В данной работе рассматривается вопрос о принудительном паровом охлаждении газовой турбины и его влиянии на работу диффузора, а также эффективность замены второй ступени пароперегревателя ПГУ. Приведены способы повышения показателей эффективности газовых турбин: описаны преимущества использования диффузорных систем на выходе из турбины. Представлено численное моделирование потока в выходном турбинном диффузоре, выбрана соответствующая модель турбулентности. Численное моделирование выполнено с помощью пакета ANSYS CFX. Исследован характер течения в диффузоре и влияние парового охлаждения на него. Результаты численных экспериментов показали, что пароперегреватель, расположенный на поверхности выходного турбинного диффузора, не только соответствует, но и превышает показатели работы ступени пароперегревателя в котле-утилизаторе. Также произведена оценка эффективности данного способа теплоизоляции, которая оказала положительный результат. В процессе анализа полученных параметров потока в проточной части был сделан вывод, что внешнее охлаждение существенным образом не влияет на работу блока «Ступень – Диффузор».

This paper discusses the issue of forced steam cooling of a gas turbine and its effect on the operation of the diffuser, as well as the efficiency of replacing the second stage of the CCGT superheater. Methods for increasing the efficiency of gas turbines are presented: the advantages of using diffuser systems at the outlet of the turbine are described. Numerical simulation of the flow in the outlet turbine diffuser is presented, the corresponding turbulence model is selected. Numerical modeling was performed using the ANSYS CFX package. The nature of the flow in the diffuser and the effect of steam cooling on it are investigated. The results of numerical experiments have shown that the superheater located on the surface of the outlet turbine diffuser not only corresponds to, but also exceeds the performance indicators of the superheater stage in the waste heat boiler. Also, the effectiveness of this method of thermal insulation was assessed, which had a positive result. In the process of analyzing the obtained flow parameters in the flow path, it was concluded that external cooling does not significantly affect the operation of the “Stage - Diffuser” unit.