Қызылорда қаласында БГҚ-сы құрылысын салудың техника-экономикалық негіздемесі
Аңдатпа
Осы дипломдық жобада Қызылорда қаласында БГҚ-сы құрылысын
салудың техника-экономикалық негіздемесі қарастырылады. Соның негізінде
бу-газды қондырғылар туралы мағлұматтар, анализдер келтірілген.
Утилизациялық қондырғылардың сұлбалары мен олардың басымдылығы
жайында сөз қозғалады.
Екі контурлық БГҚ-ны есептеу үшін қуаты 300 МВт болатын ГШҚ-ға
есептеулер жүргізілді және қоршаған ортаның 0°С пен 15°С ыстықтығындағы
пайдаға асырғыш қазанның жылулық есебі орындалды. Барлық есептер
құрамдастырылған энергетикалық қондырғыларды есептеу әдісі арқылы
Microsoft Excel бағдарламалық қамсыздандыру жүйесінде орындалды.
Осы жобаның негізінде Қызылорда қаласы мен тұрғындарының электр
және жылу энергия қажеттілігі толықтай қамтамасыз етіледі.
Аннотация
В данной дипломной работе рассматривается технико-экономические
обоснование строительство ПГУ в городе Кызылорда. На основе этого
приведены данные и анализы о ПГУ. А также, приведен преимущество схемы
утилизационного устройства.
Произведен расчет
ГТУ мощностью 300 МВт для использования в
расчете и анализе двухконтурных ПГУ и выполнен тепловой расчет по
двухконтурной ПГУ при температурах наружного воздуха 0°С и 15°С. Все
расчеты сделаны на программном обеспечении Microsoft Excel по методике
расчета комбинированной энергоустановки.
В случае реализации данного проекта можно осуществить обеспечение
электрической и тепловой энергией города Кызылорды.
Annotation
In this thesis work is considered feasibility study for construction of CCP in
Kyzylorda. On the basis of this data and analyzes are given for CCP. And, given the
advantage of the recycling circuit of the device.
The calculation of the GTP of 300 MW for use in the calculation and analysis
of CCP and thermal design is made of a two-on CCP at outdoor temperatures of 0 °
C and 15 ° C. All calculations are made on the software Microsoft Excel on the
method of calculation of the combined power plant.
In the case of this project can be carried out to provide electrical and thermal
energy of the city of Kyzylorda.
Мазмұны
Кіріспе
1. Негізгі бөлім
1.1. Теориялық бөлім
1.1.1. Қарапайым энергетикалық бу-газ қондырғылар
1.1.2. БГҚ талдануы, олардың түрлері, артықшылықары мен
кемшіліктері
1.1.3. Көлденең пайдаға асырғыш қазанның құрылысы
1.1.4. БГҚ артықшылықтары мен жетіспеушіліктері, шет елдік
энергетикадағы олардың орны және даму тенденциясы
1.2. Есептік бөлім
1.2.1. Microsoft Excel бағдарламалануындағы екі контурлы бу-
газды қондырғының жылулық сұлбасының есебі. Газшығырлы
қондырғының жылулық есебі.
1.2.2. Құрамдастырылған энергетикалық қондырғыны есептеу әдісі
1.2.3. Қоршаған ортаның 0°С температурасы кезіндегі пайдаға
асырғыш қазанның жылулық есебі
1.2.4. Қоршаған ортаның 15°С температурасы кезіндегі пайдаға
асырғыш қазанның жылулық есебі
2. Өміртіршілік қауіпсіздігі
2.1. Шығыр цехындағы жұмыс жағдайының талдауы
2.2. Шығыр цехындағы өрт қауіпсіздігі
2.3. Өндірістік жарықтандыруды есептеу
2.3.1. Табиғи жарықтандыруды есептеу
2.3.2. Жасанды жарықтандыруды есептеу
3. Экономикалық бөлім
3.1. Берілген мәліметтер
3.2. ЖЭО-ның жылдық энергия жіберуін анықтау
3.3. Отынға жұмсалатын шығынды анықтау
3.4. Отынды қолданудың ПӘЕ-ін есептеу
3.5. Суға жұмсалатын шығындарды есептеу
3.6. Еңбекақы шығындарын есептеу
3.7. Амортизациялық аударылымдарды есептеу
3.8. Ағымдағы жөндеу шығындарын есептеу
3.9. Шығарындыларға төлемдерді есептеу
3.10. Жалпы стансалық және цехтық шығындарды есептеу
3.11. Энергия жіберудің өзіндік құнын есептеу
3.12. ЖЭО салуды және пайдалануды экономикалық бағалау
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
7
8
8
8
11
22
24
27
27
35
43
48
55
55
56
58
59
61
67
67
67
68
69
69
70
71
72
72
72
73
74
79
80
А қосымша
Ә қосымша
Қысқартулар тізімі
82
83
84
Кіріспе
Қазіргі таңда жылуэнергетиканың маңызды мәселелерінің бірі
қондырғы жұмысының тұрақтылығы мен ПӘК-ін жоғарылатушы сұлбаларды
және айналымдарды әзірлеу болып табылады. Мұндай мәселелердің шешімі
болып жылуэлектр стансаның энергетикалық және экономикалық жоғарғы
көрсеткіштерімен қамтамасыз ететін құрамдастырылған бу-газдық қондырғы
болып табылады. Бу-газдық қондырғыларда қолданылатын сұлбалар құрамы
мен технологиялық құбылысы бойынша ажыратылады. ГШҚ және БГҚ-ның
букүштік қондырғыларынан өзгешелігі
-
сараптама барысында
анықталғандай, сыртқы ауа көрсеткіші өзгерісінің аса сезімталдығымен
ерекшеленуі.
Дипломдық жобаның мақсаты - Қызылорда қаласын электр және жылу
энергиясымен қамтамасыз ету жобасын толықтай қарастыру.
Бұл жұмыста бірлесіп жасалған БГҚ сұлбасы мен оның жылулық есебі
берілген.
Қуаты 300 МВт болатын ГШҚ-ның жылулық есебі мен қоршаған
ортаның 00С және 150С температурасы кезіндегі екі контурлы пайдаға
асырғыш қазанның есептелуі жүргізілген.
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде ҚЖЭО-ның шығыр цехындағы
еңбек шартының талдауы (шу, діріл, жарық) және өрт қауіпсіздігі мен оның
алдын алу жолдарын қарастырамыз, сонымен қатар цехтағы жарықтандыруды
есептейміз.
Экономика бөлімінде жобаның қаржылық тиімділігін растайтын
бизнес-жоспар құрастырылған. ЖЭО-ның бастапқы мәліметтеріне сүйене
отырып, экономикалық есептеуді жүргіземіз. Соның барысында жоба
жоспарына сәйкес тиімді экономикалық әсерді анықтаймыз. Анықтау үшін
есептеудің оңтайлы әдісін қарастыру керек. Есептеу қорытындысы бойынша
инвестицияның өтелу мерзімі белгілі болады.
1. Негізгі бөлім
1.1. Теориялық бөлім
1.1.1. Қарапайым энергетикалық бу-газ қондырғылар
Бу-газды деп, букүштік қондырғыда электр энергиясын өндіру үшін газ
шығырлы қондырғының шығар газдарының жылуы тікелей немесе жанама
қолданылатын энергетикалық қондырғыны атайды.
Пайдаға асырғыш түрдегі қарапайым бу-газ қондырғысының (БГҚ)
қағидалық сұлбасы 1.1- суретте көрсетілген. Қарапайым сұлбада ГШҚ шығар
газдары пайдаға асырғыш қазанға келеді, ол жерде едәуір жылулық
потенциалға ие, шығар газдар жылуынан бу шығырына бағытталатын жоғары
көрсеткіштегі бу өндіріледі.
1.1-сурет. Пайдаға асырғыш түрдегі БГҚ-ның қарапайым қағидалық
сұлбасы.
Пайдаға асырғыш қазан
-
көлденең немесе тік орналасқан
жылуалмастырғыш, оның шахтасы тік бұрышты қимадан тұрады және оның
ішкі жағында бу шығырлы қондырғының жұмыстық денесі (су немесе бу)
берілетін қырланған құбырлардан тұратын жылыту беттері орналасқан.
Едәуір қарапайым жағдайда, пайдаға асырғыш қазанның жылыту беттері үш
элементтен тұрады: су үнемдегіш 3, буландырғыш 2 және буды аса
қыздырғыш 1.
Негізгі элементі төменгі жинағышқа су әкелетін бірнеше түсірілмелі
құбырлардан 7 және 4 дағырадан тұратын буландырғыш болып табылады
және буландырғыштың 8 өзінде тығыз тік орнатылған құбырдан тұрады.
Буландырғыш табиғи айналмалы қағидада жұмыс істейді немесе айналмалы
сорғы арқылы жүргізіледі. Қаныққан бу дағыраның жоғарғы жағында
жиналады және
1
бу
қыздырғыштардың құбырларына бағытталады.
Дағырадан 4 шығардағы бу шығысы сулық үнемдегіштегі 3 су жетегімен
өтеледі. Сондықтан дағырасы бар пайдаға асырғыш қазандар табиғи
айналмасы бар немесе мәжбүрлі айналмасы бар қазандар деп аталады.
Сулық үнемдегіште келетін қорек судың қайнау температурасына
дейінгі (дағырадағы қаныққан бу температурасынан 10 -- 20 °С төмен)
қыздырылуы жүргізіледі. Дағырадан шығатын құрғақ қаныққан бу бу
қыздырғышқа келеді, ол жерде қанығудың аса жоғары температурасынан
жоғары қыздырылады. Алынатын аса қызған бу температурасы t0 ГШҚ
шығар газдарының температурасынан 25 - 30 °С төмен болады, ол кезде
температуралық тегеурін жоғары болуы мүмкін.
1.1-суреттің төменгі жағында пайдаға асырғыш қазан бойынша бір-
біріне қарсы жүретін газ бен жұмыстық дененің қозғалысы кезіндегі
температуралық өзгерісінің сызбағы көрсетілген. Газдар температурасы
кірерде ӨГ бірқалыпты шығар газдардың температурасына Өух дейін
төмендейді. Сызбақта төменгі сызықпен берілген қарсы жүретін қорек су
сулық үнемдегіште өзінің температурасын қайнау температурасына дейін
жоғарылатады және буландырғышқа келеді, содан кейін құрғақ қаныққан бу
түрінде бу қыздырғышқа келеді, ол жерде t0 дейін будың аса қызуы жүреді.
Бу қыздырғышта пайда болған бу кеңею арқылы өзінің жұмысын аяқтау
арқылы бу шығырына бағытталады. Шығырдан шығатын өңделген бу
шықтағышқа келеді, содан кейін қорек судың қысымын жоғарылататын қорек
сорғының 6 көмегімен шықтанады және қайтадан пайдаға асырғыш қазанға
жіберіледі.
1.1-суретте көріп отырғанымыздай, БГҚ-ның БКҚ-сы қарапайым ЖЭС -
тың БКҚ-нан айырмашылығы тек қана отынның пайдаға асырғыш қазанда
жағылмайтындығында, ал БГҚ-ның БКҚ-сы жұмыс істеуі үшін жылу ГШҚ
дағы шығар газдардан алынады. БГҚ-ның БКҚ-сы жылулық сұлбасында
ЖЭС-тың БКҚ-нан бірқатар техникалық айырмашылығы бар:
1. ГШҚ шығар газдарының температурасы ӨГ газ шығырының
алдындағы газ температурасымен және газ шығырын салқындату жүйесін
жаңартумен анықталады. Көбіне заманауи ГШҚ-да, 1.1-кестеден көріп
отырғанымыздай, шығар газдар температурасы 530-580 °С (бірақ соңғы
жылдары температурасы 640 °С жететін ГШҚ шығарылуда) құрайды. Сулық
үнемдегіштің құбырлық жүйесі жұмысының сенімділік шарты бойынша
табиғи газда жұмыс істейтін қорек судың температурасы tқ.с. пайдаға асырғыш
қазанға кірерде 60 °С аспауы керек. Пайдаға асырғыш қазаннан шығаратын
газдардың температурасы Өух әрқашан tқ.с. температурасынан жоғары болады.
Іс жүзінде ол Өух =100 - 110 °С деңгейінде болады, осы кезде пайдаға
асырғыш қазанның ПӘК-і 0,8-0,85 аралығында болады.
Газда жұмыс істеген кездегі ЖЭС энергетикалық қазанының ПӘК-і 92 -
94 % деңгейінде болады. Сонымен, БГҚ-дағы пайдаға асырғыш қазанының
ПӘК-і ЖЭС қазанының ПӘК-іне қарағанда едәуір төмен болады.
2. Қарастырылған БГҚ құрамындағы бу шығыры қондырғысының ПӘК-
і қарапайым ЖЭС-ындағы БШҚ ПӘК-нен төмен болады. Бұл тек пайдаға
асырғыш қазан өндіретін бу көрсеткіштерінен төмен екендігін ғана емес, БҚГ
БШҚ жаңғырту жоқ екендігін көрсетеді. Бу шығырында жаңғырту жүйесінің
болуы tқ.с. температурасының жоғарылауына және пайдаға асырғыш қазанның
ПӘК-і төмендеуіне алып келеді.
Осыған қарамастан, БГҚ ПӘК-і жоғары болып келеді. Пайдаға асырғыш
түріндегі БГҚ ПӘК-і келесідей қарапайым кейіптемемен анықталуы мүмкін:
ПГУ ГТУ (1 ГТУ ) КУ ПТУ
(1.1)
Егер ГШҚ ПӘК-і = 0,38, пайдаға асырғыш қазанның ПӘК-і = 0,85, БШҚ
ПӘК-і = 0,3 тең болса, онда БГҚ ПӘК-і тең болады:
ПГУ 0,3 (1 0,38) 0,85 0,3 0,46
БГҚ құрылысы тек жоғары температуралы ГШҚ жасағаннан кейін ғана
экономикалық жағынан тиімді болды, олар тек жоғары ПӘК-і ғана
қамтамасыз етпей, сонымен қатар үнемділігі жоғары бу шығыр айналымын
жүзеге асыруға қолайлы шарттар жасады. Пайдаға асырғыш қазаны бар бу-
газды қондырғы - энергетикада болашағы бар және кең таралған бу-газды
қондырғы, оның айырмашылығы электр энергиясын өндірудегі
қарапайымдылығы мен жоғары тиімділігі. Бұл БГҚ - дүние жүзіндегі жалғыз
энергетикалық қондырғы, олар шықтық жұмыс тәртібінде тұтынушыларға
ПӘК-і 55 - 60 % электр энергиясын жібереді.
(1.1) қатынасынан БГҚ газ шығырлы және бушығырлы бөліктерінің
қуаттарының арасындағы әмбебап қатынасты алуға болады:
N ГТУ
N ПТУ
ГТУ
(1 ГТУ ) КУ ПТУ
(1.2)
яғни, бұл қатынас БГҚ элементтерінің ПӘК-і арқылы қуаттар
қатынасын анықтайды. Жоғарыда қарастырылған үлгі үшін бұл қатынас 2,4,
яғни ГШҚ қуаты бу шығырына қарағанда екі есеге үлкен.
1.1.2. БГҚ талдануы, олардың түрлері, артықшылықары мен
кемшіліктері
Жоғарыда пайдаға асырғыш түріндегі ең қарапайым және көп таралған
БГҚ қарастырылған. Бірақ көптүрлі БГҚ жоқ болғандықтан, оларды толық
көлемде қарастыру мүмкін емес. Сондықтан төменде бізге қызықты
қағидалық немесе қолданыстағы көзқараспен БГҚ негізгі түрлерін
қарастырамыз. Олардың талдамасын біруақытта орындауға тырысамыз, олар,
барлық талдама сияқты шартты болып келеді.
Орналасуына қарай БГҚ шықтық және жылуландырулық деп бөлінеді.
Оның біріншісі тек электр энергиясын өндіреді, екіншісі - бу шығырына
қосылған қыздырғыштардағы желі суын қыздыруға арналған.
БГҚ пайдаланылатын жұмыстық дененің саны бойынша бинарлы және
монарлы деп бөледі. Бинарлы қондырғыларда газ шығырлы айналымның (ауа
және отынның жану өнімдері) және бушығырлы қондырғының (су және су
буы) жұмыстық денелері бөлінген. Монарлы қондырғыларда шығырдың
жұмыстық денесі дегеніміз жану өнімдері және су буы (1.2-сурет).
1.2-сурет - Монарлы БГҚ қағидалық сұлбасы
ГШҚ шығар газдары пайдаға асырғыш қазанға бағытталады, олар су
берілетін қоректік сорғы арқылы 5 беріледі. Шығыста алынған бу жану
камерасына 2 келеді, жану өнімдерімен араласады және біркелкі қоспа түзу
арқылы газ, дұрысырақ айтсақ, бу-газ шығырына 3 бағытталады. Бұл біз үшін
түсінікті: ауалық сығымдағыштан шығып, жұмыс газдарының газ шығырдың
құрылымдары тығыздығы шарттары бойынша рауалы температурасына дейін
төмендетуге жұмсалатын ауа бөлігі. Осыған орай, газ-бу қоспасы пайдаға
асырғыш қазанынан бу түрінде шығатын болғандықтан, қазанда осылар
арқылы алынған аз мәніндегі су буының жылуы түтін мұржасына кетеді.
Сипатталған монарлы қондырғы шет елде STIG (Steam Iniected Gas
Turbine) деген атқа ие. Оларды негізінен қуаты аз ГШҚ комбинациясымен
General Electric фирмасында жасайды. 1.1-кестесінде.
1.1-кесте. Монарлы БГҚ жану камерасына буды енгізгендегі қуат пен
үнемділіктің өзгерісі
Көріп отырғанымыздай, буды бүркіген кезде қуат та, ПӘК-де өседі.
Жоғарыда айтылған кемшіліктерден монарлы БГҚ қуатты ЖЭС-да электр
энергиясын өндіру мақсаты үшін кең таралмады.
Оңтүстік шығыр зауытында (Украина, Николаев қ.) қуаты 16 МВт
монарлы БГҚ тұрғызылған.
Көптеген БГҚ бинарлы типтегі БГҚ жатады. Іске асырылып жатқан
бинарлы БГҚ бес түрге бөлуге болады:
Пайдаға асырғыш БГҚ. Бұл қондырғыларда ГШҚ шығар газдарының
жылуы бушығырлы айналымда пайдаланылатын жоғары көрсеткішті бу
алатын пайдаға асырғыш қазандарда пайдаға асырылады. БГҚ БШҚ
салыстырғандағы негізгі артықшылығы жоғары үнемділігі (жақын арада
олардың ПӘК-і 60 % асады), едәуір төмен салымдары, салқындайтын суға
қажеттіліктің төмендігі, зиянды заттардың төмендігі, жоғары оңтайлылығы.
Жоғарыда көрсетілгендей, Жоғары да айтылып өткендей пайдаға асырғыш
БГҚ-ы аса үнемді жоғары температуралық шығырды талап етеді және БШҚ-
да буды жоғары көрсеткіште алу үшін шығар газдарының температурасы
жоғары болу керек. Осы талаптарға сай қазіргі заманғы ГШҚ не табиғи газда,
не орташа топтағы сұйық отында жұмыс істеуі мүмкін.
ГШҚ шығар газдарын энергетикалық қазанға түсіретін БГҚ.
Көбіне мұндай БГҚ қысқа түсірілмелі немесе бу өндіргішінің тегеуріні
төмен БГҚ (1.3 сурет) деп атайды. ГТҚ - дағы шығар газдарының жылуы,
құрамында жеткілікті мөлшерде оттегісі бар, ауа мен араластырып, үрлеу
желдеткіші арқылы атмосферадан қазанға беріледі. Бұл кезде қазан
қыздырғышына ауаның қажеті жоқ, себебі ГШҚ шығар газдары жоғары
температураға ие. Түсірілмелі сұлбаның негізгі артықшылығы бу шығырлы
қондырғыда арзан энергетикалық қатты отынды пайдалану болып табылады.
Түсірілмелі БГҚ-да отын тек ГШҚ жану камерасына ғана емес,
энергетикалық қазанға да жіберіледі, себебі ГШҚ жеңіл отында жұмыс істейді
(газ немесе дизельді отын), ал энергетикалық қазан - әр түрлі отында.
Түсірілмелі БГҚ екі термодинамикалық айналым жүзеге асырылады. ГШҚ
жану камерасына келетін жылу отынмен бірге пайдаға асырғыш БГҚ сияқты
электр энергиясына айналады, яғни ПӘК-і 50 % деңгейінде, ал энергетикалық
қазанға келетін жылу - қарапайым бу шығырлы айналымдағыдай ПӘК-і 40 %
деңгейінде. ГШҚ үлгісі
Бу енгізілмеген
қозғалтқыштың
қуаты, МВт
Бу енгізгендегі
қозғалтқыштың
қуаты, МВт
Бу
енгізілмеген
қозғалтқыш
ПӘК-і, %
Бу енгізгендегі
қозғалтқыштың
ПӘК-і, %
LM 1600
13,0
16,7
34
40
LM 2500
22,2
26,5
35
39
LM 5000
33,1
51,9
36
43
1.3-сурет. Шығар газдарын энергетикалық қазанға түсіретін БГҚ - ның
сұлбасы.
Бірақ БШҚ-ның шығар газдарындағы оттегінің жоғары концентрациясы,
сонымен қоса энергетикалық қазандықтың аз артық ауа мөлшерін иелену
қажеттілігі бу шығырлық циклына қуат бөлімі 32, ал ГШҚ-на қуат бөлімі 13
(утилизациялық БГҚ-ға қарағанда бұл қатынас кері) болады. Сондықтан
түсіретін БГҚ-ның ПӘК-ті шамамен 40-43%, яғни утилизациялық БГҚ-нікінен
анағұрлыи төмен.
Түсірілмелі БГҚ қолданған кездегі жай бушығырлы айналыммен
отынның үнемделуі пайдаға асырғыш БГҚ қарағанда екі есеге төмен деп
болжауға болады.
Сонымен қатар, түсірілмелі БГҚ сұлбасы өте күрделі, себебі
бушығырлы бөлігінде (ГШҚ істен шыққан кезде) автономды жұмысты
қамтамасыз ету қажет, бұл жерде қазанда ауа қыздырғыш болмағандықтан
(БГҚ жұмысы кезінде энергетикалық қазанға ыстық газдар ГШҚ келеді),
энергетикалық қазанға ауаны қыздырар алдында арнайы калориферлер
орнатылады.
Молдава МАЭС қуаты 250 МВт түсірілмелі түрдегі екі БГҚ орнатылған,
берілгендері 1.2-кестеде келтірілген. 1.2-кестеден көріп отырғанымыздай, осы
екі БГҚ-ның ПӘК-і
қарапайым КЖҚ энергетикалық құрамалардың
(23,5 МПа, 540 °С540 °С) ПӘК-іне қарағанда бірнеше пайызға төмен,
сондықтан мұндай БГҚ жасаудың қажеті жоқ. Молдавалық МАЭС БГҚ
төменгі үнемділігі, сонымен қатар ГШҚ үнемділігі де төмен (бастапқы
температурасы төмен) және бу шығырының қуатымен салыстырғанда ГШҚ
қуаты төмен (15 %-дай).
1997 ж. ЖЭО-22 Лeнэнeргода (Оңтүстік ЖЭО, Санкт-Пeтeрбург) Т-250-
23,5 ТМЗ шығырымен, ABB фирмасының ГШҚ GT-8 орнатумен (қуаты
47,1 МВт, ПӘК-і 31,6 %, сығылу дәрежесі 16,3, шығар газдар тeмпeратурасы
ГШҚ 523 °С) жылуландырулық энергетикалық құраманың қайта құрылуы
болды. Мақалаларға қарағанда, қайта құру тәжірибесі орындалмай қалған
сияқты.
1.2-кесте. 1970-1980 жж. Тұрғызылған БГҚ сипаттамалары.
Бірақ мұның оң дұрыс жағы да бар. Мысалы, Голландияда қуаты
500 МВт бу шығырлы энергетикалық құраманы қайта құрылуы болды, оның
көрсеткіштері 18,6 МПа, 540 °С535 °С, жеңіл сұйық отында немесе табиғи
газда жұмыс істеген кездегі ПӘК- і 41,3 %, АВВ фирмасының орнатқан ГШҚ
13E қуаты 140 МВт, ПӘК-і 33 %. Нәтижесінде қуаты 600 МВт, ПӘК-і 45,86 %
БГҚ алынды. Сонымен, отынның үнемделуі 11 % жетті.
Жаңғыртулы ығыстыруы бар БГҚ-сы. Мұндай БГҚ негізі,
жаңғыртулы қыздырғыштар бу шығырынан
алынып
тастайды, ал
энергетикалық қазанның қорек суын қыздыру үшін ГШҚ шығар газдарының
жылуы пайдаланылады (1.4 сурет). Алымдардан үнемделген бу шығырында
қосымша қуатты өндіруге арналған. Бұл кезде үнемделген будың шықтық
жылуы қоректік суға қайтарылмай, шықтағышта қалады. Сондықтан
үнемдеудегі артықшылық ГШҚ шығар газдарымен кететін жылу шығындарын
төмендету арқылы отынды үнемдеуге қарағанда, осы шығындар төмен
болғанда пайда болады. Жаңғыртуды шығаратын БГҚ-да отынның үнемделуі Показатель
БГҚ түрі, енгізген күні, энергия құраманың нөмері
Показатель
БГҚ-200
(Невинномысск МАЭС)
БГҚ-250
(Молдава МАЭС)
Показатель
1972
1980
1982
Показатель
1972
Энергетикалық
құрама №1
Энергетикалық
құрама №2
Показатель
ЖТБӨ бар БГҚ
Түсірілмелі БГҚ
БГҚ есептік қуаты, МВт
200
250
Есептік электрлік ПӘК-і,
%
36,6
37,4
Орташа пайдаланушылық
ПӘК-і, %
36,9
37,8
37,4
Отын
Табиғи газ
Мазут
Бу шығыры:
Түрі
Қуаты, МВт
Бастапқы көрсеткіштері
К-160-130 Турбоатом
160
12,8 МПа540°С540°С
К-200-130ЛМЗ
200
12,8 МПа540°С540°С
Газшығырлы қондырғы:
Түрі
Қуаты, МВт
Бастапқы температурасы
Ауаның сығылу
дәрежесі
ГШҚ электрлік ПӘК-і
ГТ-35-770 ХТЗ
32
770°С
6,5
23,8%
төмен (4 % аналасында), бірақ ол жөндеу жұмыстары аз бу шығырлы
энергетикалық қайратты тұрғызуға мүмкіндік береді.
1.4-сурет. Жаңғыртулы ығыстыруы бар БГҚ - ның сұлбасы.
Жоғары тегеурінді буөндіргіші (қазаны) бар БГҚ сұлбасы 1.5-
суретте көрсетілген. Мұндай БГҚ-да тегеуріні жоғары бу өндіргіш бір уақытта
БШҚ энеретикалық қазанының және ГШҚ жану камерасының рөлін
басқарады. Бұл үшін
ол жерде ГШҚ сығымдағышы арқылы туындайтын
жоғары қысым ұсталынып тұрады. ЖТБӨ алдында үнемділікті жоғарылату
үшін шықтық газ қыздырғыш ШГҚ орнатылады, ол ГШҚ шығар газдарыны
температурасын төмендетеді.
Осындай қондырғыдағы отынның үнемделуі ГШҚ және БШҚ қуаттар
қатынасынан тәуелді болады және түсірілмелі БГҚ - дағыдай сол деңгейде
болады. Ресейде Нeвинномысск МАЭС-інде қуаты 200 МВт ЖТБӨ бар БГҚ
орнатылған, ол үнемділікті 36,9 % деңгейінде қамтамасыз етеді. Қазір олар К-
145-130 бу шығыры және ГШҚ ГТ-25-710 бар БГҚ-170 деп таңбаланады.
1998 ж. шартты отынның 352,4 г(кВт·сағ) меншікті шығысындағы, яғни
ПӘК-і 34,7 % кезіндегі оның орнатылған қуаттағы пайдалану коэффициеті
65 % .
ЖТБӨ бар БГҚ үшін маңызды мәселе буөндіргіштің ішкі жағындағы
өнімдер коррозиясының әсерінен газ шығырының ағын бөлігінің қажалуы
болуы мүмкін.
1.5-сурет. Жоғары тегеурінді буөндіргіші бар БГҚ сұлбасы.
Пайдаға асырғыш түрдегі бу-газды қондырғылар
Бұл қондырғылар өзінің қарапайымдылығына және жоғары үнемділігіне
қарай басым болып табылады.
Жоғарыда бір контурлы пайдаға асырғыш деп аталатын БГҚ
қарастырылған ( 1.1-сурет). Мұндай БГҚ пайдаға асырғыш қазанның жылыту
(сулық үнемдегіш, буландырғыш, буды аса қыздырғыш) беттері арқылы
жұмыстық дененің (су және бу) бірдей мөлшері өтеді. Бұл кездегі маңызды
жетіспеушілік екі қарама-қарсы талаптарды қанағаттандырудың
қажеттілігімен байланысты. Бір жағынан, ҚҚ жоғары көрсеткішті буды
өндіруі қажет, бірінші кезекте температурасы жоғары болуы керек, себебі ол
БШҚ жоғары үнемділігін қамтамасыз етеді. Бірақ, ГШҚ шығар газдарында
болатын жылулық энергияның қоры қорек судың минималды шығынында да
осы көрсеткіштерді қамтамасыз ете алады. Бірақ бұл кезде осы шығын қазанға
келетін газдарды төмен температураға дейін салқындата алмайды, сондықтан
пайдаға асырғыш қазанның ПӘК-і төмендейді (ол онсыз да жоғары емес).
Бұл жерден туындайдын ой: қазанның ұштық жылыту беттері (газ
бойынша) арқылы суды көп көлемде жіберу қажет, ал кіріс арқылы - аз. Осы
арқылы екі контурлы пайдаға асырғыш қазан пайда болады, оның сұлбасы екі
контурлы БГҚ құрамында, 1.6-суретте көрсетілген.
Бу шығырының шықтағышынан шығатын шық төменгі қысымды
қоректік сорғы арқылы төменгі қысымды контурдың сулық үнемдегішіне
беріледі, оны үнемі ГШҚ шығының газдық қыздырғышы деп атайды. ГШҚ
қыздырылған (25 -- 30 %) шық бөлігі қайнау температурасына дейін төменгі
қысымды дағыраға беріледі 1, ары қарай ол буланады.
1.6-сурет. Екі контурлы пайдаға асырғыш БГҚ сұлбасы.
Құрғақ қаныққан бу төменгі қысымды контурдың БҚ бу қыздырғышына
келеді және одан ары қарай бу шығырының ТҚЦ бағытталады. Қорек судың
көп бөлігі жоғары қысымды қоректік сорғымен сығылады және сулық
үнемдегіштен СҮ, буландырғыштан Б және буды аса қыздырғыштан БАҚ
тұратын жоғары қысымды контурға беріледі. Жоғары қысымда алынған бу бу
шығырының ОҚЦ жіберіледі. ОҚЦ өтіп, ол төменгі қысымды контурдың
буымен араласады және будың суммалық шығыны ТҚЦ келеді.
Сипатталған екі контурлы сұлба бойынша ПӘК-і 50-52 % қамтамасыз
ететін пайдаға асырғыш БГҚ сандарын төмендететін сұлба жасалады.
Қазіргі заманғы БГҚ үш контурлы болып жасалады (1.7-сурет).
Контурдың санын өсірудің қажеті жоқ, себебі үнемділік бұл жерде негізгі
салымның өсуімен өзін-өзі өтей алмайды.
1.7-суретте көрсетілген БГҚ қазіргі заманғы Westinghouse (АҚШ)
фирмасының 70IF түрінде жасалған, оның бастапқы температурасы 1260 °С
және шығар газдар тeмпeратурасы 550 °С.
Екі контурлы және үш контурлы БГҚ - тар пайдаға асырғыш қазанда
аралық аса қыздырғыштарсыз және аралық аса қыздырғыштарсыз да жасалуы
мүмкін, бірақ, ережеге сай, аралық аса қыздырғышты үш контурлы БГҚ-да
пайдаланады. БГҚ-тағы аралық аса қыздырғыштың негізгі мақсаты дәстүрлі
БШҚ-дағыдай - бу шығырының соңғы сатыларында қажетті ылғалдылықты
ұстап тұру. Аралық аса қыздырғышта қысымды дұрыс таңдаған кезде БГҚ-
ның үнемділігі де жоғарылайды.
1.7-сурет. Аралық аса қыздырғышы бар үш контурлы БГҚ қағидалық
сұлбасы (Westinghouse фирмасы жасаған)
ГШҚ ПӘК-і 36,6 % кезде қуатын 234,2 МВт арттырады. ГШҚ шығар
газдары үш контурлы пайдаға асырғыш қазанға 23 келеді, ары қарай жылжи
отыра, бу шығырының шықтағышынан 4 келетін өзінің жылуын жұмыстық
денеге береді. Нәтижесінде қазаннан кейінгі шығар газдардың температурасы
102 °С, ал оның ПӘК-і 83 % құрайды.
Пайдаға асырғыш қазанның ішінде жеке пакеттер түрінде келтірілген
жылыту беттері орналасқан, бұл кезде олардың кезектесуі қыздырылатын
газдың температурасымен төмендетіледі; бұл жылудың газдардан жұмыстық
денеге максималды берілуін қамтамасыз етеді.
Пайдаға асырғыш қазандағы бу өндірілу құбылысын бақылаймыз.
Төменгі қысымның қоректік сорғысы 5 төменгі қысымның контурындағы
дағыраға қысым тудырады 24 және осыған сәйкес контур шығысында да (бу
шығырының ОҚЦ 2 ортасына кірер алдында). 349 тсағ мөлшердегі шық ШГҚ
22 беріледі, ол жерде қыздырылады және төменгі қысым дағырасына 24
келеді. Бұл дағыра газсыздандырғыш болып та жұмыс істейді және ол жерде
дайындалған газсызданған қорек су қазанның барлық контурын
қоректендіреді. 48 тсағ көлеміндегі қорек судың бір бөлігі, 14%-ы төменгі
қысымды буландырғышта 21 буланады, буды аса қыздырғышта 17
қыздырылады да,
0,4 МПа және 2070С көрсеткіштерімен бу шығырының
ОҚЦ 2 келеді. Қалған қорек су орташа қысымның қоректік сорғысына 20 және
жоғары қысымның қоректік сорғысына 19 келеді.
Сорғы 20 шығысындағы су ағыны бөлінеді. Оның бір бөлігі газ
қыздырғышқа 9 бағытталады, ол жерде ГШҚ жану камерасына кететін табиғи
газды қыздырады (судың температурасы 2070С). Температурасы қалыпты
салқындаған су 5 сорғымен берілетін шықпен ауыстыруға келеді, содан кейін
қайтадан қазанның ШГҚ 22 кетеді. Отын газын қыздыруы бар мұндай
рециркуляция жасау ШГҚ арқылы кететін су шығынын арттыруға және
пайдаға асырғыш қазанның шығар газдарын терең салқындатуға мүмкіндік
береді. Толықтай бұл БГҚ-дағы отынды 0,4-0,5 % төмендетеді. Сорғысы 20
бар қорек судың бір бөлігі су үнемдегішке беріледі 25, ол жерден - орташа
қысымдағы барабан дағырасына 26 барады, содан кейін буды аса
қыздырғышқа 14 келеді. Сонымен, орташа қысымның контуры 2,8 МПа және
2950С көрсеткіштерімен, 62 тсағ мөлшерінде буды өндіреді (яғни 18%-дай).
Пайда болған 301 тсағ көлеміндегі қоспа орташа қысымның буды аса
қыздырғышының шығыс бөлігіне 11 бағытталады, одан 5180С
температурасымен шығып, бу бу шығырының ОҚЦ кірісіне келеді.
Жоғары қысымның қоректік сорғысы 12 МПа дейін дағырадан келетін
19 суды сығады және оны жоғары қысымның тізбектей орналасқан су
үнемдегіш беттеріне 18 және 15 беріледі. Одан су 12 және 10 беттіктерімен
пайда болған жоғары қысымды буды аса қыздырғышқа келеді. Нәтижесінде
көрсеткіштері 10,6 МПа және 5180С, 239 тсағ көлеміндегі жаңа бу қазанның
жоғары қысымды контурынан шығып кетеді де, бу шығырының 1 ЖҚҚ-на
бағытталады.
Сонымен, бу шығырына будың үш ағыны келеді: көрсеткіштері
жоғарыда көрсетілген 239 тсағ көлеміндегі жаңа бу, көрсеткіштері 2,5 МПа
және 5180, 301 тсағ көлеміндегі екіншілік аса қызған бу және көрсеткіштері
0,4 МПа және 2070С 48 тсағ көлеміндегі төменгі қысымды бу. Будың бұл үш
ағындары 140 МВт бу шығырының қуатын қамтамасыз етеді.
Соңында қарастырылған будың аралық аса қыздырғышы бар үш
контурлы БГҚ-374 МВт қуатта жұмыс істейді және оның ПӘК-і 54 %.
Жоғарыда пайдаға асырғыш қазаны және БШҚ (бу
шығыры
+шықтағыш) бар бу шығырының цикліндегі пайдаға асырғыш БГҚ-да тек 13
қуат өндірілетіні айтылды. Бұл бу шығырлы контур газ турбиналыға
қарағанда БГҚ үшін маңызды емес екенін білдіреді. Осы жерде пайдаға
асырғыш қазанның барлық күрделілігі және жүзеге асырылуы будың
бастапқы көрсеткіштерін жоғарылатуға және бу шығырының
шықтағышындағы қысымды төмендетуге мүмкіндік береді. 1.8-суретте
Siemens фирмасының берілгендері бойынша осы себептердің әсері БГҚ
үнемділігінің өзгерісіне алып келетінін көрсетті. Барлық салыстырылатын
нұсқалар үшін бірдей ГШҚ алынған, оның шығысындағы газдардың
температурасы 5820С, ал шықтағыштағы қысымы 4 кПа құрайды.
1.8-сурет. БГҚ абсолютті ПӘК-нің өзгерісіне бу турбиналы айналым
көрсеткіштерінің әсер етуі (Siemens фирмасының берілгендері бойынша)
1 - 5 бағандары будың шектік көрсеткіштеріне дейінгіге жатады. Көріп
отырғанымыздай, аралық аса қыздырғышы жоқ бір контурлы БГҚ-ның ПӘК-і
1,75% құрайды, ол екі контурлыға қарағанда төмен. Бұл қазіргі кезде неліктен
бір контурлы БГҚ шығармайтынымен түсіндіріледі. Бірақ аралық аса
қыздырғышты бір контурлы БГҚ-на енгізу (3 баған) ПӘК-ін 2,25%-ға
арттырады. Аралық аса қыздырғышы бар екі контурлы БГҚ және аралық аса
қыздырғышы жоқ үш контурлы БГҚ (3 және 4 бағандар) іс жүзінде баламалы.
Үш контурлы пайдаға асырғыш қазаны бар және буды аса қыздырғышы бар (5
баған) БГҚ сұлбасын пайдалану едәуір жақсы нәтиже көрсетеді.
Үнемділікті жоғарылатудың қолданыстағы қорларында будың
жоғары шектік
көрсеткіштерін
пайдалануға болады (1.8-суреттегі 6 - 9
бағандарын қараңыз). Бірақ сонымен бірге негізгі салымның өсетінін де
әрқашан ескеріңіз.
1.9-сурет. Siemens V94.3A фирмасының бірбілікті БГҚ
Осыған орай, бірбілікті БШҚ-ның кемшіліктері де бар.
Біріншіден, электр өндіргішітерді жөндеу қиынға соғады, себебі оның
статорында роторды жөндеу үшін шығарылатын көлденең ойық болмайды, бу
шығырын
және ГШҚ роторларын ажыратқаннан кейін арнайы
құрылғылардың көмегімен өндіргіште көтеру қажет және оны 900 бұру қажет
(немесе өндіргішті жөндеу алаңына шығару қажет).
Бұл кемшіліктерді болдырмау үшін өндіргіш пен бу шығырының
орындарын ауыстыруға болады. Бірақ, бұл кезде екінші кемшілік болады:
ГШҚ іске қосар алдында бу шығырына ауаны және оның ішкі өрісіндегі
ауаны соратын эжекторды пайдалана отырып, вакуум беруіміз керек және
буды ұштық тығыздағыштарға береміз. Ізінше, будың бөлек уақытша көзін
қарастырамыз.
Үшіншіден, егер қандай да бір себептермен бу шығыры жұмыс істемесе,
сонда ГШҚ-да жұмыс істей алмайды.
Соңында, барлық қондырғыларды іске қосу бу шығырын іске қосумен
анықталады, оның уақыты ГШҚ-ын іске қосу уақытына қарағанда едәуір
жоғары. Мұның барлығы БГҚ-ның ең басты артықшылығы - оңтайлылығы
төмендетіп тастайды. Оңтайлылығының қосымша төмендеуі реттеулік
диапазонның аздығынан болады, себебі іс жүзінде ГШҚ-ның жұмысы үнемді
және 50% жүктеме кезінде де оның зиянды заттары аз.
Сонымен қатар, тағы бір кемшілігі бар: егер газ шығырының қуаты аз
болса, онда бу шығырының да қуаты аз болады (оның қуаты ГШҚ-на
қарағанда екі есеге аз). Бұл кезде бу шығырының бірінші сатыларының
жұмыстық қалақшаларының биіктігі төмен және үнемділігі төмен болады.
Сондықтан мұндай БГҚ - ларын тұрғызу ГШҚ қуаты жоғары болған кезде
ғана тиімді болады.
Мұндай кемшіліктерге қарамастан, (дәлірек айтқанда олар қатты
байқалмайды) осындай түрдегі БГҚ-ын тұрғызуда (көбіне General Electric
фирмасы).
Кейбір бір білікті БГҚ-ларының электр өндіргіш роторы 5 мен бу
шығырының роторы 6 арасында арнайы автоматтандырылған бекіткіш
муфтаны орнатады, ол бу шығырының роторын сөндіруге және (байпасты
құбыр болған жағдайда) ГШҚ жылдам қосуға (содан кейін бу шығырында)
немесе бу шығырсыз жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Көбінесе БГҚ үш білікті болып жасалған, немесе қайталамалы құрама
деп аталады. Оларда энергетикалық құрама өздерінің пайдаға асырғыш
қазандарын ыстық газдармен қамтамасыз ету үшін екі ГШҚ тұрады және
оның өзінің электр өндіргіші бар. Қазан өндіретін бу бір үлкен бу шығырына
беріледі, ол бір білікті БГҚ жұмыс істейтін бу шығырына қарағанда үнемді
(сол ГШҚ-да және сол пайдаға асырғыш қазанда).
Сонымен қатар осыған ұқсас төрт білікті БГҚ-ларда болады, оларда бір
бу шығырына үш ГШҚ жұмыс істейді.
Бірақ, бірбілікті БГҚ-ның көпбіліктіге қарағанда артықшылықтары көп
- бұл қаржыны өтеу кезіндегі: оларды енгізу жылдамырақ, соның арқасында
салынған қаржының өтелуі де жылдам.
1.1.3. Көлденең пайдаға асырғыш қазанның құрылысы
Көлденең үшконтурлы пайдаға асырғыш қазанның сұлбасы 1.10-суретте
көрсетілген, ал оның ішкі түрі - 1.11-суретте. Жақсырақ түсіну үшін бұл
суреттерді бірге қарау қажет.
1.10- сурет. Жапондық Toshiba фирмасының көлденең үшконтурлы
пайдаға асырғыш қазанының құрылымы
Қазанның каркасы рамкалы құрылымға ие. Қазанның төбесінде
дағыра орнатылған, олардың төменгі жағында г-тәрізді пішіндегі бірнеше
түсірілмелі құбырлар өтеді (12-суретті қараңыз). Олардың төменгі жағына
жинағыштар біріктіріледі (13-суреттегі 12 поз.қараңыз), олар қырланған
буландырғыш құбырлар жүйесіне су жібереді (12-суреттегі 16 поз., 13
суреттегі 11 поз.). Су солардың бойымен көтеріледі де ары қарай буланады.
Буландырғыш құбырлар жоғары жағынан 9 жинағыштармен біріктіріледі (13-
сурет) және құбыр 8 бойынша бу-су қоспасы дағырағы 3 қайта келеді.
Дағырада будың судан бөліну құбылысы жүреді, ол қайтадан түсірілмелі
құбырларға келеді, ал құрғақ қаныққан бу 2 құбыр бойынша бу қыздырғышқа
бағытталады.
Басқа да буландырғыш және жылытқыш беттері, 12-ші және 13-суретте
көріп отырғанымыздай, сол сияқты орналасқан. Олардың айырмашылығы ол
жерде қандай орта жүретінінде (бу немесе су) және беттіктер қанша құбыр
құрайтынын білдіреді.
1.11-сурет. 1.10-суретте көрсетілген пайдаға асырғыш
қазанның ішкі түрі.
1.1.4. БГҚ артықшылықтары мен жетіспеушіліктері, шет елдік
энергетикадағы олардың орны және даму тенденциясы
Бірақ осы уақытқа дейін БГҚ көптеген жетіспеушіліктері көрсетілген,
сонда да олардың жетіспеушіліктерін айта отырып, артықшылықтарын тағы
да айта кетеміз.
БГҚ нақты айқын артықшылықтары келесідей.
1. Бугазды қондырғы - ең үнемді қозғалтқыш, ол электр энергиясын
өндіруге арналған. 1.11-суретте олардың дамуы бойынша БГҚ ПӘК-і өзгерісі
көрсетілген. 1 қисық сызықта теориялық деп аталатын ПӘК-і болады, яғни
максималды ПӘК-і және ол газ шығыры алдындағы температура деңгейіне
жеткен кезде ғана алынады. ГШҚ бар бір контурлы БГҚ, оның бастапқы
температурасы 10000С, абсолютты ПӘК-і 42% пайыз болуы мүмкін, ол
теориялық БГҚ ПӘК-тің 63% ғана құрайды. Аралық аса қыздырғышы бар
үшконтурлы БГҚ ПӘК-і қазіргі кезде 60% жетті, ол теориялық мүмкін
болатын деңгейдің 82% құрайды. ПӘК-ін жоғарылатуға болатыны туралы
мүмкіндік әлі де бар. Бірақ барлық мәселе, бұл жоғарылату қазіргі уақытта
қанша құрайтынында.
1.11-сурет. Әртүрлі БГҚ үнемділігін теориялықпен салыстыру (Siemens
фирмасының берілгендері бойынша)
2.
Бу-газды қондырғы - экологиялық жағынан ең таза қозғалтқыш.
Бірінші кезекте, оның ПӘК-і жоғары - себебі оның электер энергияға
айналдыра алмаған отындағы барлық жылуы қоршаған ортаға шығарылады
және оның жылулық ластануы басталады. Сондықтан БГҚ шығатын жылулық
заттарын төмендету букүштікпен салыстырғанда сол дәрежеде болады, электр
энергиясын өндіруге кететін отын шығысының төмендігі қандай болғандай.
Ары қарай БГҚ азот оксидінің (NOx) шығысы әлдеқайда төмен, ол ГШҚ
газ жағылатындықтан емес, көптеген букүштік ЖЭС көмірде жұмыс істейді,
сондықтан энетргетикалық қазандардың ошақтарында диффузионды жағу
әдісі қолданылады, оның ауа артықтығы жоғары және жоғары температура
кезінде отын-ауалық қоспаның ұзақ келуінен.
3.
Бу-газды қондырғының қозғалтқышы оңтайлылықты, ол жағынан
тек автономды ГТҚ салыстырыла алады. ӨЖҚ потенциалды жоғары
оңтайлылығы оның сұлбасындағы ГТҚ болуынан және жүктемесінің өзгерісі
бірнеше минуттарда болады. БГҚ осы потенциалды оңтайлылық
мүмкіншіліктер байпасты құбырмен қамтамасыз етілуі қажет. БГҚ терең
жүктемелі үшін ол көпбілікті болуы қажет.
4.
Букүштік және бугазды ЖЭС-ның бірдей қуаты кезінде БГҚ-ның
салқындаған суды қолдануы екі есеге кем. Бұл БГҚ букүштік бөлігінің қуаты
жалпы қуаттың 13 бөлігін құрайды, ал ГТҚ салқындаған суды қажет етпейді.
5.
БГҚ қуатының орнатылған бірлігінің бағасы қолжетімді. Ол
құрылыс бөлімінің аз өлшемділігіне, қиындатылған энергетикалық
қазандықтың, қымбат түтін мұржасының, қоректік судың жаңғыртулы
жылыту жүйесінің болмауына, анағұрлым қарапайым бу шығыры мен сондай
техникалық сумен қамтамасыздандыру жүйесі қолданылуына байланысты.
6.
БГҚ құрылымдық айналымы аз. Бірбілікті БГҚ-ны сатылы
енгізуге болады. Бұл қаржыландыру мәселесін жеңілдетеді.
Бугазды қондырғының негізінде жетіспеушіліктері аз, сондықтан нақты
жабдық пен отынға қойылған талаптар мен шектеулер туралы айтқан дұрыс.
Айтып отырған қондырғы, табиғи газды пайдаланады. Күрделі сұрыптағы
сұйық және қатты отынды пайдалану үшін отынды дайындаудың күрделі
жүйесі және пайда болған газды тазалауды қажет етеді, ол ПӘК-і төмендеуіне
алып келеді (42-44% дейін). Сонымен, энергетика үшін пайдаланылатын
газдың мөлшері Ресейде салыстырмалы түрде 60% құрайды және оның
жартысы ЖЭО-да экологиялық құраулар бойынша пайдаланылады және ол
БГҚ құру үшін барлық мүмкіншіліктері бар.
Батыстың белгілі фирмаларымен ГШҚ-ның кең номенклатурасы
құрылған (3 кестені қараңыз), ол іс жүзінде тапсырыс берушілердің барлық
талаптарын орындаушы және бұл ГШҚ БГҚ-ны құру үшін арналған.
Шет елдерде БГҚ құрылысы жақсы жүргізілуде. Оның тенденцияларын
1.12-суреттен көруге болады, ол жерде Siemens фирмасының жақын арадағы
бес жылдықта дүниежүзілік тапсырыс берушілердің болжамы келтірілген.
Жылуэнергетикалық қуатқа кететін жалпы жылдық тапсырыс 64-тен 70 ГВт
дейін өседі. 1993-1998 жж. қуаты 20 МВт бу шығырының мөлшері 60%
құрады, ал қуаты 50 МВт ГШҚ - 40% құрады. 1999-2004 жж. ГШҚ-ға берілген
тапсырыс 48%-ға дейін өсті және БГҚ мөлшері 40-тан 52% дейін өсті. Бу
шығырының мөлшері бірге өседі, бірақ олардың бір бөлігі, әрине БГҚ-да
қолданылады. Сонымен бірге шыңдық агрегат ретінде автономды жұмыс
істейтін ГШҚ мөлшері өзгеріссіз, сол 12% күйінде қалады. Мұның барлығы
БГҚ құрылысы заманауи жылуэнергетикада жетістігі бар тенденция болып
табылатынын көрсетеді.
1.12-сурет. Жабдыққа берілетін жылдық тапсырыс бойынша Siemens
фирмасының болжамы.
1.3-кесте. 50с-1 айналу жиілігі бар электрөндіргішті жеткізу үшін үлкен қуаттағы шет елдік ГШҚ көрсеткіші Көрсеткіштері
Өндіруші фирма
"T, таңбадағы турбина
ALSTOM
General Electric
Siemens Power
Generation
Mitsubishi Heavy Industries
GT26
MS9001FA
MS9001FB
MS
9001Н
SGT5-
4000F
(V94.3A)
SGT5-
8000H
M701F
M701F3
M701F4
M701G1
M701G2
M701H
M701J
Электрлік
қуаты, МВт
281
255,6
268
320
265
375
234
270
278
271
334
350
460
Электрлік
ПӘК, %
38,3
36,9
-
-
38,5
40
36,6
38,2
38,7
38,7
39,5
39,7
-
Сығымдағышт
ы сығу
дәрежесі
30: 1
16: 1
18,5: 1
23: 1
17: 1
19,2
16: 1
17: 1
18: 1
18: 1
21: 1
25: 1
-
ГШ алдындағы
температура,°с
-
1316
1371
1430
-
-
1350
1400
1425
1450
1500
1500
1600
Шығар
газдардың
температурасы,
614
609
-
-
584
625
549
586
592
588
587
593
-
Газ шығысы, кгс
632
625
685
644
820
665
665
... жалғасы
Осы дипломдық жобада Қызылорда қаласында БГҚ-сы құрылысын
салудың техника-экономикалық негіздемесі қарастырылады. Соның негізінде
бу-газды қондырғылар туралы мағлұматтар, анализдер келтірілген.
Утилизациялық қондырғылардың сұлбалары мен олардың басымдылығы
жайында сөз қозғалады.
Екі контурлық БГҚ-ны есептеу үшін қуаты 300 МВт болатын ГШҚ-ға
есептеулер жүргізілді және қоршаған ортаның 0°С пен 15°С ыстықтығындағы
пайдаға асырғыш қазанның жылулық есебі орындалды. Барлық есептер
құрамдастырылған энергетикалық қондырғыларды есептеу әдісі арқылы
Microsoft Excel бағдарламалық қамсыздандыру жүйесінде орындалды.
Осы жобаның негізінде Қызылорда қаласы мен тұрғындарының электр
және жылу энергия қажеттілігі толықтай қамтамасыз етіледі.
Аннотация
В данной дипломной работе рассматривается технико-экономические
обоснование строительство ПГУ в городе Кызылорда. На основе этого
приведены данные и анализы о ПГУ. А также, приведен преимущество схемы
утилизационного устройства.
Произведен расчет
ГТУ мощностью 300 МВт для использования в
расчете и анализе двухконтурных ПГУ и выполнен тепловой расчет по
двухконтурной ПГУ при температурах наружного воздуха 0°С и 15°С. Все
расчеты сделаны на программном обеспечении Microsoft Excel по методике
расчета комбинированной энергоустановки.
В случае реализации данного проекта можно осуществить обеспечение
электрической и тепловой энергией города Кызылорды.
Annotation
In this thesis work is considered feasibility study for construction of CCP in
Kyzylorda. On the basis of this data and analyzes are given for CCP. And, given the
advantage of the recycling circuit of the device.
The calculation of the GTP of 300 MW for use in the calculation and analysis
of CCP and thermal design is made of a two-on CCP at outdoor temperatures of 0 °
C and 15 ° C. All calculations are made on the software Microsoft Excel on the
method of calculation of the combined power plant.
In the case of this project can be carried out to provide electrical and thermal
energy of the city of Kyzylorda.
Мазмұны
Кіріспе
1. Негізгі бөлім
1.1. Теориялық бөлім
1.1.1. Қарапайым энергетикалық бу-газ қондырғылар
1.1.2. БГҚ талдануы, олардың түрлері, артықшылықары мен
кемшіліктері
1.1.3. Көлденең пайдаға асырғыш қазанның құрылысы
1.1.4. БГҚ артықшылықтары мен жетіспеушіліктері, шет елдік
энергетикадағы олардың орны және даму тенденциясы
1.2. Есептік бөлім
1.2.1. Microsoft Excel бағдарламалануындағы екі контурлы бу-
газды қондырғының жылулық сұлбасының есебі. Газшығырлы
қондырғының жылулық есебі.
1.2.2. Құрамдастырылған энергетикалық қондырғыны есептеу әдісі
1.2.3. Қоршаған ортаның 0°С температурасы кезіндегі пайдаға
асырғыш қазанның жылулық есебі
1.2.4. Қоршаған ортаның 15°С температурасы кезіндегі пайдаға
асырғыш қазанның жылулық есебі
2. Өміртіршілік қауіпсіздігі
2.1. Шығыр цехындағы жұмыс жағдайының талдауы
2.2. Шығыр цехындағы өрт қауіпсіздігі
2.3. Өндірістік жарықтандыруды есептеу
2.3.1. Табиғи жарықтандыруды есептеу
2.3.2. Жасанды жарықтандыруды есептеу
3. Экономикалық бөлім
3.1. Берілген мәліметтер
3.2. ЖЭО-ның жылдық энергия жіберуін анықтау
3.3. Отынға жұмсалатын шығынды анықтау
3.4. Отынды қолданудың ПӘЕ-ін есептеу
3.5. Суға жұмсалатын шығындарды есептеу
3.6. Еңбекақы шығындарын есептеу
3.7. Амортизациялық аударылымдарды есептеу
3.8. Ағымдағы жөндеу шығындарын есептеу
3.9. Шығарындыларға төлемдерді есептеу
3.10. Жалпы стансалық және цехтық шығындарды есептеу
3.11. Энергия жіберудің өзіндік құнын есептеу
3.12. ЖЭО салуды және пайдалануды экономикалық бағалау
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
7
8
8
8
11
22
24
27
27
35
43
48
55
55
56
58
59
61
67
67
67
68
69
69
70
71
72
72
72
73
74
79
80
А қосымша
Ә қосымша
Қысқартулар тізімі
82
83
84
Кіріспе
Қазіргі таңда жылуэнергетиканың маңызды мәселелерінің бірі
қондырғы жұмысының тұрақтылығы мен ПӘК-ін жоғарылатушы сұлбаларды
және айналымдарды әзірлеу болып табылады. Мұндай мәселелердің шешімі
болып жылуэлектр стансаның энергетикалық және экономикалық жоғарғы
көрсеткіштерімен қамтамасыз ететін құрамдастырылған бу-газдық қондырғы
болып табылады. Бу-газдық қондырғыларда қолданылатын сұлбалар құрамы
мен технологиялық құбылысы бойынша ажыратылады. ГШҚ және БГҚ-ның
букүштік қондырғыларынан өзгешелігі
-
сараптама барысында
анықталғандай, сыртқы ауа көрсеткіші өзгерісінің аса сезімталдығымен
ерекшеленуі.
Дипломдық жобаның мақсаты - Қызылорда қаласын электр және жылу
энергиясымен қамтамасыз ету жобасын толықтай қарастыру.
Бұл жұмыста бірлесіп жасалған БГҚ сұлбасы мен оның жылулық есебі
берілген.
Қуаты 300 МВт болатын ГШҚ-ның жылулық есебі мен қоршаған
ортаның 00С және 150С температурасы кезіндегі екі контурлы пайдаға
асырғыш қазанның есептелуі жүргізілген.
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде ҚЖЭО-ның шығыр цехындағы
еңбек шартының талдауы (шу, діріл, жарық) және өрт қауіпсіздігі мен оның
алдын алу жолдарын қарастырамыз, сонымен қатар цехтағы жарықтандыруды
есептейміз.
Экономика бөлімінде жобаның қаржылық тиімділігін растайтын
бизнес-жоспар құрастырылған. ЖЭО-ның бастапқы мәліметтеріне сүйене
отырып, экономикалық есептеуді жүргіземіз. Соның барысында жоба
жоспарына сәйкес тиімді экономикалық әсерді анықтаймыз. Анықтау үшін
есептеудің оңтайлы әдісін қарастыру керек. Есептеу қорытындысы бойынша
инвестицияның өтелу мерзімі белгілі болады.
1. Негізгі бөлім
1.1. Теориялық бөлім
1.1.1. Қарапайым энергетикалық бу-газ қондырғылар
Бу-газды деп, букүштік қондырғыда электр энергиясын өндіру үшін газ
шығырлы қондырғының шығар газдарының жылуы тікелей немесе жанама
қолданылатын энергетикалық қондырғыны атайды.
Пайдаға асырғыш түрдегі қарапайым бу-газ қондырғысының (БГҚ)
қағидалық сұлбасы 1.1- суретте көрсетілген. Қарапайым сұлбада ГШҚ шығар
газдары пайдаға асырғыш қазанға келеді, ол жерде едәуір жылулық
потенциалға ие, шығар газдар жылуынан бу шығырына бағытталатын жоғары
көрсеткіштегі бу өндіріледі.
1.1-сурет. Пайдаға асырғыш түрдегі БГҚ-ның қарапайым қағидалық
сұлбасы.
Пайдаға асырғыш қазан
-
көлденең немесе тік орналасқан
жылуалмастырғыш, оның шахтасы тік бұрышты қимадан тұрады және оның
ішкі жағында бу шығырлы қондырғының жұмыстық денесі (су немесе бу)
берілетін қырланған құбырлардан тұратын жылыту беттері орналасқан.
Едәуір қарапайым жағдайда, пайдаға асырғыш қазанның жылыту беттері үш
элементтен тұрады: су үнемдегіш 3, буландырғыш 2 және буды аса
қыздырғыш 1.
Негізгі элементі төменгі жинағышқа су әкелетін бірнеше түсірілмелі
құбырлардан 7 және 4 дағырадан тұратын буландырғыш болып табылады
және буландырғыштың 8 өзінде тығыз тік орнатылған құбырдан тұрады.
Буландырғыш табиғи айналмалы қағидада жұмыс істейді немесе айналмалы
сорғы арқылы жүргізіледі. Қаныққан бу дағыраның жоғарғы жағында
жиналады және
1
бу
қыздырғыштардың құбырларына бағытталады.
Дағырадан 4 шығардағы бу шығысы сулық үнемдегіштегі 3 су жетегімен
өтеледі. Сондықтан дағырасы бар пайдаға асырғыш қазандар табиғи
айналмасы бар немесе мәжбүрлі айналмасы бар қазандар деп аталады.
Сулық үнемдегіште келетін қорек судың қайнау температурасына
дейінгі (дағырадағы қаныққан бу температурасынан 10 -- 20 °С төмен)
қыздырылуы жүргізіледі. Дағырадан шығатын құрғақ қаныққан бу бу
қыздырғышқа келеді, ол жерде қанығудың аса жоғары температурасынан
жоғары қыздырылады. Алынатын аса қызған бу температурасы t0 ГШҚ
шығар газдарының температурасынан 25 - 30 °С төмен болады, ол кезде
температуралық тегеурін жоғары болуы мүмкін.
1.1-суреттің төменгі жағында пайдаға асырғыш қазан бойынша бір-
біріне қарсы жүретін газ бен жұмыстық дененің қозғалысы кезіндегі
температуралық өзгерісінің сызбағы көрсетілген. Газдар температурасы
кірерде ӨГ бірқалыпты шығар газдардың температурасына Өух дейін
төмендейді. Сызбақта төменгі сызықпен берілген қарсы жүретін қорек су
сулық үнемдегіште өзінің температурасын қайнау температурасына дейін
жоғарылатады және буландырғышқа келеді, содан кейін құрғақ қаныққан бу
түрінде бу қыздырғышқа келеді, ол жерде t0 дейін будың аса қызуы жүреді.
Бу қыздырғышта пайда болған бу кеңею арқылы өзінің жұмысын аяқтау
арқылы бу шығырына бағытталады. Шығырдан шығатын өңделген бу
шықтағышқа келеді, содан кейін қорек судың қысымын жоғарылататын қорек
сорғының 6 көмегімен шықтанады және қайтадан пайдаға асырғыш қазанға
жіберіледі.
1.1-суретте көріп отырғанымыздай, БГҚ-ның БКҚ-сы қарапайым ЖЭС -
тың БКҚ-нан айырмашылығы тек қана отынның пайдаға асырғыш қазанда
жағылмайтындығында, ал БГҚ-ның БКҚ-сы жұмыс істеуі үшін жылу ГШҚ
дағы шығар газдардан алынады. БГҚ-ның БКҚ-сы жылулық сұлбасында
ЖЭС-тың БКҚ-нан бірқатар техникалық айырмашылығы бар:
1. ГШҚ шығар газдарының температурасы ӨГ газ шығырының
алдындағы газ температурасымен және газ шығырын салқындату жүйесін
жаңартумен анықталады. Көбіне заманауи ГШҚ-да, 1.1-кестеден көріп
отырғанымыздай, шығар газдар температурасы 530-580 °С (бірақ соңғы
жылдары температурасы 640 °С жететін ГШҚ шығарылуда) құрайды. Сулық
үнемдегіштің құбырлық жүйесі жұмысының сенімділік шарты бойынша
табиғи газда жұмыс істейтін қорек судың температурасы tқ.с. пайдаға асырғыш
қазанға кірерде 60 °С аспауы керек. Пайдаға асырғыш қазаннан шығаратын
газдардың температурасы Өух әрқашан tқ.с. температурасынан жоғары болады.
Іс жүзінде ол Өух =100 - 110 °С деңгейінде болады, осы кезде пайдаға
асырғыш қазанның ПӘК-і 0,8-0,85 аралығында болады.
Газда жұмыс істеген кездегі ЖЭС энергетикалық қазанының ПӘК-і 92 -
94 % деңгейінде болады. Сонымен, БГҚ-дағы пайдаға асырғыш қазанының
ПӘК-і ЖЭС қазанының ПӘК-іне қарағанда едәуір төмен болады.
2. Қарастырылған БГҚ құрамындағы бу шығыры қондырғысының ПӘК-
і қарапайым ЖЭС-ындағы БШҚ ПӘК-нен төмен болады. Бұл тек пайдаға
асырғыш қазан өндіретін бу көрсеткіштерінен төмен екендігін ғана емес, БҚГ
БШҚ жаңғырту жоқ екендігін көрсетеді. Бу шығырында жаңғырту жүйесінің
болуы tқ.с. температурасының жоғарылауына және пайдаға асырғыш қазанның
ПӘК-і төмендеуіне алып келеді.
Осыған қарамастан, БГҚ ПӘК-і жоғары болып келеді. Пайдаға асырғыш
түріндегі БГҚ ПӘК-і келесідей қарапайым кейіптемемен анықталуы мүмкін:
ПГУ ГТУ (1 ГТУ ) КУ ПТУ
(1.1)
Егер ГШҚ ПӘК-і = 0,38, пайдаға асырғыш қазанның ПӘК-і = 0,85, БШҚ
ПӘК-і = 0,3 тең болса, онда БГҚ ПӘК-і тең болады:
ПГУ 0,3 (1 0,38) 0,85 0,3 0,46
БГҚ құрылысы тек жоғары температуралы ГШҚ жасағаннан кейін ғана
экономикалық жағынан тиімді болды, олар тек жоғары ПӘК-і ғана
қамтамасыз етпей, сонымен қатар үнемділігі жоғары бу шығыр айналымын
жүзеге асыруға қолайлы шарттар жасады. Пайдаға асырғыш қазаны бар бу-
газды қондырғы - энергетикада болашағы бар және кең таралған бу-газды
қондырғы, оның айырмашылығы электр энергиясын өндірудегі
қарапайымдылығы мен жоғары тиімділігі. Бұл БГҚ - дүние жүзіндегі жалғыз
энергетикалық қондырғы, олар шықтық жұмыс тәртібінде тұтынушыларға
ПӘК-і 55 - 60 % электр энергиясын жібереді.
(1.1) қатынасынан БГҚ газ шығырлы және бушығырлы бөліктерінің
қуаттарының арасындағы әмбебап қатынасты алуға болады:
N ГТУ
N ПТУ
ГТУ
(1 ГТУ ) КУ ПТУ
(1.2)
яғни, бұл қатынас БГҚ элементтерінің ПӘК-і арқылы қуаттар
қатынасын анықтайды. Жоғарыда қарастырылған үлгі үшін бұл қатынас 2,4,
яғни ГШҚ қуаты бу шығырына қарағанда екі есеге үлкен.
1.1.2. БГҚ талдануы, олардың түрлері, артықшылықары мен
кемшіліктері
Жоғарыда пайдаға асырғыш түріндегі ең қарапайым және көп таралған
БГҚ қарастырылған. Бірақ көптүрлі БГҚ жоқ болғандықтан, оларды толық
көлемде қарастыру мүмкін емес. Сондықтан төменде бізге қызықты
қағидалық немесе қолданыстағы көзқараспен БГҚ негізгі түрлерін
қарастырамыз. Олардың талдамасын біруақытта орындауға тырысамыз, олар,
барлық талдама сияқты шартты болып келеді.
Орналасуына қарай БГҚ шықтық және жылуландырулық деп бөлінеді.
Оның біріншісі тек электр энергиясын өндіреді, екіншісі - бу шығырына
қосылған қыздырғыштардағы желі суын қыздыруға арналған.
БГҚ пайдаланылатын жұмыстық дененің саны бойынша бинарлы және
монарлы деп бөледі. Бинарлы қондырғыларда газ шығырлы айналымның (ауа
және отынның жану өнімдері) және бушығырлы қондырғының (су және су
буы) жұмыстық денелері бөлінген. Монарлы қондырғыларда шығырдың
жұмыстық денесі дегеніміз жану өнімдері және су буы (1.2-сурет).
1.2-сурет - Монарлы БГҚ қағидалық сұлбасы
ГШҚ шығар газдары пайдаға асырғыш қазанға бағытталады, олар су
берілетін қоректік сорғы арқылы 5 беріледі. Шығыста алынған бу жану
камерасына 2 келеді, жану өнімдерімен араласады және біркелкі қоспа түзу
арқылы газ, дұрысырақ айтсақ, бу-газ шығырына 3 бағытталады. Бұл біз үшін
түсінікті: ауалық сығымдағыштан шығып, жұмыс газдарының газ шығырдың
құрылымдары тығыздығы шарттары бойынша рауалы температурасына дейін
төмендетуге жұмсалатын ауа бөлігі. Осыған орай, газ-бу қоспасы пайдаға
асырғыш қазанынан бу түрінде шығатын болғандықтан, қазанда осылар
арқылы алынған аз мәніндегі су буының жылуы түтін мұржасына кетеді.
Сипатталған монарлы қондырғы шет елде STIG (Steam Iniected Gas
Turbine) деген атқа ие. Оларды негізінен қуаты аз ГШҚ комбинациясымен
General Electric фирмасында жасайды. 1.1-кестесінде.
1.1-кесте. Монарлы БГҚ жану камерасына буды енгізгендегі қуат пен
үнемділіктің өзгерісі
Көріп отырғанымыздай, буды бүркіген кезде қуат та, ПӘК-де өседі.
Жоғарыда айтылған кемшіліктерден монарлы БГҚ қуатты ЖЭС-да электр
энергиясын өндіру мақсаты үшін кең таралмады.
Оңтүстік шығыр зауытында (Украина, Николаев қ.) қуаты 16 МВт
монарлы БГҚ тұрғызылған.
Көптеген БГҚ бинарлы типтегі БГҚ жатады. Іске асырылып жатқан
бинарлы БГҚ бес түрге бөлуге болады:
Пайдаға асырғыш БГҚ. Бұл қондырғыларда ГШҚ шығар газдарының
жылуы бушығырлы айналымда пайдаланылатын жоғары көрсеткішті бу
алатын пайдаға асырғыш қазандарда пайдаға асырылады. БГҚ БШҚ
салыстырғандағы негізгі артықшылығы жоғары үнемділігі (жақын арада
олардың ПӘК-і 60 % асады), едәуір төмен салымдары, салқындайтын суға
қажеттіліктің төмендігі, зиянды заттардың төмендігі, жоғары оңтайлылығы.
Жоғарыда көрсетілгендей, Жоғары да айтылып өткендей пайдаға асырғыш
БГҚ-ы аса үнемді жоғары температуралық шығырды талап етеді және БШҚ-
да буды жоғары көрсеткіште алу үшін шығар газдарының температурасы
жоғары болу керек. Осы талаптарға сай қазіргі заманғы ГШҚ не табиғи газда,
не орташа топтағы сұйық отында жұмыс істеуі мүмкін.
ГШҚ шығар газдарын энергетикалық қазанға түсіретін БГҚ.
Көбіне мұндай БГҚ қысқа түсірілмелі немесе бу өндіргішінің тегеуріні
төмен БГҚ (1.3 сурет) деп атайды. ГТҚ - дағы шығар газдарының жылуы,
құрамында жеткілікті мөлшерде оттегісі бар, ауа мен араластырып, үрлеу
желдеткіші арқылы атмосферадан қазанға беріледі. Бұл кезде қазан
қыздырғышына ауаның қажеті жоқ, себебі ГШҚ шығар газдары жоғары
температураға ие. Түсірілмелі сұлбаның негізгі артықшылығы бу шығырлы
қондырғыда арзан энергетикалық қатты отынды пайдалану болып табылады.
Түсірілмелі БГҚ-да отын тек ГШҚ жану камерасына ғана емес,
энергетикалық қазанға да жіберіледі, себебі ГШҚ жеңіл отында жұмыс істейді
(газ немесе дизельді отын), ал энергетикалық қазан - әр түрлі отында.
Түсірілмелі БГҚ екі термодинамикалық айналым жүзеге асырылады. ГШҚ
жану камерасына келетін жылу отынмен бірге пайдаға асырғыш БГҚ сияқты
электр энергиясына айналады, яғни ПӘК-і 50 % деңгейінде, ал энергетикалық
қазанға келетін жылу - қарапайым бу шығырлы айналымдағыдай ПӘК-і 40 %
деңгейінде. ГШҚ үлгісі
Бу енгізілмеген
қозғалтқыштың
қуаты, МВт
Бу енгізгендегі
қозғалтқыштың
қуаты, МВт
Бу
енгізілмеген
қозғалтқыш
ПӘК-і, %
Бу енгізгендегі
қозғалтқыштың
ПӘК-і, %
LM 1600
13,0
16,7
34
40
LM 2500
22,2
26,5
35
39
LM 5000
33,1
51,9
36
43
1.3-сурет. Шығар газдарын энергетикалық қазанға түсіретін БГҚ - ның
сұлбасы.
Бірақ БШҚ-ның шығар газдарындағы оттегінің жоғары концентрациясы,
сонымен қоса энергетикалық қазандықтың аз артық ауа мөлшерін иелену
қажеттілігі бу шығырлық циклына қуат бөлімі 32, ал ГШҚ-на қуат бөлімі 13
(утилизациялық БГҚ-ға қарағанда бұл қатынас кері) болады. Сондықтан
түсіретін БГҚ-ның ПӘК-ті шамамен 40-43%, яғни утилизациялық БГҚ-нікінен
анағұрлыи төмен.
Түсірілмелі БГҚ қолданған кездегі жай бушығырлы айналыммен
отынның үнемделуі пайдаға асырғыш БГҚ қарағанда екі есеге төмен деп
болжауға болады.
Сонымен қатар, түсірілмелі БГҚ сұлбасы өте күрделі, себебі
бушығырлы бөлігінде (ГШҚ істен шыққан кезде) автономды жұмысты
қамтамасыз ету қажет, бұл жерде қазанда ауа қыздырғыш болмағандықтан
(БГҚ жұмысы кезінде энергетикалық қазанға ыстық газдар ГШҚ келеді),
энергетикалық қазанға ауаны қыздырар алдында арнайы калориферлер
орнатылады.
Молдава МАЭС қуаты 250 МВт түсірілмелі түрдегі екі БГҚ орнатылған,
берілгендері 1.2-кестеде келтірілген. 1.2-кестеден көріп отырғанымыздай, осы
екі БГҚ-ның ПӘК-і
қарапайым КЖҚ энергетикалық құрамалардың
(23,5 МПа, 540 °С540 °С) ПӘК-іне қарағанда бірнеше пайызға төмен,
сондықтан мұндай БГҚ жасаудың қажеті жоқ. Молдавалық МАЭС БГҚ
төменгі үнемділігі, сонымен қатар ГШҚ үнемділігі де төмен (бастапқы
температурасы төмен) және бу шығырының қуатымен салыстырғанда ГШҚ
қуаты төмен (15 %-дай).
1997 ж. ЖЭО-22 Лeнэнeргода (Оңтүстік ЖЭО, Санкт-Пeтeрбург) Т-250-
23,5 ТМЗ шығырымен, ABB фирмасының ГШҚ GT-8 орнатумен (қуаты
47,1 МВт, ПӘК-і 31,6 %, сығылу дәрежесі 16,3, шығар газдар тeмпeратурасы
ГШҚ 523 °С) жылуландырулық энергетикалық құраманың қайта құрылуы
болды. Мақалаларға қарағанда, қайта құру тәжірибесі орындалмай қалған
сияқты.
1.2-кесте. 1970-1980 жж. Тұрғызылған БГҚ сипаттамалары.
Бірақ мұның оң дұрыс жағы да бар. Мысалы, Голландияда қуаты
500 МВт бу шығырлы энергетикалық құраманы қайта құрылуы болды, оның
көрсеткіштері 18,6 МПа, 540 °С535 °С, жеңіл сұйық отында немесе табиғи
газда жұмыс істеген кездегі ПӘК- і 41,3 %, АВВ фирмасының орнатқан ГШҚ
13E қуаты 140 МВт, ПӘК-і 33 %. Нәтижесінде қуаты 600 МВт, ПӘК-і 45,86 %
БГҚ алынды. Сонымен, отынның үнемделуі 11 % жетті.
Жаңғыртулы ығыстыруы бар БГҚ-сы. Мұндай БГҚ негізі,
жаңғыртулы қыздырғыштар бу шығырынан
алынып
тастайды, ал
энергетикалық қазанның қорек суын қыздыру үшін ГШҚ шығар газдарының
жылуы пайдаланылады (1.4 сурет). Алымдардан үнемделген бу шығырында
қосымша қуатты өндіруге арналған. Бұл кезде үнемделген будың шықтық
жылуы қоректік суға қайтарылмай, шықтағышта қалады. Сондықтан
үнемдеудегі артықшылық ГШҚ шығар газдарымен кететін жылу шығындарын
төмендету арқылы отынды үнемдеуге қарағанда, осы шығындар төмен
болғанда пайда болады. Жаңғыртуды шығаратын БГҚ-да отынның үнемделуі Показатель
БГҚ түрі, енгізген күні, энергия құраманың нөмері
Показатель
БГҚ-200
(Невинномысск МАЭС)
БГҚ-250
(Молдава МАЭС)
Показатель
1972
1980
1982
Показатель
1972
Энергетикалық
құрама №1
Энергетикалық
құрама №2
Показатель
ЖТБӨ бар БГҚ
Түсірілмелі БГҚ
БГҚ есептік қуаты, МВт
200
250
Есептік электрлік ПӘК-і,
%
36,6
37,4
Орташа пайдаланушылық
ПӘК-і, %
36,9
37,8
37,4
Отын
Табиғи газ
Мазут
Бу шығыры:
Түрі
Қуаты, МВт
Бастапқы көрсеткіштері
К-160-130 Турбоатом
160
12,8 МПа540°С540°С
К-200-130ЛМЗ
200
12,8 МПа540°С540°С
Газшығырлы қондырғы:
Түрі
Қуаты, МВт
Бастапқы температурасы
Ауаның сығылу
дәрежесі
ГШҚ электрлік ПӘК-і
ГТ-35-770 ХТЗ
32
770°С
6,5
23,8%
төмен (4 % аналасында), бірақ ол жөндеу жұмыстары аз бу шығырлы
энергетикалық қайратты тұрғызуға мүмкіндік береді.
1.4-сурет. Жаңғыртулы ығыстыруы бар БГҚ - ның сұлбасы.
Жоғары тегеурінді буөндіргіші (қазаны) бар БГҚ сұлбасы 1.5-
суретте көрсетілген. Мұндай БГҚ-да тегеуріні жоғары бу өндіргіш бір уақытта
БШҚ энеретикалық қазанының және ГШҚ жану камерасының рөлін
басқарады. Бұл үшін
ол жерде ГШҚ сығымдағышы арқылы туындайтын
жоғары қысым ұсталынып тұрады. ЖТБӨ алдында үнемділікті жоғарылату
үшін шықтық газ қыздырғыш ШГҚ орнатылады, ол ГШҚ шығар газдарыны
температурасын төмендетеді.
Осындай қондырғыдағы отынның үнемделуі ГШҚ және БШҚ қуаттар
қатынасынан тәуелді болады және түсірілмелі БГҚ - дағыдай сол деңгейде
болады. Ресейде Нeвинномысск МАЭС-інде қуаты 200 МВт ЖТБӨ бар БГҚ
орнатылған, ол үнемділікті 36,9 % деңгейінде қамтамасыз етеді. Қазір олар К-
145-130 бу шығыры және ГШҚ ГТ-25-710 бар БГҚ-170 деп таңбаланады.
1998 ж. шартты отынның 352,4 г(кВт·сағ) меншікті шығысындағы, яғни
ПӘК-і 34,7 % кезіндегі оның орнатылған қуаттағы пайдалану коэффициеті
65 % .
ЖТБӨ бар БГҚ үшін маңызды мәселе буөндіргіштің ішкі жағындағы
өнімдер коррозиясының әсерінен газ шығырының ағын бөлігінің қажалуы
болуы мүмкін.
1.5-сурет. Жоғары тегеурінді буөндіргіші бар БГҚ сұлбасы.
Пайдаға асырғыш түрдегі бу-газды қондырғылар
Бұл қондырғылар өзінің қарапайымдылығына және жоғары үнемділігіне
қарай басым болып табылады.
Жоғарыда бір контурлы пайдаға асырғыш деп аталатын БГҚ
қарастырылған ( 1.1-сурет). Мұндай БГҚ пайдаға асырғыш қазанның жылыту
(сулық үнемдегіш, буландырғыш, буды аса қыздырғыш) беттері арқылы
жұмыстық дененің (су және бу) бірдей мөлшері өтеді. Бұл кездегі маңызды
жетіспеушілік екі қарама-қарсы талаптарды қанағаттандырудың
қажеттілігімен байланысты. Бір жағынан, ҚҚ жоғары көрсеткішті буды
өндіруі қажет, бірінші кезекте температурасы жоғары болуы керек, себебі ол
БШҚ жоғары үнемділігін қамтамасыз етеді. Бірақ, ГШҚ шығар газдарында
болатын жылулық энергияның қоры қорек судың минималды шығынында да
осы көрсеткіштерді қамтамасыз ете алады. Бірақ бұл кезде осы шығын қазанға
келетін газдарды төмен температураға дейін салқындата алмайды, сондықтан
пайдаға асырғыш қазанның ПӘК-і төмендейді (ол онсыз да жоғары емес).
Бұл жерден туындайдын ой: қазанның ұштық жылыту беттері (газ
бойынша) арқылы суды көп көлемде жіберу қажет, ал кіріс арқылы - аз. Осы
арқылы екі контурлы пайдаға асырғыш қазан пайда болады, оның сұлбасы екі
контурлы БГҚ құрамында, 1.6-суретте көрсетілген.
Бу шығырының шықтағышынан шығатын шық төменгі қысымды
қоректік сорғы арқылы төменгі қысымды контурдың сулық үнемдегішіне
беріледі, оны үнемі ГШҚ шығының газдық қыздырғышы деп атайды. ГШҚ
қыздырылған (25 -- 30 %) шық бөлігі қайнау температурасына дейін төменгі
қысымды дағыраға беріледі 1, ары қарай ол буланады.
1.6-сурет. Екі контурлы пайдаға асырғыш БГҚ сұлбасы.
Құрғақ қаныққан бу төменгі қысымды контурдың БҚ бу қыздырғышына
келеді және одан ары қарай бу шығырының ТҚЦ бағытталады. Қорек судың
көп бөлігі жоғары қысымды қоректік сорғымен сығылады және сулық
үнемдегіштен СҮ, буландырғыштан Б және буды аса қыздырғыштан БАҚ
тұратын жоғары қысымды контурға беріледі. Жоғары қысымда алынған бу бу
шығырының ОҚЦ жіберіледі. ОҚЦ өтіп, ол төменгі қысымды контурдың
буымен араласады және будың суммалық шығыны ТҚЦ келеді.
Сипатталған екі контурлы сұлба бойынша ПӘК-і 50-52 % қамтамасыз
ететін пайдаға асырғыш БГҚ сандарын төмендететін сұлба жасалады.
Қазіргі заманғы БГҚ үш контурлы болып жасалады (1.7-сурет).
Контурдың санын өсірудің қажеті жоқ, себебі үнемділік бұл жерде негізгі
салымның өсуімен өзін-өзі өтей алмайды.
1.7-суретте көрсетілген БГҚ қазіргі заманғы Westinghouse (АҚШ)
фирмасының 70IF түрінде жасалған, оның бастапқы температурасы 1260 °С
және шығар газдар тeмпeратурасы 550 °С.
Екі контурлы және үш контурлы БГҚ - тар пайдаға асырғыш қазанда
аралық аса қыздырғыштарсыз және аралық аса қыздырғыштарсыз да жасалуы
мүмкін, бірақ, ережеге сай, аралық аса қыздырғышты үш контурлы БГҚ-да
пайдаланады. БГҚ-тағы аралық аса қыздырғыштың негізгі мақсаты дәстүрлі
БШҚ-дағыдай - бу шығырының соңғы сатыларында қажетті ылғалдылықты
ұстап тұру. Аралық аса қыздырғышта қысымды дұрыс таңдаған кезде БГҚ-
ның үнемділігі де жоғарылайды.
1.7-сурет. Аралық аса қыздырғышы бар үш контурлы БГҚ қағидалық
сұлбасы (Westinghouse фирмасы жасаған)
ГШҚ ПӘК-і 36,6 % кезде қуатын 234,2 МВт арттырады. ГШҚ шығар
газдары үш контурлы пайдаға асырғыш қазанға 23 келеді, ары қарай жылжи
отыра, бу шығырының шықтағышынан 4 келетін өзінің жылуын жұмыстық
денеге береді. Нәтижесінде қазаннан кейінгі шығар газдардың температурасы
102 °С, ал оның ПӘК-і 83 % құрайды.
Пайдаға асырғыш қазанның ішінде жеке пакеттер түрінде келтірілген
жылыту беттері орналасқан, бұл кезде олардың кезектесуі қыздырылатын
газдың температурасымен төмендетіледі; бұл жылудың газдардан жұмыстық
денеге максималды берілуін қамтамасыз етеді.
Пайдаға асырғыш қазандағы бу өндірілу құбылысын бақылаймыз.
Төменгі қысымның қоректік сорғысы 5 төменгі қысымның контурындағы
дағыраға қысым тудырады 24 және осыған сәйкес контур шығысында да (бу
шығырының ОҚЦ 2 ортасына кірер алдында). 349 тсағ мөлшердегі шық ШГҚ
22 беріледі, ол жерде қыздырылады және төменгі қысым дағырасына 24
келеді. Бұл дағыра газсыздандырғыш болып та жұмыс істейді және ол жерде
дайындалған газсызданған қорек су қазанның барлық контурын
қоректендіреді. 48 тсағ көлеміндегі қорек судың бір бөлігі, 14%-ы төменгі
қысымды буландырғышта 21 буланады, буды аса қыздырғышта 17
қыздырылады да,
0,4 МПа және 2070С көрсеткіштерімен бу шығырының
ОҚЦ 2 келеді. Қалған қорек су орташа қысымның қоректік сорғысына 20 және
жоғары қысымның қоректік сорғысына 19 келеді.
Сорғы 20 шығысындағы су ағыны бөлінеді. Оның бір бөлігі газ
қыздырғышқа 9 бағытталады, ол жерде ГШҚ жану камерасына кететін табиғи
газды қыздырады (судың температурасы 2070С). Температурасы қалыпты
салқындаған су 5 сорғымен берілетін шықпен ауыстыруға келеді, содан кейін
қайтадан қазанның ШГҚ 22 кетеді. Отын газын қыздыруы бар мұндай
рециркуляция жасау ШГҚ арқылы кететін су шығынын арттыруға және
пайдаға асырғыш қазанның шығар газдарын терең салқындатуға мүмкіндік
береді. Толықтай бұл БГҚ-дағы отынды 0,4-0,5 % төмендетеді. Сорғысы 20
бар қорек судың бір бөлігі су үнемдегішке беріледі 25, ол жерден - орташа
қысымдағы барабан дағырасына 26 барады, содан кейін буды аса
қыздырғышқа 14 келеді. Сонымен, орташа қысымның контуры 2,8 МПа және
2950С көрсеткіштерімен, 62 тсағ мөлшерінде буды өндіреді (яғни 18%-дай).
Пайда болған 301 тсағ көлеміндегі қоспа орташа қысымның буды аса
қыздырғышының шығыс бөлігіне 11 бағытталады, одан 5180С
температурасымен шығып, бу бу шығырының ОҚЦ кірісіне келеді.
Жоғары қысымның қоректік сорғысы 12 МПа дейін дағырадан келетін
19 суды сығады және оны жоғары қысымның тізбектей орналасқан су
үнемдегіш беттеріне 18 және 15 беріледі. Одан су 12 және 10 беттіктерімен
пайда болған жоғары қысымды буды аса қыздырғышқа келеді. Нәтижесінде
көрсеткіштері 10,6 МПа және 5180С, 239 тсағ көлеміндегі жаңа бу қазанның
жоғары қысымды контурынан шығып кетеді де, бу шығырының 1 ЖҚҚ-на
бағытталады.
Сонымен, бу шығырына будың үш ағыны келеді: көрсеткіштері
жоғарыда көрсетілген 239 тсағ көлеміндегі жаңа бу, көрсеткіштері 2,5 МПа
және 5180, 301 тсағ көлеміндегі екіншілік аса қызған бу және көрсеткіштері
0,4 МПа және 2070С 48 тсағ көлеміндегі төменгі қысымды бу. Будың бұл үш
ағындары 140 МВт бу шығырының қуатын қамтамасыз етеді.
Соңында қарастырылған будың аралық аса қыздырғышы бар үш
контурлы БГҚ-374 МВт қуатта жұмыс істейді және оның ПӘК-і 54 %.
Жоғарыда пайдаға асырғыш қазаны және БШҚ (бу
шығыры
+шықтағыш) бар бу шығырының цикліндегі пайдаға асырғыш БГҚ-да тек 13
қуат өндірілетіні айтылды. Бұл бу шығырлы контур газ турбиналыға
қарағанда БГҚ үшін маңызды емес екенін білдіреді. Осы жерде пайдаға
асырғыш қазанның барлық күрделілігі және жүзеге асырылуы будың
бастапқы көрсеткіштерін жоғарылатуға және бу шығырының
шықтағышындағы қысымды төмендетуге мүмкіндік береді. 1.8-суретте
Siemens фирмасының берілгендері бойынша осы себептердің әсері БГҚ
үнемділігінің өзгерісіне алып келетінін көрсетті. Барлық салыстырылатын
нұсқалар үшін бірдей ГШҚ алынған, оның шығысындағы газдардың
температурасы 5820С, ал шықтағыштағы қысымы 4 кПа құрайды.
1.8-сурет. БГҚ абсолютті ПӘК-нің өзгерісіне бу турбиналы айналым
көрсеткіштерінің әсер етуі (Siemens фирмасының берілгендері бойынша)
1 - 5 бағандары будың шектік көрсеткіштеріне дейінгіге жатады. Көріп
отырғанымыздай, аралық аса қыздырғышы жоқ бір контурлы БГҚ-ның ПӘК-і
1,75% құрайды, ол екі контурлыға қарағанда төмен. Бұл қазіргі кезде неліктен
бір контурлы БГҚ шығармайтынымен түсіндіріледі. Бірақ аралық аса
қыздырғышты бір контурлы БГҚ-на енгізу (3 баған) ПӘК-ін 2,25%-ға
арттырады. Аралық аса қыздырғышы бар екі контурлы БГҚ және аралық аса
қыздырғышы жоқ үш контурлы БГҚ (3 және 4 бағандар) іс жүзінде баламалы.
Үш контурлы пайдаға асырғыш қазаны бар және буды аса қыздырғышы бар (5
баған) БГҚ сұлбасын пайдалану едәуір жақсы нәтиже көрсетеді.
Үнемділікті жоғарылатудың қолданыстағы қорларында будың
жоғары шектік
көрсеткіштерін
пайдалануға болады (1.8-суреттегі 6 - 9
бағандарын қараңыз). Бірақ сонымен бірге негізгі салымның өсетінін де
әрқашан ескеріңіз.
1.9-сурет. Siemens V94.3A фирмасының бірбілікті БГҚ
Осыған орай, бірбілікті БШҚ-ның кемшіліктері де бар.
Біріншіден, электр өндіргішітерді жөндеу қиынға соғады, себебі оның
статорында роторды жөндеу үшін шығарылатын көлденең ойық болмайды, бу
шығырын
және ГШҚ роторларын ажыратқаннан кейін арнайы
құрылғылардың көмегімен өндіргіште көтеру қажет және оны 900 бұру қажет
(немесе өндіргішті жөндеу алаңына шығару қажет).
Бұл кемшіліктерді болдырмау үшін өндіргіш пен бу шығырының
орындарын ауыстыруға болады. Бірақ, бұл кезде екінші кемшілік болады:
ГШҚ іске қосар алдында бу шығырына ауаны және оның ішкі өрісіндегі
ауаны соратын эжекторды пайдалана отырып, вакуум беруіміз керек және
буды ұштық тығыздағыштарға береміз. Ізінше, будың бөлек уақытша көзін
қарастырамыз.
Үшіншіден, егер қандай да бір себептермен бу шығыры жұмыс істемесе,
сонда ГШҚ-да жұмыс істей алмайды.
Соңында, барлық қондырғыларды іске қосу бу шығырын іске қосумен
анықталады, оның уақыты ГШҚ-ын іске қосу уақытына қарағанда едәуір
жоғары. Мұның барлығы БГҚ-ның ең басты артықшылығы - оңтайлылығы
төмендетіп тастайды. Оңтайлылығының қосымша төмендеуі реттеулік
диапазонның аздығынан болады, себебі іс жүзінде ГШҚ-ның жұмысы үнемді
және 50% жүктеме кезінде де оның зиянды заттары аз.
Сонымен қатар, тағы бір кемшілігі бар: егер газ шығырының қуаты аз
болса, онда бу шығырының да қуаты аз болады (оның қуаты ГШҚ-на
қарағанда екі есеге аз). Бұл кезде бу шығырының бірінші сатыларының
жұмыстық қалақшаларының биіктігі төмен және үнемділігі төмен болады.
Сондықтан мұндай БГҚ - ларын тұрғызу ГШҚ қуаты жоғары болған кезде
ғана тиімді болады.
Мұндай кемшіліктерге қарамастан, (дәлірек айтқанда олар қатты
байқалмайды) осындай түрдегі БГҚ-ын тұрғызуда (көбіне General Electric
фирмасы).
Кейбір бір білікті БГҚ-ларының электр өндіргіш роторы 5 мен бу
шығырының роторы 6 арасында арнайы автоматтандырылған бекіткіш
муфтаны орнатады, ол бу шығырының роторын сөндіруге және (байпасты
құбыр болған жағдайда) ГШҚ жылдам қосуға (содан кейін бу шығырында)
немесе бу шығырсыз жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Көбінесе БГҚ үш білікті болып жасалған, немесе қайталамалы құрама
деп аталады. Оларда энергетикалық құрама өздерінің пайдаға асырғыш
қазандарын ыстық газдармен қамтамасыз ету үшін екі ГШҚ тұрады және
оның өзінің электр өндіргіші бар. Қазан өндіретін бу бір үлкен бу шығырына
беріледі, ол бір білікті БГҚ жұмыс істейтін бу шығырына қарағанда үнемді
(сол ГШҚ-да және сол пайдаға асырғыш қазанда).
Сонымен қатар осыған ұқсас төрт білікті БГҚ-ларда болады, оларда бір
бу шығырына үш ГШҚ жұмыс істейді.
Бірақ, бірбілікті БГҚ-ның көпбіліктіге қарағанда артықшылықтары көп
- бұл қаржыны өтеу кезіндегі: оларды енгізу жылдамырақ, соның арқасында
салынған қаржының өтелуі де жылдам.
1.1.3. Көлденең пайдаға асырғыш қазанның құрылысы
Көлденең үшконтурлы пайдаға асырғыш қазанның сұлбасы 1.10-суретте
көрсетілген, ал оның ішкі түрі - 1.11-суретте. Жақсырақ түсіну үшін бұл
суреттерді бірге қарау қажет.
1.10- сурет. Жапондық Toshiba фирмасының көлденең үшконтурлы
пайдаға асырғыш қазанының құрылымы
Қазанның каркасы рамкалы құрылымға ие. Қазанның төбесінде
дағыра орнатылған, олардың төменгі жағында г-тәрізді пішіндегі бірнеше
түсірілмелі құбырлар өтеді (12-суретті қараңыз). Олардың төменгі жағына
жинағыштар біріктіріледі (13-суреттегі 12 поз.қараңыз), олар қырланған
буландырғыш құбырлар жүйесіне су жібереді (12-суреттегі 16 поз., 13
суреттегі 11 поз.). Су солардың бойымен көтеріледі де ары қарай буланады.
Буландырғыш құбырлар жоғары жағынан 9 жинағыштармен біріктіріледі (13-
сурет) және құбыр 8 бойынша бу-су қоспасы дағырағы 3 қайта келеді.
Дағырада будың судан бөліну құбылысы жүреді, ол қайтадан түсірілмелі
құбырларға келеді, ал құрғақ қаныққан бу 2 құбыр бойынша бу қыздырғышқа
бағытталады.
Басқа да буландырғыш және жылытқыш беттері, 12-ші және 13-суретте
көріп отырғанымыздай, сол сияқты орналасқан. Олардың айырмашылығы ол
жерде қандай орта жүретінінде (бу немесе су) және беттіктер қанша құбыр
құрайтынын білдіреді.
1.11-сурет. 1.10-суретте көрсетілген пайдаға асырғыш
қазанның ішкі түрі.
1.1.4. БГҚ артықшылықтары мен жетіспеушіліктері, шет елдік
энергетикадағы олардың орны және даму тенденциясы
Бірақ осы уақытқа дейін БГҚ көптеген жетіспеушіліктері көрсетілген,
сонда да олардың жетіспеушіліктерін айта отырып, артықшылықтарын тағы
да айта кетеміз.
БГҚ нақты айқын артықшылықтары келесідей.
1. Бугазды қондырғы - ең үнемді қозғалтқыш, ол электр энергиясын
өндіруге арналған. 1.11-суретте олардың дамуы бойынша БГҚ ПӘК-і өзгерісі
көрсетілген. 1 қисық сызықта теориялық деп аталатын ПӘК-і болады, яғни
максималды ПӘК-і және ол газ шығыры алдындағы температура деңгейіне
жеткен кезде ғана алынады. ГШҚ бар бір контурлы БГҚ, оның бастапқы
температурасы 10000С, абсолютты ПӘК-і 42% пайыз болуы мүмкін, ол
теориялық БГҚ ПӘК-тің 63% ғана құрайды. Аралық аса қыздырғышы бар
үшконтурлы БГҚ ПӘК-і қазіргі кезде 60% жетті, ол теориялық мүмкін
болатын деңгейдің 82% құрайды. ПӘК-ін жоғарылатуға болатыны туралы
мүмкіндік әлі де бар. Бірақ барлық мәселе, бұл жоғарылату қазіргі уақытта
қанша құрайтынында.
1.11-сурет. Әртүрлі БГҚ үнемділігін теориялықпен салыстыру (Siemens
фирмасының берілгендері бойынша)
2.
Бу-газды қондырғы - экологиялық жағынан ең таза қозғалтқыш.
Бірінші кезекте, оның ПӘК-і жоғары - себебі оның электер энергияға
айналдыра алмаған отындағы барлық жылуы қоршаған ортаға шығарылады
және оның жылулық ластануы басталады. Сондықтан БГҚ шығатын жылулық
заттарын төмендету букүштікпен салыстырғанда сол дәрежеде болады, электр
энергиясын өндіруге кететін отын шығысының төмендігі қандай болғандай.
Ары қарай БГҚ азот оксидінің (NOx) шығысы әлдеқайда төмен, ол ГШҚ
газ жағылатындықтан емес, көптеген букүштік ЖЭС көмірде жұмыс істейді,
сондықтан энетргетикалық қазандардың ошақтарында диффузионды жағу
әдісі қолданылады, оның ауа артықтығы жоғары және жоғары температура
кезінде отын-ауалық қоспаның ұзақ келуінен.
3.
Бу-газды қондырғының қозғалтқышы оңтайлылықты, ол жағынан
тек автономды ГТҚ салыстырыла алады. ӨЖҚ потенциалды жоғары
оңтайлылығы оның сұлбасындағы ГТҚ болуынан және жүктемесінің өзгерісі
бірнеше минуттарда болады. БГҚ осы потенциалды оңтайлылық
мүмкіншіліктер байпасты құбырмен қамтамасыз етілуі қажет. БГҚ терең
жүктемелі үшін ол көпбілікті болуы қажет.
4.
Букүштік және бугазды ЖЭС-ның бірдей қуаты кезінде БГҚ-ның
салқындаған суды қолдануы екі есеге кем. Бұл БГҚ букүштік бөлігінің қуаты
жалпы қуаттың 13 бөлігін құрайды, ал ГТҚ салқындаған суды қажет етпейді.
5.
БГҚ қуатының орнатылған бірлігінің бағасы қолжетімді. Ол
құрылыс бөлімінің аз өлшемділігіне, қиындатылған энергетикалық
қазандықтың, қымбат түтін мұржасының, қоректік судың жаңғыртулы
жылыту жүйесінің болмауына, анағұрлым қарапайым бу шығыры мен сондай
техникалық сумен қамтамасыздандыру жүйесі қолданылуына байланысты.
6.
БГҚ құрылымдық айналымы аз. Бірбілікті БГҚ-ны сатылы
енгізуге болады. Бұл қаржыландыру мәселесін жеңілдетеді.
Бугазды қондырғының негізінде жетіспеушіліктері аз, сондықтан нақты
жабдық пен отынға қойылған талаптар мен шектеулер туралы айтқан дұрыс.
Айтып отырған қондырғы, табиғи газды пайдаланады. Күрделі сұрыптағы
сұйық және қатты отынды пайдалану үшін отынды дайындаудың күрделі
жүйесі және пайда болған газды тазалауды қажет етеді, ол ПӘК-і төмендеуіне
алып келеді (42-44% дейін). Сонымен, энергетика үшін пайдаланылатын
газдың мөлшері Ресейде салыстырмалы түрде 60% құрайды және оның
жартысы ЖЭО-да экологиялық құраулар бойынша пайдаланылады және ол
БГҚ құру үшін барлық мүмкіншіліктері бар.
Батыстың белгілі фирмаларымен ГШҚ-ның кең номенклатурасы
құрылған (3 кестені қараңыз), ол іс жүзінде тапсырыс берушілердің барлық
талаптарын орындаушы және бұл ГШҚ БГҚ-ны құру үшін арналған.
Шет елдерде БГҚ құрылысы жақсы жүргізілуде. Оның тенденцияларын
1.12-суреттен көруге болады, ол жерде Siemens фирмасының жақын арадағы
бес жылдықта дүниежүзілік тапсырыс берушілердің болжамы келтірілген.
Жылуэнергетикалық қуатқа кететін жалпы жылдық тапсырыс 64-тен 70 ГВт
дейін өседі. 1993-1998 жж. қуаты 20 МВт бу шығырының мөлшері 60%
құрады, ал қуаты 50 МВт ГШҚ - 40% құрады. 1999-2004 жж. ГШҚ-ға берілген
тапсырыс 48%-ға дейін өсті және БГҚ мөлшері 40-тан 52% дейін өсті. Бу
шығырының мөлшері бірге өседі, бірақ олардың бір бөлігі, әрине БГҚ-да
қолданылады. Сонымен бірге шыңдық агрегат ретінде автономды жұмыс
істейтін ГШҚ мөлшері өзгеріссіз, сол 12% күйінде қалады. Мұның барлығы
БГҚ құрылысы заманауи жылуэнергетикада жетістігі бар тенденция болып
табылатынын көрсетеді.
1.12-сурет. Жабдыққа берілетін жылдық тапсырыс бойынша Siemens
фирмасының болжамы.
1.3-кесте. 50с-1 айналу жиілігі бар электрөндіргішті жеткізу үшін үлкен қуаттағы шет елдік ГШҚ көрсеткіші Көрсеткіштері
Өндіруші фирма
"T, таңбадағы турбина
ALSTOM
General Electric
Siemens Power
Generation
Mitsubishi Heavy Industries
GT26
MS9001FA
MS9001FB
MS
9001Н
SGT5-
4000F
(V94.3A)
SGT5-
8000H
M701F
M701F3
M701F4
M701G1
M701G2
M701H
M701J
Электрлік
қуаты, МВт
281
255,6
268
320
265
375
234
270
278
271
334
350
460
Электрлік
ПӘК, %
38,3
36,9
-
-
38,5
40
36,6
38,2
38,7
38,7
39,5
39,7
-
Сығымдағышт
ы сығу
дәрежесі
30: 1
16: 1
18,5: 1
23: 1
17: 1
19,2
16: 1
17: 1
18: 1
18: 1
21: 1
25: 1
-
ГШ алдындағы
температура,°с
-
1316
1371
1430
-
-
1350
1400
1425
1450
1500
1500
1600
Шығар
газдардың
температурасы,
614
609
-
-
584
625
549
586
592
588
587
593
-
Газ шығысы, кгс
632
625
685
644
820
665
665
... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz