Парогазовые установки

Известно, что газ не имеет своего объема, и объемом газа называют объем того сосуда, в котором движутся молекулы газа. Согласно представлениям кинетической теории газов, молекулы каждого газа, входящего в смесь, равномерно распределены по всему объему, так что каждый из газов, составляющих смесь, занимает такой же объем, как и вся смесь. При этом каждый из газов, образующих смесь, оказывает на стенки сосуда некоторое давление, называемое парциальным давлением. Таким образом, занимая объем, равный объему смеси, каждый из газов, составляющих смесь, находится под своим парциальным давлением и имеет температуру смеси. Вся же смесь идеальных газов оказывает на стенки сосуда давление, равное сумме парциальных давлений. Это положение известно под названием закона. Дальтона. Итак, если парциальное давление k-ro газа,, входящего в смесь, есть pk, то давление смеси

зов находится под своим парциальным давлением. Поэтому если объем смеси при давлении смеси составляет V, а объем водяного пара и сухого воздуха при их парциальных давлениях — соответственно У„ и VB, то V ~ Vn = VB. Далее можно написать: УИП = Упрп; М„ = VEpB (здесь рп и рв — плотности пара и воздуха при их парциальных давлениях); разделив одно уравнение на другое с учетом равенства объемов и используя формулу (3-37), получим:

где пг — масса примеси, перешедшей из расплава в атмо.-сферу, г (атом), за время т, с; a — коэффициент взаимодействия (испарения или поглощения), см/с (а=.0ж/6); Ср и С — равновесная с постоянным парциальным давлением пара примеси над расплавом и текущая концентрации примеси в расплаве, г/см3 (атом/ом3); F —.площадь поверхности контакта рабочего расплава с атмосферой, см2; остальные обозначения те же, что и в уравнении (4.4);

го &max значения, т. е. в довольно узких пределах. Однако величина коэффициента испарения й„ может изменяться в очень широких пределах: от положительных (испарение) до отрицательных (поглощение) значений в зависимости от величины коэффициента взаимодействия а, геометрического фактора F/S, скорости кристаллизации f и характера атмосферы (вакуум, инертный газ или пар легирующей примеси с различным парциальным давлением).

Следовательно, пренебрежение парциальным давлением газа приведет к завышению требуемого избыточного подпора. Парциальное давление газа можно определить, зная газосодержание и температуру жидкости. Например, при кавитационных испытаниях насоса реактора РБМК парциальное давление газа составляло при температурах 200—275°С около 0,108 МПа.

лении, определяемом парциальным давлением инертного

На практике для создания газовой среды с понижающимся парциальным давлением кислорода применя-

Зависимость между степенью заполнения или концентрацией адсорбированных частиц и равновесной концентрацией С или парциальным давлением Р адсорбирующегося вещества при постоянной температуре называется изотермой адсорбции

В закрытом сосуде с твердым кремнием образуется парообразная (газовая) фаза кремния. Концентрация кремния в газовой фазе будет увеличиваться до тех пор, пока количество атомов, срывающихся с поверхности кристалла, станет таким же, как и количество атомов, присоединяющихся к поверхности. С этого момента наступает динамическое равновесие. При этом в сосуде возникает давление, называемое парциальным давлением. Взаимодействие твердого тела со средой 26

Эти процессы обычно протекают так, что твердая фаза кремния все время граничит с газовой средой. Поэтому в упрощенном варианте рассмотрения атомной структуры конечного продукта нам достаточно знать лишь то, что затравка (подложка), на которой осаждается кремний, граничит с газовой кремниевой фазой с определенным парциальным давлением.

Интересно, что структура кремниевых стержней, полученных в процессе водородного восстановления дихлорсилана ( 100, в), отличается более мелким зерном (состоит из большого количества тонких дендритов). Это связано с большим избыточным парциальным давлением кремния. В целом можно отметить, что при близких технологических режимах наиболее крупнокристаллическая структура стержней наблюдается при водородном восстановлении тетрахлорсилана, при использовании трихлорсилана размер зерна уменьшается и наиболее тонкие дендриты образуются при водородном восстановлении дихлорсилана. При соответствующих изменениях технологических режимов эта последовательность в изменении размера зерна может и не наблюдаться. Видимые на 100, б пластины очень хорошо выделяются на поверхности стержня. Фронт кристаллизации блестящий, ступенчатый. В свою очередь поверхность ступеней имеет более тонкую ступенчатую структуру, так что в целом поверхность выглядит несколько выпуклой, а иногда и округлой. По этой причине углы между ступеньками трудно измерить. В среднем они близки к углам между гранями (111). Чем больше толщина пластины, тем более гладкие ступени, больше их поверхность, они лучше блестят.

Газовые турбины применяются в комбинации с паровыми, образуя парогазовые установки (ПГУ). Существуют три основных типа ПГУ: газовая турбина с котлом и паровой турбиной ( 2.11), газовая турбина с котлом-утилизатором ( 2.12) и газовая турбина с котлом, паровой турбиной и системой регенерации сбросного тепла. В последней ПГУ тепло используется для отопления жилых и промышленных зданий, сельскохозяйственных нужд и т. д. Такая схема комбинированного цикла позволяет повысить общий КПД до 85%.

Параметр потока отказов 14 Парогазовые установки 39 Показатели надежности расчетные 16 —- — схемы выдачи мощности электростанций 55, 76

Конкуренция в производстве электроэнергии и энергоснабжении потребителей после проведения реформы электроэнергетики в Великобритании проявилась уже в скором времени. Так, ТЭУ, обеспечивающие непосредственное энергоснабжение потребителей, стремясь уменьшить свою зависимость от крупных производителей электроэнергии (генерирующих компаний), стали строить свои собственные электростанции, в основном парогазовые установки (ПГУ). Таким образом, ТЭУ, ответственные в первую очередь за распределение электроэнергии по низковольтным распределительным сетям, а не за ее производство, сами стали конкурировать на рынке с главными производителями электроэнергии «Нэшнл Пауэр», «Пауэр Джен» и «Ньюклеар Электрик».

18.2. ПАРОГАЗОВЫЕ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Электростанции, сочетающие в одной общей тепловой схеме паротурбинные и парогазовые установки, называют парогазовыми электростанциями. Тепловая экономичность таких электростанций заметно выше обычных ТЭС и ГТУ. Так, действующие уже ТЭС с парогазовы-

За рубежом применяются также парогазовые установки, при построении тепловой схемы которых использованы ПТУ с пылеугольным котлом и ГТУ. На таких установках газы после ПУ сбрасываются в топку пылеугольного парового котла. Широкое распространение в ряде стран получили также ПГУ с утилизационными паровыми котлами, на которых теплота отводимых от газовой турбины газов используется для производства пара и выработки электроэнергии на турбогенераторах с турбинами низкого начального давления (4—9 МПа). Такие установки могут работать без дополнительного сжигания топлива в котле-утилизаторе и когда в этот котел наряду с пзами от ГТУ вводится некоторое количество дожигаемого топлива [46].

18.2. Парогазовые установки электростанций................ 401

2.5. ПАРОГАЗОВЫЕ УСТАНОВКИ

Парогазовые установки, использующие два вида рабочего тела — пар и газ — относятся к бинарным. В них

Парогазовые установки могут работать также по схеме, в которой отработанные в газовой турбине газы поступают в паровой котел ( 2.16 — обозначения те же, что и на 2.15). Газовая турбина в этом случае служит как бы частью паросиловой установки. В камере сгорания газотурбинной установки сжигается 30 — 40% топлива, а в парогенераторе — остальное топливо.

Наряду с совершенствованием известных способов получения электроэнергии ведутся разработки новых способов. Осваиваются газотурбинные и парогазовые установки, ведется строительство крупных АЭС в различных районах нашей страны.