ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЗОВЫХ ТУРБИН ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЭНЕРГИИ

Резюме. Цель. Проблема состоит в том, что, ранее в СССР, а затем в СНГ газотурбинные (ГТУ) и парогазовые (ПГУ) установки использовались в ограниченном количестве, несмотря на очевидность и целесообразность их широкого внедрения. Актуальность проблемы заключается в том, что паротурбинные ТЭС исчерпали возможности повышения эффективности использования топлива и капитальных вложений. В мировой практике природный газ используют в первую очередь в ГТУ и ПГУ. В СНГ до последнего времени не было достаточного опыта проектирования, строительства и эксплуатации энергетических ГТУ и ПГУ.

Метод. Исследования в данной области носили, как правило, эпизодический характер. Необходимо систематизировать результаты этих исследований, провести оценку состояния исследований на мировом уровне, определить программу исследований с учетом региональных особенностей.

Результат. В статье указаны основные причины и потенциальная эффективность использования газовых турбин. Исследованы принципиальные схемы и конструкции ГТУ, технические и технико-экономические характеристики, оценка целесообразности их использования.

Вывод. Учитывая положительный мировой опыт, уровень развития газотурбинных технологий и наличие природного газа, целесообразно и необходимо использовать газотурбинные и парогазовые установки в топливно-энергетическом комплексе, промышленности, сельском хозяйстве и коммунальной энергетике при техническом перевооружении этих отраслей, проектировании и строительстве новых источников энергии. Повсеместное (в центрах тепловых и электрических нагрузок) внедрение газотурбинных установок позволит сократить потребность экономики региона в энергетическом топливе и обеспечить прирост энергетических мощностей без строительства новых неэкономичных и сложных паротурбинных ГРЭС. 

1. Приказ Минэнерго России от 13.08.2012 № 387. URL: http://lawru.info/dok/2012/08/13/n20065.htm

2. Кожуховский И.С. Перспективы развития тепловой энергетики России / АГБЭ. VII ежегодная конференция газеты ВЕДОМОСТИ. РОССИЙСКАЯ ЭНЕРГЕТИКА. Москва, 2013.

3. Скиба М.В. Тенденции развития рынка газотурбинных установок // Вестник Самарского государственного университета. Серия «Экономика и управление». 2015. № 9/2 (131). с. 156–164.

4. Буланин В.А., Захидов Р.А. Пути совершенствования теплоэнергетики Узбекистана// Узбекский журнал "Проблемы информатики и энергетики", № 2, 1992. с. 23-28.

5. Баринберг Г.Д., Бененсон Е.И. Влияние параметров свежего пара, промежуточного перегрева и единичной мощности на экономичность теплофикационных турбин. - В сб.: Опыт создания турбин и дизелей. Свердловск, Ср.-Уральск. кн. изд-во, 1969. с. 97-102.

6. Правила предоставления из федерального бюджета субсидий российским организациям на финансовое обеспечение части затрат на проведение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ в рамках создания производства газовых турбин большой мощности. [Постановление Правительства России от 21.03.2019 № 301]. URL: http://government.ru/news/36182/.

7. Вольфберг Д.Б. ХIV конгресс мировой энергетической конференции. - Энергохозяйство за рубежом, 1990, № 1. с. 1-5.

8. Буланин В.А., Буланин А.В., Лапин Е.А. Газотурбинные технологии – в энергетику Белгородской области // Журнал "Газотурбинные технологии", 2001, № 1 (10), стр. 14-16.

9. Масленников В.М., Выскубенко Ю.А., Штеренберг В.Я. (СССР), Смитсон Г.Р., Робсон Ф.Л., Лемон А.В., Лохон В.Т. (США). Парогазовые установки с внутрицикловой газификацией топлива и экологические проблемы энергетики. М.: Наука, 1983. 264 с.

10. R. Kadi, A. Bouam, S. Aissani. Analyze of gas turbine performances with the presence of the steam water in the combustion chamber, Revue des Energies Renouvelables ICRESD-07 Tlemcen (2007), p. 327 – 335

11. H. Haselbacher, "Performance of Water/Steam Injected Gas Turbine Power Plants Consisting of Standard Gas Turbines and Turbo Expanders", Int. J. Energy Technology and Policy, Vol. 3, No1/2, 2005.

12. K Mathioudakis, "Evaluation of Steam and Water Injection Effects on Gas Turbine Operation using Explicit Analytical Relations", Instn. Mech. Engrs., Vol. 216, Part A: J Power and Energy 2002.

13. D.Y. Cheng & A.L.C. Nelson, "The Chronological Development of the Change Cycle Steam Injected Gas Turbine During the Past 25 Years", Proceedings of ASME Turbo Expo 2002, Amsterdam, the Netherlands, June 3-6, 2002.

14. D. Zhao, Y. Ohno, T. Furuhata, H. Yamashita, N. Arai and Y. Hisazumi, "Combustion Technology in a Novel Gas Turbine System with Steam Injection and Two-Stage Combustion", Journal of Chemical Engineering of Japan, Vol. 34, No9, pp. 1159 - 1164, 2001.

15. Y. Ohno, D. Zhao, T. Furuhata, H. Yamashita, N. Arai and Y. Hisazumi, "Combustion Characteristics and NOx Formation of a Gas Turbine System with Steam Injection and Two-Stage Combustion", Journal of Chemical Engineering of Japan, 2001.

16. Ольховский Г.Г., Гончаров В.В. Конструкции некоторых современных ГТУ и ПГУ и прогноз мирового выпуска газотурбинного оборудования в 2012–2021 гг. (обзор). Москва, 2014 / Ассоциация газотурбинных технологий для энергетики и промышленности. Москва, 2014