Газотурбінні установки

ГТУ мають високі маневрені якості (час пуску з холодного стану 30-40 хв.). Як робоче тіло в таких установках використовується суміш продуктів згоряння палива з повітрям або нагріте повітря при великому тиску й високій температурі. За конструктивним виконанням й принципом перетворення енергії газові турбіни не відрізняються від парових, але газові турбіни більш компактні. Газові турбіни в основному працюють на рідкому й газоподібному паливі.

У камеру згоряння подається паливо й повітря. Гази, що виходять з камери згоряння, з високою температурою й під тиском направляються на лопатки турбіни. Турбіна обертає генератор і компресор. Компресор необхідний для подачі під тиском повітря в камеру згоряння. Стиснене повітря підігрівається в регенераторі відпрацьованими газами. Технологічна схема ГТУ наведена на рис. 2.4.

Рис. 2.4 – Технологічна схема електростанції з газовими турбінами:

КЗ – камера згорання; КП – компресор; ГТ – газова турбіна; G – генератор; Т – трансформатор; М – пусковий двигун; ВП – власні потреби.

Питома витрата палива в ГТУ відносно висока (450-550 г/кВт×год.). В основному ГТУ призначені для роботи в піковій частині графіка навантаження і як резерв. Перспективними є ГТУ з підземними повітряними акумуляторами. Поділ процесів стиску повітря за допомогою компресорів і його використання в газовій турбіні дозволяє при тій самій витраті палива збільшити потужність турбіни в 3 рази.

Парогазові установки

ПГУ використовують два види робочого тіла – пару і газ. У них частина тепла, отриманого при спалюванні палива в парогенераторі, витрачається на утворення пари необхідних параметрів, що направляється в парову турбіну. Охолоджені до 650-700⁰С гази попадають на робочі лопатки газової турбіни. Відпрацьовані в турбіні гази використовуються для підігріву живильної води.

Застосовуються два типи ПГУ:

1) зі скиданням відпрацьованих газів у паровий котел після ГТ;

2) з високонапірним парогенератором, коли відпрацьовані гази направляються в ГТ.

При такій схемі у камері згоряння ГТ спалюється 30-40% палива, а парогенераторі - решта. ККД ПГУ досягає 45%.

Гідроелектростанції

В основі роботи ГЕС лежить перетворення енергії води в електричну. Потужність ГЕС залежить від величини напору й розходу води.

Напір може створюватися за допомогою греблі (звичайно на рівнинних місцевостях) і за допомогою дериваційних каналів (обвідних каналів).

Рис.2.5 –Будова ГЕС: 1 – водойма; 2 – жалюзі греблі; 3 – напірний трубопровід; 4 –лінія електропередачі; 5 – підвищувальний трансформатор; 6 – генератор; 7 –нижня водойма; 8 –нижній трубопровід; 9 –спіральна камера; 10 –турбіна.

Робота ГЕС характеризується частими пусками й зупинками агрегатів. Гідротурбіни по своїй природі пристосовані до такого режиму. Гідрогенератори також можуть працювати в цьому режимі. Осьова довжина гідравлічної турбіни (ГТ) відносно мала й температурні деформації менші. Процес пуску ГТ і набору потужності повністю автоматизований і займає до декількох хвилин. Питома вартість ГЕС висока, але собівартість електроенергії нижча, тому що до складу експлуатаційних витрат не входить вартість палива.

В Україні працює сім великих ГЕС:

Київська - 361.2 МВт (16×18.5+4×16.3);

Канівська - 444 МВт (24×18.5);

Кременчуцька - 625 МВт (12×52);

Дніпродзержинська - 352 МВт (8×44);

Дніпровська - 1538.2 МВт (6×113.1+2×104.5+9×72+1×2.6);

Каховська - 351 (6×58.5);

Дністровська - 702 (6×117).