ВАРИАНТЫ ТУРБОГЕНЕРАТОРА УТИЛИЗАЦИОННОГО ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА БАЗЕ НИЗКОКИПЯЩЕГО РАБОЧЕГО ТЕЛА

摘要

Рассмотрены различные варианты состава турбогенератора утилизационного теплоэнергетического комплекса мощностью 1 МВт, работающего на изопентане. Установлено, что при выбранных начальных параметрах в варианте турбины с прямым приводом генератора со стандартной частотой вращения 3000 мин~(-1) осевая турбина должна быть пяти- или шестиступенчатой, причем первая ступень - с парциальным подводом рабочего тела. У альтернативного высокооборотного варианта пятиступенчатой турбины с частотой вращения 6500 мин~(-1) для привода генератора с последующим преобразованием частоты тока диаметральные габариты турбины уменьшаются приблизительно вдвое, а внутренний КПД увеличивается благодаря отказу от парциального подвода пара изопентана, уменьшения потерь на протечки в зазорах и на дисковое трение, в сумме не менее чем на 3%. В варианте высокооборотной турбины с частотой вращения 8400 мин~(-1) число ступеней может быть уменьшено до трех. Высокооборотные турбины менее трудоемки в изготовлении. Адаптацию турбогенератора к источникам тепла, различным по мощности и температурному потенциалу, предлагается выполнять преобразованием базового варианта турбины в различные модификации путем добавления или удаления первых и замыкающих ступеней. Единичный образец теплоутилизационного энергокомплекса может быть создан с использованием серийного оборудования, традиционных технологий и стандартов, принятых для изготовления цилиндров высокого давления (ЦВД) паровых турбин. В то же время турбогенератор, имеющий перспективу серийного производства, целесообразно выполнять высокооборотным, интегрированным в замкнутый контур, обеспечивающим минимальные затраты на его изготовление и эксплуатационные расходы с использованием оборудования, специально созданного для этих целей.