508 2

13. ELEKTROWNIE Z TURBINAMI GAZOWYMI

w elektrowniach znajdują dotychczas układy gazowo-parowe, realizujące w górnym zakresie temperatur obieg z turbiną gazową, w dolnym zaś - klasyczny obieg parowy.

Liczba możliwych układów gazowo-parowych jest znaczna, wynika bowiem z dużej liczby układów samej turbiny gazowej, a ponadto obejmuje nie tylko układy nowo projektowane, lecz także zabudowę turbin gazowych w istniejących, modernizowanych blokach konwencjonalnych. W praktycznych rozwiązaniach elektrowni gazowo-parowych stosuje się zasadnicze dwa sposoby sprzężenia części gazowej i parowej: układ równoległy z wysokociśnieniową wytwornicą pary (tzw. kotłem doładowanym) i układ szeregowy z kotłem odzyskowym (rys. 13.4).

Rys. 13.4. Schematy cieplne elektrowni gazowo-parowych: a) układ z wysokociśnieniową wytwornicą pary (równoległy); b) układ z konwencjonalnym kotłem parowym (szeregowy) 1 - sprężarka; 2 - ciśnieniowa wytwornica pary; 3 - komora spalania; 4 - turbina gazowa; 5 - kocioł parowy; 6 - turbina parowa; 7 - podgrzewacz wody; 8 - pompa wody zasilającej

W układzie równoległym sprężarka wtłacza powietrze do paleniska wytwornicy pary, w którym następuje izobaryczne spalanie dostarczanego paliwa gazowego lub ciekłego. Ciepło spalin jest wykorzystywane częściowo do wytwarzania pary i częściowo zamieniane na pracę w turbinie gazowej. W układzie szeregowym - najszerzej dziś stosowanym - gazy wylotowe z turbiny gazowej, o temperaturze 500 —570°C są kierowane do kotła odzyskowego, stanowiącego bezpaleniskowe (niekiedy z dopalaniem) źródło ciepła dla obiegu z turbiną parową. Zapewnia to możliwie największą efektywność wykorzystania energii chemicznej paliwa, której miarą jest sprawność blisko 60% przy wytwarzaniu tylko energii elektrycznej oraz ok. 90% przy wytwarzaniu energii elektrycznej i ciepła w skojarzeniu (wskaźnik skojarzenia dochodzi do ok. 1,3 MW_c/MW_t). Układ taki pozwala na autonomiczną pracę turbiny gazowej ze skierowaniem spalin wylotowych przez tzw. gorący komin z pominięciem kotła odzyskowego.

Teoretyczne obiegi realizowane w obu układach są takie same (rys. 13.5). Różnica polega na tym, że ciepło parowania i podgrzewania wody w układzie z rysunku 13.4a jest przekazywane w procesie izobarycznego spalania (izobara

508