Уменьшение расхода природного газа в большой и малой энергетике и на компрессорных станциях Украины на основе внедрения замкнутих газотурбинных и темодинамически форсированных двухтопливных монарных технологий

Разработан новый энтальпийно-энтропийный метод термодинамического анализа циклов газотурбинных и комбинириванных на их основе енергоустановок. Выполнен анализ методов термодинамического форсирования, во-первых, базових газотурбинных установок (ГТУ) путем присоединения к ним замкнутых ГТУ, которые вырабатывают дополнительную электрическую энергию за сет утилизации остаточного теплового потенцыала выхлопных газов ГТУ, и, во-вторых, однотопливных монарных газопарових установок при использовании турбины перерасширения.

Предложены схемные решения термодинамически форсированных двухтопливных монарных газопарових установок с использованием присоединенного к камере сгорания котла для сжигания низкосортных видов топлив, предложена принципиальная схема монарной газопаровой установки со стехиометрической камерой сгорания и турбиной перерасширения, предложены технические решения по конструкции топливосжигающих трубчастих модулей с использованием комбинированного смесеобразования.

Разработаны энергетически эффективные и экологически безопасные методы уменьшения расхода природного газа путем замещения его потребления альтернативними низкосортными допливами в двухтопливных монарных газопарових установках с форкотлом для сжигания низкосортных топлив. Предложена универсальная методика экологического аудита эмиссии оксидов азота при сжигании газа в стабилизаторных горелочных устройствах.

Внедрение результатов исследований позволит увеличить коэффициент полезного действия и мощность базовой ГТУ в комбинации с замкнутой ГТУ соответственно на 6% и 20%, повысить мощность монарных газопарових установок в 2 – 3 раза (по сравнению с базовой ГТУ, которая работает по циклу Брайтона) и довести коэффициент полезного действия установки до 50% и більше при уменшении выбросов токсичних оксидов азота в 2-3 раза без увеличения эмиссии оксидов углерода., снизить расходы природного газа в двухтопливной монарной газопаровой установке в 2-3 раза за сет использования низкосортных топлив – заменителей.