1
УДК 621.438
Выбор оптимальных параметров термодинамического
цикла когенерационных микроГТУ
© Д.В. Шевелев, С.А. Сомкин
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга, 248000, Россия
Проведено исследование простого и регенеративного термодинамических циклов
газотурбинной установки малой мощности (микроГТУ). Показано, что при про-
ектировании энергетических установок на базе микроГТУ расчетную степень
повышения давления целесообразно принимать в диапазоне значений 3,5…5, что
обеспечивает высокий КПД элементов проточной части и высокий отпуск теп-
лоты при работе в режиме когенерации. Созданная на базе данной микроГТУ ре-
генеративная энергетическая установка характеризуется максимальным эффек-
тивным КПД, сравнимым с КПД газопоршневых энергетических установкок.
Ключевые слова:
микроГТУ, когенерация, простой цикл, регенеративный цикл.
Введение.
Рынок энергетических установок относится к разряду
консервативных. Большинство потребителей электрической энергии
традиционно пользуется услугами оптовых генерирующих компаний.
Тем не менее существует и постоянно увеличивается доля потребите-
лей, для которых продукция крупных производителей электроэнергии
либо недоступна, либо неприемлема по тем или иным причинам.
К ним прежде всего относятся поселения и предприятия, расположен-
ные в труднодоступных районах; спецтехника и оборудование, ис-
пользующие электрическую энергию нестандартных параметров; си-
стемы резервного тепло- и электроснабжения. Для указанных катего-
рий потребителей электрической энергии наиболее востребованный
диапазон мощностей энергетического оборудования — от десятков до
нескольких сотен киловатт. К числу основных требований, предъяв-
ляемых к подобным установкам, относятся надежность и простота
эксплуатации, малые габаритные размеры и масса, низкие цена и экс-
плуатационные расходы [1].
До недавних пор основу рынка энергетического оборудования для
распределенного производства энергии составляли газопоршневые
установки и дизель-генераторы. К числу их основных достоинств сле-
дует отнести высокий электрический КПД (до 40 %), большой ресурс,
высокую ремонтопригодность, к недостаткам — значительные размеры
и массу, большой расход масла, недостаточно высокую надежность
вследствие большого числа трущихся деталей, ограничение времени
работы на неполной мощности. Указанных недостатков лишены га-
зотурбинные установки малой мощности (микроГТУ). Компактность,
простота конструкции, возможность длительной автономной работы,
