Тепловой расчет схемы двухвальной гту открытого цикла с регенерацией теплоты уходящих газов
Задано: Ne=16 МВт, =1240 К, r=0,67, тр=0,1, Тв=290 К, топливо – природный газ.
Кроме того, задан тип схемы (рис. 1.1, б).
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).
Таблица 5.1
Расчет тепловой схемы двухвальной ГТУ с регенерацией 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 |
- |
3 |
4 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
2 |
Комплекс работы сжатия компрессора |
|
|
- |
0,369 |
0,486 |
0,669 |
0,811 |
0,873 |
0,931 |
1,034 |
3 |
Удельная работа сжатия компрессора |
Нк |
|
кДж/кг |
124,1 |
163,6 |
225,1 |
273,2 |
294,1 |
313,3 |
348,1 |
4 |
Температура воздуха за компрессором |
Тк |
ТВ+НК/сРК |
К |
412,9 |
452,0 |
512,8 |
560,5 |
581,1 |
600,2 |
634,6 |
5 |
Суммарная степень расширения в турбинах |
т |
к(1-ТР) |
- |
2,7 |
3,6 |
5,4 |
7,2 |
8,1 |
9 |
10,8 |
6 |
Удельная работа расширения турбины компрессора |
Нт1 |
НК/(1мех) |
кДж/кг |
132,6 |
174,8 |
240,4 |
291,9 |
314,1 |
334,7 |
371,9 |
7 |
Температура продуктов сгорания за турбиной компрессора |
Тт1=Тг |
Тг-НТ1/сРТ |
К |
1124,7 |
1088,0 |
1030,9 |
986,2 |
966,8 |
948,9 |
916,6 |
8 |
Степень расширения продуктов сгорания в турбине компрессора |
т1 |
|
- |
1,55 |
1,80 |
2,31 |
2,83 |
3,10 |
3,38 |
3,97 |
Окончание таблицы 5.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
9 |
Степень расширения продуктов сгорания в силовой турбине |
т2 |
т/т1 |
- |
1,74 |
2,00 |
2,34 |
2,55 |
2,61 |
2,66 |
2,72 |
10 |
Удельная работа расширения силовой турбины |
Нт2 |
|
кДж/кг |
149,6 |
177,6 |
203,2 |
211,4 |
212,3 |
212,0 |
208,7 |
11 |
Удельная эффективная работа |
Не |
НТ22мех |
кДж/кг |
142,2 |
168,8 |
193,1 |
200,9 |
201,9 |
201,5 |
198,4 |
12 |
Температура продуктов сгорания за турбиной |
Тт |
ТГ2-Не/срт |
К |
1001,0 |
941,2 |
863,0 |
811,5 |
791,3 |
773,7 |
744,1 |
13 |
Нагрев воздуха в регенераторе |
ТР |
(Тт-Тк)r |
К |
394,0 |
327,8 |
234,6 |
168,2 |
140,8 |
116,2 |
73,3 |
14 |
Температура воздуха за регенератором |
ТР |
Тк-(Тт-Тк)r |
К |
806,9 |
779,8 |
747,4 |
728,7 |
722,0 |
716,4 |
708,0 |
15 |
Количество теплоты, подведенное к воздуху в регенераторе |
Qв |
срвТр(1-qохл-qут) |
кДж/кг |
804,9 |
777,8 |
745,6 |
726,8 |
720,1 |
714,7 |
706,2 |
16 |
Количество теплоты, подведенное к продуктам сгорания в КС |
Qкс |
срксТг(1-qохл)/кс-Qв |
кДж/кг |
513,8 |
540,9 |
573,1 |
591,9 |
598,6 |
604,1 |
612,5 |
17 |
Эффективный КПД |
е |
Не/Qкс |
- |
0,277 |
0,312 |
0,337 |
0,340 |
0,337 |
0,334 |
0,324 |
Зависимость удельной эффективной работы и эффективного КПД от степени отношений давлений в цикле
Рис. 4