Электростанции на базе парогазовых установок

Электростанции на базе парогазовых установок являются пока не очень распространенными в нашей стране, хотя данная технология выработки электроэнергии была изобретена более чем 50 лет назад. К примеру, в России на данный момент построено достаточно мало подобных электростанций, наиболее мощными из которых являются Северо-Западной ТЭЦ (Санкт-Петербург) и ПГУ-220 Тюменской ТЭЦ-1 и электростанция на базе парогазовой установки в г. Сочи.

И это несмотря на то, что преимущества, которые предлагает именно парогазовый цикл, были изучены еще в середине 50-х годов прошлого века российским ученым-энергетиком, академиком Христиановичем. Но учитывая довольно низкую цену на жидкие виды топлива, парогазовые установки не получили особого распространения в СССР, что несколько затормозило развитие этой отрасли энергетики. И тут, как всегда, впереди оказались США. Успешно развивая накопленные знания, в том числе и советских ученых, в Америке, к примеру, ежегодно вводят в строй электростанции на основе парогазовых установок, которые вырабатывают электроэнергии, общей мощностью до 50 млн. КВт. Не отстает от США и Западная Европа и Китай, где на подобные электростанции приходится около 70% вырабатываемой электроэнергии.

Одними из основных достоинств парогазовых установок можно назвать их сравнительную простоту устройства и компактность. Кроме того, стоимость таких электростанций в несколько раз ниже, чем более традиционных.

Принцип работы электростанции на базе парогазовой установки.
В своем классическом варианте парогазовая установка работает следующим образом: в её основе лежит совместная работа газотурбинной и паросиловой установок. В газотурбинной установке (ГТУ) образовавшиеся, в результате горения топлива (природный газ или жидкое топливо), газы, приводят в действие турбину, которая передает полученную энергию на первый генератор, вырабатывающий электроэнергию. Это, так называемый первый, или газотурбинный цикл работы электростанции. КПД на данном этапе составляет 35-37%.

Далее, полученные на предыдущем этапе газы, сохраняющие довольно высокую температуру, поступают в специальный котел-утилизатор, и здесь вступает в действие паросиловая установка. Газы, нагревают пар до температуры 500 градусов, в результате чего создается его высокое давление (80 атмосфер), которого вполне достаточно для работы паровой турбины, к валу которой присоединен второй генератор. Благодаря этому, паросиловая установка вырабатывает дополнительно около 20% электроэнергии. Таким образом, общий КПД электростанции на базе парогазовых установок достигает почти 60%. Для сравнения, КПД обычных газотурбинных электростанций составляет 40%.

Электростанции на базе парогазовых установок не только очень эффективны, но и отвечают самым жестким экологическим требованиям. Например, уровень выброса оксида азота, такими электростанциями, в 2-3 раза ниже, чем у более привычных нам газовых или дизельных. Именно поэтому, около 65% всех строящихся в мире электростанций комплектуются парогазовыми установками.

Согласно расчетам отечественных энергетиков, постепенный перевод систем выработки электроэнергии на электростанции с парогазовыми установками, позволит увеличить КПД энергооборудования более чем в два раза, что является немалым вкладом в обеспечение энергобезопасности страны. Кроме того, введение в строй большого количества подобных электростанций позволит значительно снизить конечную стоимость вырабатываемой энергии.