Высокотемпературные технологии производства электроэнергии на угольно-водородных энергетических комплексах и способы их практической реализации

Рассмотрены технические решения, обеспечивающие повышение эффективности и экологичности при производстве электрической энергии. Предложено повысить начальную температуру пара за счет подвода дополнительного количества теплоты в специальных водородно-кислородных камерах сгорания. Показана перспективность применения водорода для перегрева пара на двух участках тепловой схемы (перед ЦВД и после промежуточного перегрева), что обеспечивает высокие показатели тепловой эффективности угольно-водородного энергетического комплекса (КПД-нетто достигает 46 - 48%); при этом 30 - 40% электрической энергии производится за счет использования энергии водородного топлива и не сопровождается дополнительными выбросами загрязняющих веществ в атмосферу. Обоснованы оптимальные в рамках принятых условий параметры. Разработаны: схемные решения интеграции системы промежуточного охлаждения в тепловую схему угольно-водородного энергетического комплекса, обеспечивающие снижение затрат мощности на сжатие водорода; новые варианты тепловых схем угольно-водородных энергетических комплексов, обеспечивающие высокие показатели тепловой эффективности (КПД-нетто 46 - 48%). Показана необходимость повышения пропускной способности выхлопного отсека турбоустановки угольно-водородного энергетического комплекса, обусловленная изменением удельного объема и массового расхода в конце процесса расширения, вызванного применением водородного перегрева пара. Предложен способ повышения пропускной способности, основанный на применении в цилиндре низкого давления двухъярусной проточной части с независимым подводом пара в ярусы и установкой специальной диафрагмы для 1-й ступени.