. ПГУ може виконуватися як бінарна, так і з допалюванням палива в парогенераторі. Відповідно до цього розрахунок схеми ПГУ може підрозділятися на наступні етапи: приймаються вихідні дані; розрахунок схеми ГТУ; розрахунок схеми бінарної ПГУ; розрахунок схеми ПГУ з допалюванням палива в парогенераторі.
Приклад такого розрахунку схеми ПГУ наведено в таблиці 2.1. В якості базової газотурбінної установки прийнята ГТУ AЛ - 31 СТЕ.
Таблиця 2.1. Результати розрахунків схем ПГУ з ГТУ АЛ - 31СТЕ
ПоказателиЗначениеИсходные данниеМощность ГТУ, МВт20Температура перед газовою турбіною, ° С1133Температура відхідних газів після парогенератора, ° С120Степень підвищення давленія17КПД компрессора0, 87КПД газової турбіни0, 9Механіческій ККД ГТУ і ПТУ0, 97КПД електричного генератора ГТУ і ПТУ0, 95Температура повітря на вході в компресор, ° С0Потері тиску на вході в компресор, кг с / см 2 0,02 Втрати тиску від компресора до газової турбіни, кг с / см 2 0,54 Втрати тиску після виходу з газової турбіни, кг с / см 2 0,03 Паливо- природний газ з кДж / м 3 пг Внутрішній ККД паротурбінної часті0, 3Расчет схеми ГТУДавленіе в точці 1, кг с / см 2 1,0133 Тиск в точці 2, кг с / см 2 17,2261 Температура в точці 2, ° С376, 9Давленіе в точці 3, кг с / см 2 16,686 Коефіцієнт надлишку повітря2, 984Давленіе в точці 4, кг с / см 2 1,0633 Ступінь розширення в турбіне15, 693Температура після газової турбіни, ° С521, 8Работа компресора, кДж / м 3 кг14762, 2Работа газової турбіни , кДж / м 3 кг29281, 1Внутренняя робота ГТУ, кДж / м 3 кг14519, 1Внутренній ККД ГТУ0, 3930Електріческій ККД ГТУ0, 3622Расход палива, м 3 кг/с1, 4948Мощность компресора, кВт22066, 5Мощность газової турбіни, кВт43769, 7Електріческая потужність ГТУ, кВт20000Расход повітря, м 3 / С43, 95Расход газу, м 3 / С46, 26Расчет схеми бінарної ПГУПріведенний вище розрахунок ГТУТеплота, передана парової частини циклу, кДж/с26120, 7Електріческая потужність парової турбіни, кВт7221, 1Електріческая потужність ПГУ, кВт27220, 6Електріческій ККД ПГУ0, 4930Расчет схеми ПГУ з дожіганіемПрінімаем граничне значення коефіцієнта надлишку повітря в топці парогенератора1, 15Наібольшій можливий відносний витрата палива в точці парогенератора1, 595Предельная ступінь бінарності0, 3854Теплота, передана парової частини циклу, кДж/с110507Внутренняя потужність парової турбіни, кВт33152Електріческая потужність ПГУ, кВт50855, 3Расход палива ПГУ, 3,879 Електричний ККД ПГУ0, 3528
У розглянутому прикладі електричні ККД склали: ГТУ - 36.22%, ПТУ - 0.30.970.95=27,65%, бінарної ПГУ - 49,3 і ПГУ з максимальним допалюванням палива в кількості 1,6 від витрати на ГТУ - 35, 28%. В останньому випадку потужність збільшилася і склала 50,86 МВт (потужність бінарної ПГУ 27,22 МВт). Зменшення величини подачі палива в парогенератор призведе до підвищення ККД, але до зменшення потужності ПГУ.
2 .1 Наближені формули для визначення ККД ПГУ
ККД бінарного циклу може бути отриманий на підставі наступних співвідношень:
де і - відповідно підведена в циклі теплота і внутрішня робота ГТУ;
- внутрішня робота парової турбіни (корисно використана теплота в теплофікаційному паротурбінному циклі).
Тут і далі всі величини відносяться до 1 кг робочого газу (продуктів згоряння).
Для розглянутого циклу є місце залежності:
...
