62. Схемы замкнутых гту.

63. Способы повышения экономичности гту.

В простой ГТУ газы покидают турбину с высокой температурой Td и теплота q2 = срг(Тd – Ta) теряется бесполезно. Это обстоятельство является основной причиной невысокой экономичности простых ГТУ.

Одним из путей использования теплоты уходящих газов является применение теплообменных аппаратов — регенераторов, в которых уходящие газы отдают часть своей теплоты воздуху, сжатому в компрессоре.

В регенераторе температура воздуха повышается до значения Tе, так что необходимое количество топлива, расходуемое на подогрев воздуха в камере сгорания, при этом уменьшается и экономичность ГТУ возрастает по сравнению с экономичностью простой ГТУ без регенерации

Экономичность ГТУ существенно зависит от КПД турбины ηт: изменение ηт на 1 % ведет к изменению в ту же сторону КПД ГТУ η на 2—3 %, а не на 1 %, как это происходит в паротурбинной установке.

Для достижения высокой экономичности в газовых турбинах регулирующие клапаны в проточной части, регулирующие ступени, парциальный подвод среды не применяются. Для регулирования расхода газа используются иные, более совершенные (экономичные) способы.

64. Диаграмма режимов противодавленческой турбины. Влияние величины противодавления на диаграмму режимов.

Диаграмма режимов турбины с противодавлением

Это зависимость расхода свежего пара G0 от электрической мощности Nэ и противодавления рп:

G0=f(Nэ, рп)

Изменение противодавления рп приводит к изменению Н0

(по h,s-диаграмме) и расхода пара G0.

Диаграмма режимов турбины с противодавлением выполняется в виде сетки кривых G0 =f(Nэ), полученных в результате пересечения трехмерной поверхности, описываемой уравнением ☼ , плоскостями рп = const.

65. Работа гту в составе пгу. Принципиальные схемы пгу.

66. Определение изгибающего усилия, действующего на рабочую лопатку.

67. Построение диаграммы режимов турбины с одним регулируемым отбором пара.

Это зависимость между электрической мощностью Nэ, расходами пара на турбину G0 и в отбор Gп и давлением пара рп, идущего в отбор:

G0=f(Nэ, Gп, рп )

Из этого уравнения можно исключить давление отбора рп , заменив его влияние поправочными кривыми. Тогда эта зависимость может быть построена на плоскости в виде серии кривых G0 = f(Nэ) при Gп = const.

Расход пара на турбину с регенеративными и промышленным отборами (см. выше):

G0=Gк+∑Gmo∙ymo+ Gпо· yпo = Gк+∆Gрег+∆Gпо = Gк0+∆Gпо,

где Gк0-расход пара в конденсационном режиме.

1.Конденсац.реж.

при Gп =0: лин.О1К.

2.Режим с противодавл. при Gк= 0 и G0 = Gп: лин.О2В0.

3.Режим с противодавл. и мин. расходом пара в конденсатор

лин. К0В, параллельную О2В0.

4.Ограничительные линии G0макс , Nном, Nмакс.

5.Сетки линий: Gк=const и Gп=const

68. Расчет тепловой схемы гту.

Рис.8. Тепловая схема простой ГТУ и цикл Брайтона в h,s-диаграмме.

На рис. 8 показаны следующие термодинамические процессы:

1-2 – теоретический процесс сжатия воздуха в компрессоре от Р1 до Р2;

1-2′ - действительный процесс сжатия воздуха в компрессоре;

2 ′-3 – процесс подвода теплоты к рабочему телу газовой турбины ;

3-4 – теоретический процесс расширения газов в газовой турбине;

3-4 ′ - действительный процесс расширения газов в газовой турбине.

Замыкание цикла Брайтона происходит через атмосферу (процесс 4 ′ -1).

Исходные данные для расчёта тепловой схемы ГТУ:

Эффективная мощность на валу ГТУ, Ne, кВт.

Температура воздуха на входе в компрессор, t1, ºC.

Температура газов на входе в газовую турбину, t3, ºC.

Степень сжатия воздуха в компрессоре, εк= Р2/ Р1.

Внутренний относительный КПД компрессора, η0i к

Внутренний относительный КПД турбины, η0i т

Механический КПД компрессора, ηмк

Механический КПД турбины, ηмт

КПД камеры сгорания ηкс

Вид топлива и его характеристики – Qнр, V0, состав топлива.

При расчёте тепловой схемы реальной ГТУ необходимо учитывать также:

Барометрическое давление атмосферного воздуха Рб .

Гидравлическое сопротивление ΔРВХ всасывающего тракта компрессора.

Гидравлическое сопротивление камеры сгорания ΔРкс .

Гидравлическое сопротивление ΔРВЫХ выходного тракта газовой турбины.