15.2. Контрольные вопросы

1. Какие основные достоинства и недостатки у ГТУ, выполненных по разомкнутой схеме ?

2. Какие допущения принимают в термодинамике при рассмотрении тепловой экономичности разомкнутого цикла ГТУ с изобарным подводом теплоты к рабочему телу ?

3. Какое влияние оказывает на тепловую экономичность идеального цикла ГТУ степень повышения давления воздуха в компрессоре, есть ли оптимальное ее значение, если есть, то как оно выбирается ?

4. С какой целью для ГТУ вводится коэффициент работы  ?

5. Какое влияние оказывает на тепловую экономичность реального цикла ГТУ степень повышения давления воздуха в компрессоре, есть ли оптимальное ее значение, если есть, то как оно выбирается ?

6. Какое влияние оказывают на тепловую экономичность реального цикла ГТУ температура воздуха на входе в компрессор Т₁ и температура газов на выходе из камеры сгорания Т₃ ? Как эти температуры влияют на оптимальное значение степени повышения давления воздуха в компрессоре ?

7. Какие особенности имеет регенеративный цикл разомкнутой схемы ГТУ по сравнению с регенеративным циклом ПТУ ?

8. Какое отличие в оптимальных значениях степени повышения давления воздуха в компрессоре для реального регенеративного цикла ГТУ по сравнению с аналогичным простым циклом ГТУ ?

9. К какому циклу приближается регенеративный цикл ГТУ с двухступенчатым сжатием, промежуточным охлаждением и двухступенчатым подводом теплоты к рабочему телу ?

16. Циклы паротурбинных установок

16.1. Базовый цикл пту – цикл Ренкина

Современный базовый (простой) цикл паротурбинной установки (ПТУ) был предложен в пятидесятых годах XIX века шотландским инженером-физиком У.Ренкиным, поэтому его часто называют циклом Ренкина.

Это цикл ПТУ на перегретом водяном паре и сжатии рабочего тела в жидкой фазе. Схема такой ПТУ представлена на рис.16.1, а ее цикл в T,s- и h,s- диаграммах показан на рис.16.2, 16.3.

Основные параметры рабочего тела, характеризующие простой цикл ПТУ, имеют обозначения: р_о и t_o – давление и температура пара перед турбиной, р_к – давление в конденсаторе турбины. Эти три термических параметра определяют конфигурацию цикла ПТУ.

Простой цикл ПТУ состоит из четырех процессов: 1-2 – адиабатное расширение пара в турбине; 2-3 – изобарный отвод теплоты от рабочего тела в конденсаторе турбины, в результате чего пар превращается в жидкость в состоянии насыщения при давлении р_к; 3-4 – адиабатное сжатие воды в насосе от давления р_к до р_о; 4-1 – изобарный подвод теплоты к рабочему телу в паровом котле от температуры питательной воды t_пв до температуры перегретого пара t_o.

В цикле ПТУ приняты следующие обозначения энтальпий: h_о – энтальпия пара перед турбиной; h_к – энтальпии пара на выходе из турбины при обратимом процессе его расширения; ct_к’ – энтальпия воды в состоянии насыщения на выходе из конденсатора; ct_пв – энтальпия в конце обратимого процесса сжатия воды в насосе. Введение обозначения “ct” для энтальпии жидкой фазы воды сделано теплоэнергетиками в целях отличия энтальпии жидкой фазы воды от паровой. Индекс “пв” относится к параметрам воды на входе в паровой котел, в теплоэнергетике такая вода называется питательной.