Учитывая высокую эффективность регулирования работы газовых турбин (ГТ) при изменяющемся противодавлении, при построении комбинированных циклов было предложено повышение противодавления ГТ в рабочих условиях проектирования. Был предложен вариант системы выработки электроэнергии в комбинированном цикле с высокой противодавлением ГТ, при котором перед и после основного верхнего цикла соответственно устанавливаются предварительный компрессор и расширитель для поддержания и регулирования давления выхлопа ГТ. На основе исходных параметров турбины F-класса разработаны ключевые параметры данного комбинированного цикла, проведён анализ на примерах и изучение закономерностей для температуры рециркулирующих газов (две ситуации: охлаждение до комнатной температуры и без охлаждения), давления компрессора основного верхнего цикла и противодавления ГТ. Анализ показал, что эффективность комбинированного цикла при охлаждении рециркулирующих газов ниже, чем без охлаждения: при противодавлении турбины 0,30 МПа эффективность составила соответственно 58,07% и 58,94%, что объясняется более высокой выходной температурой компрессора при высоких температурах рециркулирующих газов и меньшими потерями в камере сгорания. При противодавлении ГТ 0,30 МПа оптимальное давление для системы составило 17,0, соответствующая эффективность комбинированного цикла 58,97%, удельная работа 563,87 кДж/кг. При комплексном учёте удельной работы рекомендуемое давление основного цикла — 15,4, при противодавлении турбины в диапазоне 0,03–0,35 МПа эффективность комбинированного цикла в условиях охлаждения к комнатной температуре и без охлаждения варьируется соответственно от 56,00% до 58,57% и от 55,81% до 59,12%, сначала повышаясь, затем снижаясь; при высоком противодавлении колебания эффективности незначительны. Также на основе практического инженерного применения рассмотрена конструкция одиночного котла утилизации тепла, проанализированы его тепловые характеристики и возможные эффективные, гибкие и недорогие способы использования возобновляемых источников энергии, что может служить новым системным решением для современных многоэнергетических высокоэффективных комбинированных циклов.

Высокое противодавление;Газовая турбина;Комбинированный цикл;Эффективность цикла;Компрессор;Интеграция и оптимизация системы