Курсовая работа на тему: Предыстория. Оборудование КГТУ. Типовая конструкция ГТУ ГТД. Схемы и чертежи

Введение

Энергетика больна. Налицо все симптомы ее износа и старения. "Лампочка Ильича" медленно, но верно снижает накал. Окажется Россия во мгле или нет, зависит от того, как скоро и адекватно отреагирует общество, и энергетики в том числе, на состояние энергетической промышленности, которая стоит перед альтернативой: либо медленно умереть и освободить отечественный рынок для зарубежного продавца электрической и тепловой энергии; либо повернуться лицом к современным технологиям производства, внедрить их, а затем на основе высокой конкурентоспособности обеспечить энергетическую независимость государства. Третьего не дано.

Одним из наиболее перспективных направлений развития энергетики (с технической, экономической и экологической точек зрения) является переоборудование действующих районных котельных в газотурбинные теплоэлектроцентрали (ГТУ-ТЭЦ). Такие ГТУ-ТЭЦ обеспечат:

- вдвое меньший расход топлива на производство электроэнергии;

- приблизят производство энергии к потребителю и снизят потери на транспорт энергии (в ПЭО "Татэнерго" они составляют 10,4%, а по России-12,2%);

- повысят гибкость энергосистемы при парировании колебаний в потреблении энергии;

- практически вдвое снизят выбросы вредных веществ в атмосферу по сравнению с существующими ТЭС и котельными.

Неоспоримые достоинства ГТУ-энергетики доказаны в трудах многочисленных отечественных и зарубежных авторов и отражены во всех документах перспективного энергопланирования и энергосбережения. Достоинства ГТУ-энергетики становятся более значимыми, если принять во внимание, что при существующей тенденции по выравниванию российских и мировых цен на энергоносители себестоимость тепловой и электрической энергии в России может в 1,5 раза превысить мировой уровень. А это будет означать крах для отечественной энергетики и промышленности.

Нас настойчиво подталкивают к ГТУ-энергетике форсированные темпы ее внедрения за рубежом и предкритическое состояние отечественной энергетики. ГТУ-технологии стали основой энергетики во всем развитом мире. Мировой выпуск (в переводе на суммарную электрическую мощность) энергетических ГТУ находится на уровне 30-35 млн. кВт в год. Энергетические ГТУ активно развиваются и внедряются сейчас в Японии, Англии, Германии, Италии, США и других странах.

Только в США в 1998 году для модернизации старых и строительства новых электростанций было заказано 200 крупных ГТУ (60 заказчиков) общей мощностью 66 млн. кВт электрической мощности, это соответствует 50% мощности энергетики России.

Правительством США уже несколько лет назад была поставлена задача начала эксплуатации с 2000 года крупных ПГУ-установок с КПД до 60%. Эта задача активно решается компаниями: "General Electric", "Westing-house" и др. Введены в строй ПГУ с КПД 58,5%.

Строятся ГТУ-ТЭЦ в Калифорнии и Флориде (США) мощностью по 150...200 МВт, в Уэльсе (Великобритания) электрической мощностью от 200 до 500 МВт.

В Иране эксплуатируется 174 энергетических ГТУ общей электрической мощностью 8167,8 МВт.

В Италии фирма GЕ производит микро ГТУ электрической мощностью от 45 до 200 кВт. Фирма PGT (Nuovo Pignona) выпускает ГТУ мощностью от 10 до 21 МВт.

Все производство фирмы Audi (в Германии) обеспечивают электрической и тепловой энергией два комплекса ГТУ-ТЭЦ марки "Taurus-60" суммарной электрической мощностью 10,4 МВт и тепловой - 16 МВт. Фирма "Solar" предлагает ГТУ "под ключ" в диапазоне от 1 до 13 МВт марок: "Centaur", "Mercury", "Taurus", "Mars", "Titan" (рис. 1.3).

Свыше 10 000 газовых турбин эксплуатируются сейчас в 86 странах мира.

В 1992 г. в США принята программа ATS (Advanced turbine systems -передовые турбинные системы) финансируемая правительством, так как создание ГТУ-энергетики по затратам сопоставимо лишь с военными авиационными проектами или созданием новой отрасли промышленности.

Цели программы:

- Разработать надежные и дешевые образцы газотурбинных установок для промышленной выработки электрической и тепловой энергии;

- Осуществить отбор наиболее перспективных разработчиков и производителей энергетических ГТУ;

- Обеспечить лидирующее положение США в сфере производства энергогенерирующей техники.

- Создать условия для прямого контроля энергопроизводящих отраслей промышленности большинства стран мира.

Перечисление только основных производителей энергетических ГТУ за рубежом (табл.1) дает представления о масштабах развития данной отрасли энергетики и внимании, уделяемом ей правительствами промышленно развитых стран.

Таблица 1.

Ведущие разработчики и производители ГТУ на мировом рынке

Фирма-производитель энергетических ГТУ

Страна

USA (США)

USA (США)

GВ (Великобритания)

ITA (Италия)

RUS (Россия)

JР (Япония)

UKR (Украина)

JР (Япония)

USA (США)

GВ (Великобритания)

SW (Швеция)

Рr&W (Pratt & Whitney)

USA (США)

USA (США)

Почему же был выбран энергоблок с газотурбинной установкой? Газотурбинные установки успешно работают в промышленности, особенно когда требуется совместное производство тепла, механической энергии и электроэнергии. Газовые турбины позволяют соблюсти жесткие требования по охране окружающей среды. Эти установки способны работать на двух видах топлива - жидком и газообразном. При этом осуществляется постоянная работа на природном газе, а при необходимости, в аварийных ситуациях, производится автоматический переход на дизельное топливо. Потребность в техническом обслуживании у газовых турбин относительно мала. После определенного срока службы, примерно 30000-40000 часов работы, по контракту на полное техническое обслуживание производится смена горячих деталей турбины, включая камеру сгорания. Коэффициент работоспособности газовых турбин очень высок и при полном сервисном обслуживании составляет 95 и более процентов.

Оглавление

- 1. Введение

- Предыстория

- Оборудование КГТУ

- Типовая конструкция ГТУ ГТД

- Схемы и чертежи