Тепловой расчет схемы двухвальной гту открытого цикла без регенерации теплоты уходящих газов
Задано: Ne=16
МВт,
=1240
К, тр=0,05,
Тв=290
К,
топливо – природный газ. Кроме того,
задан тип схемы (рис. 1.1, а).
Принимаем в соответствии с рекомендациями:
т1=т2=0,895, к=0,87, кс=0,98, м=0,97, qохл=0,035, qтоп=0,015, qут=0,015, 1=0,965, 2=0,98, срк=1,01 кДж/(кгК), kк=1,40, срт=1,15 кДж/(кгК), kт=1,33, срв=1,05 кДж/(кгК), сркс=1,08 кДж/(кгК).
Расчет сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
Расчет тепловой схемы двухвальной ГТУ без регенерации теплоты уходящих газов
N |
Величина |
Обозначен |
Расчетная формула |
Размерность |
Варианты |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
Степень повышения давления в компрессоре |
к |
задаем |
- |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
2 |
Комплекс работы сжатия компрессора |
|
|
- |
0,584 |
0,931 |
1,168 |
1,354 |
1,508 |
1,643 |
1,762 |
3 |
Удельная работа сжатия компрессора |
Нк |
|
кДж/кг |
196,6 |
313,3 |
393,2 |
455,7 |
507,9 |
553,0 |
593,1 |
4 |
Температура воздуха за компрессором |
Тк |
ТВ+НК/сРК |
К |
484,6 |
600,2 |
679,3 |
741,2 |
792,8 |
837,5 |
877,2 |
5 |
Суммарная степень расширения в турбинах |
т |
к(1-ТР) |
- |
4,75 |
9,5 |
14,25 |
19 |
23,75 |
28,5 |
33,25 |
6 |
Удельная работа расширения турбины компрессора |
Нт1 |
НК/(1мех) |
кДж/кг |
210,0 |
334,7 |
420,0 |
486,8 |
542,6 |
590,8 |
633,6 |
7 |
Температура продуктов сгорания за турбиной компрессора |
Тт1=Тг |
Тг-НТ1/сРТ |
К |
1057,4 |
948,9 |
874,8 |
816,7 |
768,2 |
726,3 |
689,0 |
8 |
Степень расширения продуктов сгорания в турбине компрессора |
т1 |
|
- |
2,05 |
3,38 |
4,94 |
6,84 |
9,17 |
12,04 |
15,58 |
1,Окончание таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
9 |
Степень расширения продуктов сгорания в силовой турбине |
т2 |
т/т1 |
- |
2,31 |
2,81 |
2,88 |
2,78 |
2,59 |
2,37 |
2,13 |
10 |
Удельная работа расширения силовой турбины |
Нт2 |
|
кДж/кг |
205,7 |
222,3 |
209,3 |
189,3 |
167,3 |
144,8 |
122,3 |
11 |
Удельная эффективная работа |
Не |
НТ22мех |
кДж/кг |
195,5 |
211,3 |
198,9 |
180,0 |
159,0 |
137,6 |
116,3 |
12 |
Температура продуктов сгорания за турбиной |
Тт |
ТГ2-Не/срт |
К |
887,4 |
765,2 |
701,8 |
660,2 |
629,9 |
606,6 |
587,9 |
13 |
Количество теплоты, подведенное к продуктам сгорания в КС |
Qкс |
срксТг(1-qохл)/кс |
кДж/кг |
853,7 |
742,8 |
666,9 |
607,5 |
558,0 |
515,1 |
477,0 |
14 |
Эффективный КПД |
е |
Не/Qкс |
- |
0,229 |
0,284 |
0,298 |
0,296 |
0,285 |
0,267 |
0,244 |
Зависимость удельной эффективной работы и эффективного КПД от степени отношений давлений в цикле
Рис. 3