน้าที่ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ไอน้ำเสียหลังจาก PT เข้าสู่คอนเดนเซอร์ K ซึ่งจะถูกควบแน่นแล้วส่งอีกครั้งไปยังหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งโดยปั๊มป้อน (PN) วัฏจักรทางอุณหพลศาสตร์ของโรงงานที่มีวัฏจักรรวมแสดงไว้ในรูปที่ 1 6.2. วัฏจักรก๊าซอุณหภูมิสูงของโรงงานกังหันก๊าซเริ่มต้นด้วยกระบวนการอัดอากาศในคอมเพรสเซอร์ตามแนวแกน: 1 → 2 ในห้องเผาไหม้ (เช่นเดียวกับในตัวสร้างใหม่หากมี) ความร้อนจะถูกส่งไป 2 → 3; ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ที่เกิดขึ้นจะเข้าสู่กังหันแก๊สโดยที่ขยายตัวพวกมันทำงานกระบวนการ 3 → 4; และในที่สุด ก๊าซไอเสียจะปล่อยความร้อนในหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง น้ำร้อน และไอน้ำ 4 → 5 ส่วนที่เหลือของความร้อนอุณหภูมิต่ำยังคงไม่ได้ใช้และถูกถ่ายโอนไปยังสิ่งแวดล้อม 5 → 1

รูปที่ 6.1 - แผนผังของหน่วย CCGT พร้อมหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง

รูปที่ 6.2 - แผนผังวงจรของโรงงานวงจรรวมในพิกัด T-S

วัฏจักรไอน้ำ-แก๊สเกิดขึ้นจากลำดับของกระบวนการ: 1" - 2" - 3" - 4" - 5" - 1" (รูปที่ 6.2) ตามอัตภาพ วงจรจะเริ่มต้นด้วยกระบวนการจ่ายความร้อน 1" - 2" ในเครื่องประหยัด น้ำที่มาจากคอนเดนเซอร์มีอุณหภูมิต่ำ 39 °C (ที่ความดันในคอนเดนเซอร์ P np = 0.007 MPa) มันถูกให้ความร้อนจนถึงจุดเดือดประมาณ 170...210 °C ที่ความดันคงที่ซึ่งสอดคล้องกับแรงดันการทำงานของหม้อไอน้ำ 0.8...2.0 MPa 2" - 3" - กระบวนการระเหยน้ำในเครื่องระเหยและเปลี่ยนเป็นไอน้ำอิ่มตัว 3" – 4" – ไอน้ำร้อนยวดยิ่งในเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดยิ่ง; 4" – 5" – กระบวนการขยายไอน้ำในกังหันไอน้ำด้วยประสิทธิภาพการทำงานและการสูญเสียอุณหภูมิ 5" - 1" - ไอน้ำถูกควบแน่นในคอนเดนเซอร์ K และน้ำที่ได้จะถูกส่งไปที่หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง KU อีกครั้ง วงจรเสร็จสมบูรณ์

กำลังของกังหันไอน้ำ (ST) นั้นขึ้นอยู่กับการถ่ายเทความร้อนจริงหรือเอนทาลปีผ่านกังหันไอน้ำและการไหลของไอน้ำ ปริมาณการใช้ไอน้ำและพารามิเตอร์ไอน้ำถูกกำหนดโดยการทำงานของหม้อต้มน้ำร้อนเหลือทิ้ง แผนผังของหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งแสดงในรูปที่ 1 6.3.

หม้อต้มน้ำร้อนเหลือทิ้งคือหม้อต้มไอน้ำหมุนเวียนแบบบังคับซึ่งไม่มีเตาไฟเป็นของตัวเอง และได้รับความร้อนจากก๊าซไอเสียของโรงไฟฟ้าใดๆ

ดังนั้นความร้อนทิ้งของก๊าซไอเสียจากกังหันก๊าซซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ 400 °C จึงค่อนข้างเพียงพอสำหรับการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพของโรงงานนำกลับคืน

มีการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนตามลำดับตามหม้อไอน้ำ: เครื่องประหยัดน้ำ "E", เครื่องระเหย "I" และเครื่องทำไอน้ำซุปเปอร์ฮีตเตอร์ "P"

เครื่องประหยัดน้ำคือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยให้น้ำร้อนด้วยก๊าซร้อนอุณหภูมิต่ำ (ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้) ก่อนที่จะถูกป้อนเข้าไปในถังหม้อไอน้ำ (ตัวแยก)

ไอน้ำถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์การทำงานของหม้อไอน้ำดังนี้ น้ำป้อนที่อุ่นไว้ในเครื่องประหยัดจนถึงจุดเดือดโดยก๊าซไอเสียจะเข้าสู่ถังหม้อไอน้ำ อุณหภูมิของก๊าซร้อนในส่วนท้ายของหม้อต้มไม่ควรต่ำกว่า 120 °C*

ในโหมดสร้างไอน้ำ น้ำจะไหลเวียนผ่านเครื่องระเหย ในเครื่องระเหยจะเกิดการดูดซึมความร้อนอย่างรุนแรงเนื่องจากการระเหยของไอเกิดขึ้น กระบวนการระเหยในเครื่องระเหยเกิดขึ้นที่จุดเดือดของน้ำป้อนซึ่งสอดคล้องกับความดันอิ่มตัว

อะไรคือสาเหตุของการแนะนำหน่วย CCGT ในรัสเซีย เหตุใดการตัดสินใจครั้งนี้จึงยาก แต่จำเป็น

ทำไมพวกเขาถึงเริ่มสร้างโรงงาน CCGT?

ตลาดที่มีการกระจายอำนาจสำหรับการผลิตไฟฟ้าและความร้อนกำหนดว่าบริษัทพลังงานจำเป็นต้องเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ของตน สิ่งสำคัญหลักสำหรับพวกเขาคือการลดความเสี่ยงในการลงทุนและผลลัพธ์ที่แท้จริงที่สามารถรับได้จากการใช้เทคโนโลยีนี้

การยกเลิกกฎระเบียบของรัฐในตลาดไฟฟ้าและความร้อนซึ่งจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์จะนำไปสู่การแข่งขันที่เพิ่มขึ้นระหว่างผู้ผลิต ดังนั้นในอนาคตมีเพียงโรงไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และให้ผลกำไรสูงเท่านั้นที่จะสามารถลงทุนเพิ่มเติมสำหรับโครงการใหม่ได้

เกณฑ์การคัดเลือก CCGT

การเลือก CCGT ประเภทใดประเภทหนึ่งหรือประเภทอื่นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในการดำเนินโครงการคือความสามารถในการทำกำไรและความปลอดภัยทางเศรษฐกิจ

การวิเคราะห์ตลาดที่มีอยู่สำหรับโรงไฟฟ้าแสดงให้เห็นถึงความต้องการที่สำคัญสำหรับโรงไฟฟ้าที่มีราคาไม่แพง เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพสูง การออกแบบแบบโมดูลาร์ที่ปรับแต่งตามความต้องการนี้ทำให้การติดตั้งสามารถปรับให้เข้ากับสภาพท้องถิ่นและข้อกำหนดเฉพาะของลูกค้าได้อย่างง่ายดาย

ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวตอบสนองลูกค้ามากกว่า 70% เงื่อนไขเหล่านี้ส่วนใหญ่สอดคล้องกับโรงงาน GT และ SG-CHP ที่เป็นประเภทการใช้งาน (ไบนารี)

ภาวะทางตันของพลังงาน

การวิเคราะห์ภาคพลังงานของรัสเซียซึ่งดำเนินการโดยสถาบันการศึกษาหลายแห่งแสดงให้เห็นว่า: ทุกวันนี้อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าของรัสเซียกำลังสูญเสียกำลังการผลิตจริง 3-4 GW ต่อปี เป็นผลให้ภายในปี 2548 ปริมาณของอุปกรณ์ที่ใช้ทรัพยากรทางกายภาพจนหมดตาม RAO UES ของรัสเซียจะเท่ากับ 38% ของกำลังการผลิตทั้งหมดและภายในปี 2553 ตัวเลขนี้จะเป็น 108 ล้านกิโลวัตต์ (46%) .

หากเหตุการณ์เกิดขึ้นตามสถานการณ์นี้ทุกประการ หน่วยกำลังส่วนใหญ่ซึ่งมีอายุมากขึ้นจะเข้าสู่โซนเสี่ยงอุบัติเหตุร้ายแรงในปีต่อๆ ไป ปัญหาของอุปกรณ์ทางเทคนิคใหม่ของโรงไฟฟ้าที่มีอยู่ทุกประเภทนั้นรุนแรงขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าแม้แต่หน่วยพลังงานที่ค่อนข้าง "ใหม่" ขนาด 500-800 เมกะวัตต์ก็ยังหมดอายุการใช้งานของส่วนประกอบหลักและต้องมีการบูรณะอย่างจริงจัง

อ่านเพิ่มเติม: คุณสมบัติทางเทคนิคเมื่อเลือกโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม

การฟื้นฟูโรงไฟฟ้าทำได้ง่ายกว่าและถูกกว่า

แน่นอนว่าการยืดอายุการใช้งานของพืชโดยการเปลี่ยนส่วนประกอบขนาดใหญ่ของอุปกรณ์หลัก (ใบพัดกังหัน พื้นผิวทำความร้อนหม้อไอน้ำ ท่อส่งไอน้ำ) นั้นถูกกว่าการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่มาก

มักจะสะดวกและให้ผลกำไรสำหรับโรงไฟฟ้าและโรงงานผลิตในการเปลี่ยนอุปกรณ์ด้วยสิ่งที่คล้ายกับอุปกรณ์ที่ถูกรื้อถอน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ใช้ประโยชน์จากโอกาสในการเพิ่มการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างมีนัยสำคัญ ไม่ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ใช้วิธีการที่ทันสมัยของระบบอัตโนมัติของอุปกรณ์ใหม่ และเพิ่มต้นทุนการดำเนินงานและการซ่อมแซม

โรงไฟฟ้าประสิทธิภาพต่ำ

รัสเซียกำลังค่อยๆ เข้าสู่ตลาดพลังงานของยุโรปและจะเข้าร่วมกับ WTO แต่ในขณะเดียวกัน เป็นเวลาหลายปีที่เรารักษาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าในระดับที่ต่ำมาก ระดับประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าโดยเฉลี่ยเมื่อทำงานในโหมดควบแน่นคือ 25% ซึ่งหมายความว่าหากราคาเชื้อเพลิงสูงขึ้นสู่ระดับโลก ราคาไฟฟ้าในประเทศของเราจะสูงกว่าราคาโลกหนึ่งถึงครึ่งถึงสองเท่าอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อสินค้าอื่น ๆ ดังนั้นจึงต้องดำเนินการสร้างหน่วยพลังงานและสถานีความร้อนขึ้นใหม่เพื่อให้อุปกรณ์ใหม่และส่วนประกอบแต่ละส่วนของโรงไฟฟ้าอยู่ในระดับโลกสมัยใหม่

อุตสาหกรรมพลังงานเลือกเทคโนโลยีก๊าซหมุนเวียน

ขณะนี้แม้จะมีสถานการณ์ทางการเงินที่ยากลำบาก แต่สำนักออกแบบของสถาบันวิจัยวิศวกรรมพลังงานและเครื่องยนต์อากาศยานได้กลับมาดำเนินการพัฒนาระบบอุปกรณ์ใหม่สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอีกครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรากำลังพูดถึงการสร้างโรงไฟฟ้าก๊าซไอน้ำควบแน่นที่มีประสิทธิภาพสูงถึง 54-60%

การประเมินทางเศรษฐกิจโดยองค์กรในประเทศหลายแห่งบ่งบอกถึงโอกาสที่แท้จริงในการลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าในรัสเซียหากมีการสร้างโรงไฟฟ้าดังกล่าว

แม้แต่กังหันก๊าซธรรมดาก็ยังมีประสิทธิภาพมากกว่าในแง่ของประสิทธิภาพ

ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนไม่จำเป็นต้องใช้หน่วย CCGT ประเภทเดียวกันกับ PGU-325 และ PGU-450 ในระดับสากล วิธีแก้ปัญหาของวงจรอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาวะเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอัตราส่วนของโหลดความร้อนและไฟฟ้า

อ่านเพิ่มเติม: แผนการเปิดตัวโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมในรัสเซีย

ในกรณีที่ง่ายที่สุด เมื่อใช้ความร้อนของก๊าซไอเสียในหน่วยกังหันก๊าซเพื่อการจ่ายความร้อนหรือการผลิตไอน้ำในกระบวนการ ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีหน่วยกังหันก๊าซที่ทันสมัยจะถึงระดับ 35% ซึ่งก็คือ สูงกว่าปัจจุบันอย่างเห็นได้ชัด เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซและโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำ - อ่านบทความประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซและประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซรอบรวมแตกต่างกันอย่างไรสำหรับโรงไฟฟ้าในประเทศและต่างประเทศ

การใช้หน่วยกังหันก๊าซที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนสามารถทำได้ในวงกว้างมาก ปัจจุบัน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนกังหันไอน้ำประมาณ 300 หน่วยที่มีกำลังการผลิต 50-120 เมกะวัตต์ ใช้พลังงานจากไอน้ำจากหม้อไอน้ำที่เผาไหม้ก๊าซธรรมชาติตั้งแต่ร้อยละ 90 ขึ้นไป โดยหลักการแล้ว พวกเขาทั้งหมดเป็นตัวเลือกสำหรับอุปกรณ์ทางเทคนิคใหม่โดยใช้กังหันก๊าซที่มีกำลังการผลิตต่อหน่วย 60-150 เมกะวัตต์

ความยากลำบากในการใช้งานหน่วยกังหันก๊าซและหน่วยกังหันก๊าซรอบรวม

อย่างไรก็ตาม กระบวนการดำเนินการเชิงอุตสาหกรรมของหน่วยกังหันก๊าซและหน่วยกังหันก๊าซแบบผสมในประเทศของเรากำลังดำเนินการช้ามาก สาเหตุหลักคือปัญหาในการลงทุนที่เกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการลงทุนทางการเงินขนาดใหญ่พอสมควรในเวลาที่สั้นที่สุด

สถานการณ์ที่จำกัดอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการขาดหายไปเสมือนของผู้ผลิตกังหันก๊าซพลังงานบริสุทธิ์ในประเทศที่ได้รับการทดสอบในการดำเนินงานขนาดใหญ่ กังหันก๊าซรุ่นใหม่สามารถนำมาเป็นต้นแบบของกังหันก๊าซดังกล่าวได้

CCGT ไบนารีที่ไม่มีการงอกใหม่

หน่วย CCGT ไบนารี่มีข้อได้เปรียบบางประการ เนื่องจากมีราคาถูกที่สุดและเชื่อถือได้มากที่สุดในการทำงาน ส่วนไอน้ำของหน่วย CCGT ไบนารี่นั้นง่ายมาก เนื่องจากการฟื้นฟูพลังไอน้ำไม่ได้ประโยชน์และไม่ได้ถูกนำมาใช้ อุณหภูมิของไอน้ำร้อนยวดยิ่งต่ำกว่าอุณหภูมิของก๊าซไอเสียในหน่วยกังหันก๊าซ 20-50 °C ปัจจุบันถึงระดับมาตรฐานพลังงาน 535-565 °C แล้ว แรงดันไอน้ำใหม่ถูกเลือกเพื่อให้แน่ใจว่าความชื้นที่ยอมรับได้ในขั้นตอนสุดท้าย สภาพการทำงานและขนาดใบพัดจะใกล้เคียงกับในกังหันไอน้ำกำลังสูงโดยประมาณ

อิทธิพลของแรงดันไอน้ำต่อประสิทธิภาพของหน่วย CCGT

แน่นอนว่าต้องคำนึงถึงปัจจัยทางเศรษฐกิจและต้นทุนด้วย เนื่องจากแรงดันไอน้ำมีผลเพียงเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพเชิงความร้อนของหน่วย CCGT เพื่อลดความดันอุณหภูมิระหว่างก๊าซและตัวกลางไอน้ำ-น้ำ และเพื่อใช้ความร้อนของก๊าซที่ระบายออกในโรงงานกังหันแก๊สได้ดีขึ้น โดยมีการสูญเสียทางอุณหพลศาสตร์น้อยลง การระเหยของน้ำป้อนจะถูกจัดระเบียบที่ระดับความดันสองหรือสามระดับ ไอน้ำที่สร้างขึ้นที่ความดันต่ำจะถูกผสมที่จุดกึ่งกลางในเส้นทางการไหลของกังหัน นอกจากนี้ยังดำเนินการให้ความร้อนยวดยิ่งระดับกลางของไอน้ำด้วย

อ่านเพิ่มเติม: การเลือกวงจรของโรงงานวงรอบรวมและแผนภาพวงจรของหน่วย CCGT

อิทธิพลของอุณหภูมิก๊าซไอเสียต่อประสิทธิภาพของโรงงาน CCGT

เมื่ออุณหภูมิของก๊าซเพิ่มขึ้นที่ทางเข้าและทางออกของกังหัน พารามิเตอร์ไอน้ำและประสิทธิภาพของส่วนไอน้ำของวงจร GTU จะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพของ CCGT โดยรวมเพิ่มขึ้น

การเลือกทิศทางเฉพาะสำหรับการสร้าง การปรับปรุง และการผลิตเครื่องจักรพลังงานขนาดใหญ่ควรพิจารณาโดยคำนึงถึงความสมบูรณ์แบบทางอุณหพลศาสตร์ แต่ยังรวมถึงความน่าดึงดูดใจในการลงทุนของโครงการด้วย ความน่าดึงดูดใจในการลงทุนของโครงการด้านเทคนิคและการผลิตของรัสเซียสำหรับผู้มีโอกาสเป็นนักลงทุนคือปัญหาที่สำคัญที่สุดและเร่งด่วน ซึ่งแนวทางแก้ไขส่วนใหญ่จะเป็นตัวกำหนดการฟื้นตัวของเศรษฐกิจรัสเซีย

(เข้าชม 3,318 ครั้ง เข้าชม 4 ครั้งในวันนี้)

การแนะนำ

พืชรอบรวม

การประเมินประสิทธิภาพด้านเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของการปรับปรุงโรงไฟฟ้าพลังความร้อนกังหันก๊าซให้ทันสมัยโดยใช้เทคโนโลยีวงจรรวม

ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของการดำเนินการเร่งกังหันไอน้ำและหน่วยกังหันก๊าซเมื่ออัพเกรดโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

แนวทางบูรณาการในการก่อสร้างและการฟื้นฟูโรงไฟฟ้าโดยใช้ PU และ CCGT

การทดสอบโซลูชันทางเทคนิคที่โรงไฟฟ้าของเราเองเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์ของลูกค้า

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมควบแน่นเพื่อการจ่ายพลังงานที่เชื่อถือได้ให้กับผู้บริโภคในภาคอุตสาหกรรม

การฟื้นฟูโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับอุปกรณ์ให้กับภาคพลังงาน

มีประสบการณ์ในการใช้งานหน่วยกังหันไอน้ำและก๊าซ GPU-16K พร้อมการฉีดไอน้ำ หน่วยวงจรรวมโคเจนเนอเรชั่นสำหรับเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ล้าสมัยที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนของ JSC Lenenergo

การปรับปรุงลักษณะการดำเนินงานของโรงไฟฟ้า

การเปรียบเทียบหน่วยพลังไอน้ำกับ T-265 และหน่วยกำลังด้วย PGU-170T สองตัว

ขนาดของการดำเนินการ CCGT และ GTU ในระยะกลาง

การแนะนำ

ในประเทศใดก็ตาม พลังงานถือเป็นภาคส่วนพื้นฐานของเศรษฐกิจ ซึ่งมีความสำคัญเชิงกลยุทธ์สำหรับรัฐ อัตราการเติบโตที่สอดคล้องกันของภาคส่วนอื่น ๆ ของเศรษฐกิจ ความมั่นคงของงานและแหล่งจ่ายไฟขึ้นอยู่กับสภาพและการพัฒนา พลังงานสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ และร่วมกับปัจจัยอื่นๆ ช่วยให้มั่นใจถึงมาตรฐานการครองชีพที่ทันสมัยของประชากร ตำแหน่งที่สูงของประเทศในเวทีการเมืองระหว่างประเทศนั้นขึ้นอยู่กับความเป็นอิสระของประเทศจากแหล่งพลังงานที่นำเข้าจากภายนอก เช่นเดียวกับการพัฒนาศูนย์ติดอาวุธป้องกันประเทศ

ในอุตสาหกรรม พลังงานไฟฟ้าได้มาจากพลังงานความร้อนโดยการแปลงเป็นงานเครื่องกลขั้นกลาง การแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงเพียงพอ โดยไม่ต้องแปลงความร้อนเป็นงานเครื่องกล จะเป็นก้าวสำคัญ จากนั้นก็ไม่จำเป็นต้องมีโรงไฟฟ้าพลังความร้อนการใช้เครื่องยนต์พลังความร้อนซึ่งมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำนั้นซับซ้อนมากและต้องการการดูแลที่มีคุณสมบัติเพียงพอระหว่างการใช้งาน เทคโนโลยีสมัยใหม่ยังไม่อนุญาตให้มีการสร้างการติดตั้งที่ทรงพลังไม่มากก็น้อยเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากความร้อนโดยตรง การติดตั้งประเภทนี้ทั้งหมดสามารถทำงานได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ หรือใช้พลังงานต่ำมาก หรือมีประสิทธิภาพต่ำ หรือขึ้นอยู่กับปัจจัยชั่วคราว เช่น สภาพอากาศ เวลาของวัน เป็นต้น ไม่ว่าในกรณีใด พวกเขาไม่สามารถรับประกันความมั่นคงที่เพียงพอในการจัดหาพลังงานของประเทศได้

ดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนไม่สามารถทำได้หากไม่มีเครื่องยนต์ความร้อน ทิศทางการพัฒนาพลังงานที่สดใสนั้นสัมพันธ์กับโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ (GTU) และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (CCG) ของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน การติดตั้งเหล่านี้มีการออกแบบพิเศษของอุปกรณ์หลักและอุปกรณ์เสริม โหมดการทำงาน และการควบคุม หน่วย CCGT ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นโรงไฟฟ้าเพียงแห่งเดียวที่จ่ายไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพทางไฟฟ้ามากกว่า 58% ในโหมดการทำงานแบบควบแน่น

ในภาคพลังงานมีการใช้วงจรความร้อน CCGT จำนวนหนึ่งซึ่งมีลักษณะเฉพาะและความแตกต่างในกระบวนการทางเทคโนโลยี มีการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่องของทั้งวงจรและการปรับปรุงคุณสมบัติทางเทคนิคของส่วนประกอบและองค์ประกอบต่างๆ ตัวชี้วัดหลักที่แสดงถึงคุณภาพการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าคือประสิทธิภาพ (หรือประสิทธิภาพ) และความน่าเชื่อถือ

ในงานนี้จะมีการให้ความสนใจเป็นพิเศษกับภาคปฏิบัติของปัญหาเช่น การใช้หน่วย CCGT ในภาคพลังงานมีผลกำไรเพียงใดจากมุมมองทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม

พืชรอบรวม ​​( GOST 27240-87)

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (ในโลกที่พูดภาษาอังกฤษจะใช้ชื่อโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม) เป็นสถานีผลิตไฟฟ้ารูปแบบใหม่ที่ทำงานโดยใช้เชื้อเพลิงก๊าซหรือเชื้อเพลิงเหลว หลักการทำงานของโครงการคลาสสิกที่ประหยัดและแพร่หลายที่สุดมีดังนี้ อุปกรณ์ประกอบด้วยสองบล็อก: หน่วยกังหันก๊าซ (GTU) และหน่วยพลังงานไอน้ำ (PS) ในหน่วยกังหันก๊าซ การหมุนของเพลากังหันจะมั่นใจได้จากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ - ก๊าซ - ซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเตา หรือเชื้อเพลิงดีเซล ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นในห้องเผาไหม้ของหน่วยกังหันก๊าซจะหมุนโรเตอร์กังหัน ซึ่งในทางกลับกัน จะหมุนเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องแรก

ในตอนแรก กังหันก๊าซ วงจร ประสิทธิภาพไม่เกิน 38% ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ที่ใช้ในหน่วยกังหันก๊าซ แต่ยังคงรักษาอุณหภูมิสูงไว้จะเข้าสู่หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง ที่นั่นพวกเขาให้ความร้อนไอน้ำจนถึงอุณหภูมิและความดัน (500 องศาเซลเซียสและ 80 บรรยากาศ) เพียงพอที่จะใช้งานกังหันไอน้ำซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นอยู่ ในรอบที่สอง วงจรพลังงานไอน้ำ ประมาณ 20% ของพลังงานของเชื้อเพลิงที่ถูกเผาจะถูกนำไปใช้ โดยรวมแล้วประสิทธิภาพของการติดตั้งทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 58% มีหน่วย CCGT แบบรวมประเภทอื่นๆ แต่ไม่ได้สร้างความแตกต่างในการผลิตพลังงานสมัยใหม่ โดยทั่วไปแล้ว ระบบดังกล่าวจะถูกใช้โดยบริษัทผลิตไฟฟ้าเมื่อจำเป็นเพื่อเพิ่มการผลิตพลังงานไฟฟ้าให้สูงสุด โคเจนเนอเรชั่นในกรณีนี้มีบทบาทรองและมั่นใจได้โดยการดึงความร้อนบางส่วนออกจากกังหันไอน้ำ หน่วยพลังไอน้ำได้รับการพัฒนาอย่างดี มีความน่าเชื่อถือและทนทาน กำลังต่อหน่วยของพวกเขาสูงถึง 800-1200 MW และปัจจัยด้านประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ) ซึ่งเป็นอัตราส่วนของไฟฟ้าที่ผลิตได้ต่อค่าความร้อนของเชื้อเพลิงที่ใช้นั้นสูงถึง 40-41% และที่โรงไฟฟ้าที่ทันสมัยที่สุดในต่างประเทศ - 45-48% หน่วยกังหันก๊าซ (GTU) ยังถูกนำมาใช้ในภาคพลังงานมาเป็นเวลานาน นี่คือเครื่องยนต์ประเภทที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในหน่วยกังหันก๊าซ อากาศในชั้นบรรยากาศจะถูกบีบอัดให้มีอุณหภูมิ 15-20 บรรยากาศ เชื้อเพลิงจะถูกเผาในนั้นจนเกิดเป็นผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิสูง (1,200-1,500 °C) ซึ่งจะขยายตัวในกังหันไปสู่ความดันบรรยากาศ เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น กังหันจึงพัฒนากำลังประมาณสองเท่าของกำลังที่ต้องใช้ในการหมุนคอมเพรสเซอร์ ส่วนเกินใช้ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กังหันก๊าซที่มีกำลังการผลิตต่อหน่วย 260-280 เมกะวัตต์ ประสิทธิภาพ 36-38% ดำเนินการในต่างประเทศ อุณหภูมิของก๊าซไอเสียอยู่ที่ 550-620 °C เนื่องจากความเรียบง่ายพื้นฐานของวงจรและการออกแบบ ต้นทุนของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซจึงต่ำกว่าต้นทุนของโรงไฟฟ้าไอน้ำอย่างมาก ใช้พื้นที่น้อยลง ไม่ต้องใช้น้ำหล่อเย็น และเริ่มต้นและเปลี่ยนโหมดการทำงานได้อย่างรวดเร็ว GTU นั้นง่ายต่อการบำรุงรักษาและเป็นอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

เนื่องจากตัวกลางในการทำงานของกังหันก๊าซเป็นผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ จึงเป็นไปได้ที่จะรักษาการทำงานของชิ้นส่วนที่ถูกชะล้างโดยใช้เชื้อเพลิงสะอาดเท่านั้น: ก๊าซธรรมชาติหรือของเหลวกลั่น

กังหันก๊าซกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยมีพารามิเตอร์ กำลังต่อหน่วย และประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น พวกเขาได้รับการควบคุมในต่างประเทศและดำเนินการด้วยตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือเช่นเดียวกับหน่วยพลังงานไอน้ำ

แน่นอนว่าความร้อนของก๊าซที่ระบายออกไปในหน่วยกังหันก๊าซก็สามารถนำมาใช้ได้ วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการทำให้น้ำร้อนเพื่อให้ความร้อนหรือสร้างไอน้ำในกระบวนการ ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นจะมากกว่าปริมาณไฟฟ้าเล็กน้อย และปัจจัยการใช้ความร้อนของเชื้อเพลิงโดยรวมอาจสูงถึง 85-90%

มีอีกโอกาสหนึ่งที่น่าดึงดูดยิ่งกว่านั้นคือทำให้ความร้อนนี้ได้ผล เป็นที่ทราบกันดีจากอุณหพลศาสตร์ว่าประสิทธิภาพของวงจรที่ทันสมัยที่สุดของเครื่องยนต์ความร้อน (คาร์โนต์ประดิษฐ์เมื่อเกือบ 200 ปีที่แล้ว) นั้นเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วนของอุณหภูมิของการจ่ายและการกำจัดความร้อน ในหน่วยกังหันก๊าซ ความร้อนจะถูกส่งไปในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ อุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ที่ได้ซึ่งเป็นสื่อกลางในการทำงานของกังหันไม่ได้ถูกจำกัดด้วยผนัง (เช่นในหม้อต้มน้ำ) ที่ต้องถ่ายเทความร้อน และสามารถสูงกว่านี้ได้อย่างมาก การระบายความร้อนของชิ้นส่วนที่ถูกล้างด้วยก๊าซร้อนได้รับการควบคุม ทำให้สามารถรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้

ในโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ อุณหภูมิของไอน้ำร้อนยวดยิ่งต้องไม่เกินอุณหภูมิที่อนุญาตสำหรับท่อโลหะของเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดของหม้อไอน้ำและส่วนประกอบที่ไม่มีการระบายความร้อน เช่น ท่อส่งไอน้ำ ท่อร่วม ข้อต่อ - ขณะนี้อยู่ที่ 540-565 °C และในการติดตั้งที่ทันสมัยที่สุด - 600-620 องศาเซลเซียส แต่การกำจัดความร้อนในคอนเดนเซอร์ของกังหันไอน้ำนั้นดำเนินการโดยการหมุนเวียนของน้ำที่อุณหภูมิใกล้กับอุณหภูมิโดยรอบ

คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าได้อย่างมากโดยการรวมการจ่ายอุณหภูมิสูง (ในหน่วยกังหันก๊าซ) และการขจัดความร้อนที่อุณหภูมิต่ำ (ในคอนเดนเซอร์ของกังหันไอน้ำ) ไว้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมแห่งเดียว (CCG) . ในการดำเนินการนี้ ก๊าซที่ใช้หมดในกังหันจะถูกป้อนเข้าไปในหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง ซึ่งจะมีการสร้างไอน้ำและทำให้ร้อนยวดยิ่ง ซึ่งจะเข้าสู่กังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่หมุนด้วยอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงคงที่ในห้องเผาไหม้ของกังหันแก๊สจะเพิ่มการผลิตไฟฟ้าได้ 1.5 เท่า เป็นผลให้ประสิทธิภาพของหน่วย CCGT ที่ทันสมัยที่สุดคือ 55-58% โรงงาน CCGT ดังกล่าวเรียกว่าไบนารีเนื่องจากมีวัฏจักรทางอุณหพลศาสตร์สองเท่า: ไอน้ำในหม้อไอน้ำสำหรับการกู้คืนและการทำงานของกังหันไอน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนที่จ่ายไปในห้องเผาไหม้ของโรงงานกังหันก๊าซและหมดไปในส่วนบนแล้ว วงจรกังหันก๊าซ

เมื่อพิจารณาถึงข้อดีทั้งหมดของหน่วย CCGT งานที่สำคัญที่สุดสำหรับภาคพลังงานในประเทศคือการแปลงโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำหลายแห่งซึ่งใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นหลักไปเป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม

คุณสมบัติที่น่าสนใจของหน่วย CCGT ดังกล่าวนอกเหนือจากประสิทธิภาพสูงแล้วยังมีต้นทุนเฉพาะปานกลาง (ต่ำกว่าหน่วยพลังงานไอน้ำที่มีกำลังใกล้เคียงกัน 1.5-2 เท่า) ความเป็นไปได้ในการก่อสร้างในระยะเวลาอันสั้น (สองปี) ความต้องการครึ่งหนึ่ง น้ำหล่อเย็น คล่องตัวดี

เมื่อพิจารณาถึงข้อดีทั้งหมดของหน่วย CCGT งานที่สำคัญที่สุดสำหรับภาคพลังงานในประเทศคือการแปลงโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำหลายแห่งซึ่งใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นหลักไปเป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม เมื่อทางเทคนิคในการเตรียมโรงไฟฟ้าใหม่ มีสองตัวเลือกสำหรับการสร้างหน่วย CCGT แบบไบนารี