На первом этапе процесса оптимизации осуществляется формирование представительного набора базовых профилей лопаток газовой турбины с предельными характеристиками, такими как коэффициент конфузорности, угол входа, угол выхода потока и др. При этом решаются оптимизационные задачи, как на максимум, так и на минимум значений характеристик, чтобы обеспечить охват области всех возможных параметров профиля. На втором этапе оптимизируются параметры энергетической эффективности газовой турбины (конструктивные параметры и размеры лопаток, шаги между ними, расходы воздуха в охлаждаемые ступени) на всем полученном на 1-м этапе множестве базовых профилей лопаток посредством проведения газодинамического, теплового, аэродинамического и прочностного расчетов. Важно, что задачи оптимизации энергетической эффективности ГТУ и ПГУ дополнены следующими задачами оптимизации их экономической эффективности:

1.         Минимизация цены электроэнергии при заданном значении внутренней нормы возврата капиталовложений.

2.         Максимизация КПД нетто энергоустановки (или минимизации расхода топлива на единицу отпущенной электроэнергии).

3.         Минимизацию удельных капиталовложений (капиталовложений на единицу полезной электрической мощности).

С использованием изложенного подхода проведены оптимизационные исследования ГТУ и ПГУ. В частности, установлено, что переход при изготовлении сопловых и рабочих лопаток газовой турбины со сплава ЖС26 на сплав ВЖМ6 обеспечивает увеличение КПД с 61,4 до 63,02 % уменьшение удельных капиталовложений с 810,5 до 774,7 дол./кВт. Переход от последовательной оптимизации ГТУ и паровой части ПГУ к совместной оптимизации всех параметров ПГУ обеспечивает увеличение КПД нетто примерно на 2% и снижение цены электроэнергии в диапазоне 0,12-0,4 цент/кВт ч.