14
привести к повышению экономии топлива, уменьшению выбросов NOx и других газообразных выбросов, сокращению образования дыма, особенно во время пуска. По возможности оборудование способствует минимизации выбросов, таких как SO2 и NOx. Чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду морских газотурбинных двигателей, в качестве сегментов НДТ рассматривают следующие мероприятия:
- для новых двигателей — выбор дизелей, которые могут достигать как высокого теплового КПД, так и низкого спектра выбросов/сбросов;
- обеспечение поставки из верхней точки процесса, что может дать минимальные выбросы, например, SO2 там, где технологический газ используют в качестве топлива;
- для больших дизелей следует учитывать заправку газом с факельным маслом для воспламенения;
- оптимизация выбора времени впрыска;
- эксплуатация мультигенератора или компрессора в тех точках подключения нагрузки, которые минимизируют загрязнение;
- оптимизация программ технического обслуживания и ремонта.
В настоящее время для многих газовых отопительных агрегатов и котлов доступны малотоксичные горелки (горелки с низким выходом NOX). Они являются нДт минимизации выбросов NOx, хотя их эффективность следует оценивать вместе с потреблением топлива.
Используют и другие мероприятия по повышению энергоэффективности морских газотурбинных установок с одновременным снижением выбросов/сбросов, например такие, как комбинированное производство тепловой и электрической энергии, которые рассматривают в качестве НДТ. Технологии, которые помогают оптимизации использования оборудования, например основанные на применении методов производственного контроля, также относят к НДТ. В этом случае газовая турбина является базовой, и используют прогнозирующее программное обеспечение для расчета выбросов/сбросов. Это программное обеспечение может также быть использовано для ориентации персонала на эксплуатационный оптимум для простых турбин и мультитурбин. Такие системы могут помочь персоналу более эффективно управлять всей системой сгорания.
Другая технология, такая как PEMS, является НДТ для проектируемых и действующих установок сжигания, эксплуатирующихся на расстоянии от берега. Система предлагает экономически эффективные решения для контроля и расчета выбросов/сбросов. Кроме того, ее также можно использовать для оптимизации процессов сгорания и регламента технического обслуживания газовых турбин.
- Газовая турбина с охлаждением регенерированными газами
Большая часть энергии, произведенной турбиной, должна приводить в действие компрессор. Способ повышения эффективности газовой турбины состоит в том, чтобы уменьшить работу, затрачиваемую на сжатие газа в компрессоре, охлаждая поток воздуха, идущий через компрессор. Энергия компрессора пропорциональна объему потока. Теоретически охлаждение после каждой ступени компрессора должно давать значительное сокращение работы, затрачиваемой на сжатие газа в компрессоре, однако на практике выполнимо только ограниченные количества стадий охлаждения.
Если температура выходящего из турбины газа выше температуры воздуха на выходе компрессора, то можно часть тепла отходящего газа передать к воздуху на выходе из компрессора. Это повысит КПД газовой турбины, потому что потребуется меньше топлива для нагрева газа до температуры, требуемой на входном отверстии турбины. Этот вид регенерации может быть использован главным образом для газовых турбин с умеренной степенью сжатия газа в компрессоре или для газовых турбин с компрессорами, имеющими охлаждение.
КПД проектов, включающих в себя применение регенерации, и компрессоров, имеющих охлаждение, может достигать 54 % при температуре на входном отверстии турбины, равной 1200 °C.
- Турбина, работающая на влажном воздухе
В турбине, работающей на влажном воздухе, увлажнение сжатого воздуха после воздушного компрессора позволяет уменьшать температуру сжатого воздуха. В цикле турбины, работающей на влажном воздухе, весь воздух насыщается водяным паром, что позволяет утилизировать потерянное тепло из охладителя компрессора и из отходящих газов турбины.
С помощью этого цикла можно использовать большее количество регенерированного тепла из отходящих газов по сравнению с процессом промежуточного охлаждения и регенерации. Трудность реализации этого цикла состоит в том, что стандартные газовые турбины нельзя использовать для этого процесса, потому что массовый расход через турбину очень высок из-за насыщения водой полного объема всего воздуха компрессора. Высокое содержание водяного пара в воздухе для горения также может создать проблемы для горелок, хотя при использовании этого процесса более низкая критическая степень сжатия компрессора приводит к более высокому КПД. Достигается КПД, равный приблизительно 53 % при температуре на входном отверстии турбины, равной 1200 °C.
- CHAT — перспективная газотурбинная установка с каскадным увлажнением воздуха
Перспективная газотурбинная установка с каскадным увлажнением воздуха позволяет использовать низкое и высокое давления газа на отдельных валах (осях) газовой турбины. Она состоит из уже использу