3.4 Расчет параметров оптимального цикла гту

Используя выбранное значение определяются параметры в точках 2s, 2, 3, 4, 4s. Для расчета идеального цикла используется политропное приближение.

К

Так как цикл ГТУ со сгоранием топлива при постоянном давлении, то ;

К;

Согласно выражений (2) и (3), температуры T₂ и T₄, К:

Количество теплоты, подведенной к 1 кг рабочего тела, :

;

Количество теплоты, отведенной от камеры сгорания, :

Согласно (1) удельная работа компрессора и турбины будет равна соответственно, Дж/кг:

Внутренняя работа цикла, :

Изменение энтропии на участках 1-2, 2-3, 3-4:

По рисунку цикла ГТУ видно, что

Рис. 3.2 Цикл ГТУ

3.5. Определение показателей рассчитываемой гту.

Еффективная мощность N_e, МВт

Еффективный КПД :

Еффективная удельная работа ГТУ , кДж/кг

209,686*0,95=199,2

Расход воздуха G_в, кг/с:

Расход топлива m_Т. , кг/с:

Таблица 3.2. Основне параметры цикла ГТУ

	T1	T2	T3	T4	S12	S23
	К	К	К	К
10,5	300	596,373	1253	766,868	0,0844	0,8204
S34				Ne	Gв	mТ
				кВт
0,13231	0,4564	0,2885	0,274	25000	125,5	1,94

Вывод: создание высокоэффективной газотурбинной установки — одно из важнейших достижений современной науки и техники; оно стало возможным лишь после решения двух основных проблем: создание турбокомпрессора с высоким КПД и получения новых жаропрочных сплавов, способных длительно работать при высоких температурах. Термический КПД цикла зависит лишь от степени повышения давления и не зависит от интервала температур, в котором осуществляется цикл. Тем не менее дальнейшее улучшение компрессоров является актуальной задачей, так как даже незначительное увеличение позволит повысить эффективный КПД газотурбинной установки в целом.

4. Расчет цикла утилизационной паротурбинной установки(ПТУ) на КС.

4.1. Постановка задачи

Бросовую теплоту отработавших газов ГТУ необходимо утилизировать в ПТУ, пристраиваемой к выхлопному тракту. Используя параметры цикла ГТУ, необходимо рассчитать цикл утилизационной ПТУ, создаваемой с целью выработки электроэнергии для нужд КС. Комбинированная энергоустановка (ГТУ+ПТУ), в которой реализуются принцип когенерации называется парогазотурбинной установкой (ПГУ).

Исходные данные:

– температура отработавших газов ГТУ:

– расход продуктов сгорания:

– средняя изобарная теплоемкость продуктов сгорания:

– располагаемый температурный напор:

Рабочие параметры пара:

– температура

– давление

– давление в конденсаторе

– коэффициент теплоиспользования УПГ

– относительный внутренний к.п.д. турбины

– к.п.д. насоса

– механический к.п.д. турбины

– к.п.д. электрогенератора

По результатам проектирования и эксплуатации ПГУ можно принять:

; ; ; ;