Використання відомих показників маневровості та мобільності для оцінки ефективної роботи комбінованих парогазотурбінних енергетичних установок

Abstract

Енергетичне забезпечення суспільного життя будь-якої держави лежить в основі концепції його сталого розвитку. Енергетика України, зокрема теплова, перебуває в передкризовому стані з причини майже повної зношеності технологічного обладнання та великих обсягів викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря. В роботі акцентується увага на необхідності її технічного переоснащення з врахуванням сучасних досягнень, наукових розробок та існуючих проблем у покритті пікових навантажень з одночасним зниженням екологічних ризиків. Таке завдання вирішується шляхом використання для генерування електричної енергії комбінованих парогазотурбінних енергетичних установок, які можуть працювати на вітчизняному вугіллі низької якості. Робота газового циклу генерування забезпечується продуктами газифікації кам’яного вугілля з використанням циркулюючого киплячого шару, а також додаткової топки циклонного типу. Проведено аналіз придатності відомих коефіцієнтів маневровості та мобільності, а також запропоновано коефіцієнти питомих валових викидів для оцінювання екологічності та ефективності роботи комбінованих парогазотурбінних енергетичних установок, у випадку спільного використання генерування за паровим і газовим циклами. Це дозволить значно “м’якше" проходити пікові навантаження, збільшити діапазон зміни потужності енергоблоків та суттєво зменшити викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря.

Энергетическое социальное жизнеобеспечение любого государства лежит в основании концепции его стабильного развития. Энергетика Украины, в частности тепловая, находится в критическом состоянии из-за почти полного износа технологического оборудования и больших объемов выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Акцентируется внимание на необходимости ее технического переоснащения с учетом современных достижений, научных разработок и существующих проблем в покрытии пиковых нагрузок с одновременным снижением экологических рисков. Такую задачу можно решить путем использования для генерации электрической энергии комбинированных парогазотурбинных энергетических установок, которые могут работать на отечественном низкокачественном угле. Работа газового цикла генерации обеспечивается продуктами газификации с использованием циркулирующего кипящего слоя, а также дополнительной топки циклонного типа. Проведен анализ пригодности известных показателей маневренности та мобильности, а также предложены коэффициенты удельных валовых выбросов для оценки экологичности и экономичности работы комбинированных парогазотурбинных энергетических установок, с учетом возможности одновременного использования процесса генерации с помощью парового и газового циклов. Этим можно обеспечить плавное прохождение пиковых нагрузок, значительное увеличение диапазона изменения мощности, при этом значительно уменьшатся выбросы вредных веществ.

The public life’s power supply of any state is a basic concept of its sustainable development. Ukraine's power sector, namely thermal power, is in the critical state due to almost complete deterioration of technological equipment and large amounts of harmful emissions into the atmosphere. This paper focuses on the need of its technical rehabilitation, taking into account modern achievements, scientific developments and existing problems in covering peak loads while lowering environmental risks. This problem can be solved by using combined steam and gas turbine power plants for generation of electrical power, which can operate on domestic low quality coal. The gas cycle operation of generation is provided with coal gasification products using circulating fluidized bed and additional cyclonic-type furnace. The suitability of known maneuverability and mobility indicators is analyzed. Additionally, the carbon gross emission indices are proposed to assess environmental friendliness and operation efficiency of combined steam and gas turbine power plants in case of the combined use of generation in steam and gas cycles. It will make possible to smooth out peak loads, increase power alteration range of power units and significantly reduce harmful emissions into atmosphere.