Газово тепловая установка

При выработке электроэнергии комбинированный цикл представляет собой сборку тепловых двигателей, которые работают в тандеме от одного и того же источника тепла, превращая его в механическую энергию, которая, в свою очередь, обычно приводит в действие электрические генераторы.

Принцип заключается в том, что после завершения цикла (в первом двигателе) температура двигателя рабочей жидкости остается достаточно высокой, чтобы второй последующий тепловой двигатель мог извлекать энергию из отработанного тепла, которое производил первый двигатель. Объединив эти многократные потоки работы с одним механическим валом, поворачивающим электрический генератор, общая чистая эффективность системы может быть увеличена на 50-60%. То есть от общей эффективности, скажем, 34% (за один цикл), возможно, до общей эффективности 51% (в механической комбинации двух циклов) в чистой термодинамической эффективности Карно. Это можно сделать, потому что тепловые двигатели могут использовать только часть энергии, которую генерирует их топливо (обычно менее 50%). В обычном (не комбинированном) тепловом двигателе остаточное тепло (например, горячие выхлопные газы) от сгорания обычно теряется. Сейчас через интернет можно газовый навесной котел купить здесь: https://krayinatepla.com/kotly-gazovye-navesnye/ .

Объединение двух или более термодинамических циклов приводит к повышению общей эффективности, снижая затраты на топливо. В стационарных электростанциях широко используемой комбинацией является газовая турбина (работающая по циклу Брайтона), сжигающая природный газ или синтез-газ из угля, чьи горячие выхлопы вызывают пароструйную установку (работающую по циклу Ранкина). Это называется установкой с комбинированным газовым турбином (CCGT) и может обеспечить лучший в своем классе реальный (HHV — см. Ниже) тепловой КПД около 54% ​​в режиме базовой нагрузки, в отличие от однотактной паровой электростанции который ограничен эффективностью около 35-42%. Многие новые газовые электростанции в Северной Америке и Европе относятся к комбинированной газовой турбине. Такая компоновка также используется для морских двигателей и называется комбинированным газовым и водяным (COGAS) заводом. Часто встречаются многоступенчатые турбины или паровые циклы.

Другие исторически успешные комбинированные циклы использовали горячие циклы с турбинами ртутного пара, магнитогидродинамическими генераторами или расплавленными карбонатными топливными элементами, с паровыми установками для низкотемпературного «дна» цикла. Теоретически возможны циклы выдержки, работающие от теплового выхлопа парового конденсатора, но неэкономичные из-за очень большого дорогостоящего оборудования, необходимого для извлечения энергии из небольших разностей температур между конденсационным паром и наружным воздухом или водой. Тем не менее, в холодных климатах (например, в Финляндии) распространено общее использование систем отопления от тепловой энергии конденсатора силовой установки. Такие системы когенерации могут обеспечить теоретическую эффективность выше 95%.