· К)). Тоді ентальпія 1 кг спалюваного природного газу дорівнює: hтопл=tпр.г · Спр.=5 · 2,18=10,898 кДж.
Рішення рівняння теплового балансу камери згоряння виконуємо, одночасно оцінюючи надлишок повітря? кс і ентальпію газів hнт.
Коефіцієнт надлишку повітря в камері згоряння визначаємо графічно (рис. 2.3): пряма 1 відповідає ентальпії повітря, знайденої в кінці розрахунку показників осьового компресора: hкк=342,5 кДж. Задаємося декількома значеннями величини? кс і використовуючи рівняння теплового балансу КС будуємо криву 2 (табл. 2.3).
У процесі визначені:
? г=1,221; ? г=28,265; ? кс=2,425; hнт=1383,5 кДж.
Витрата палива в камері згоряння ГТУ визначаємо з виразу теплового балансу КС:
Відносний витрата палива:
Рис. 2.3. Графічне визначення коефіцієнта надлишку повітря в КС ГТУ:
- пряма, відповідна значенню hкк, визначеним при розрахунку показників осьового компресора; 2 - крива, отримана при розрахунку рівняння теплового балансу камери згоряння ГТУ
Таблиця 2.3
Визначення коефіцієнта надлишку повітря в камері згоряння ГТУ
? кс, 2,12,22,32,42,52,6hнт, кДж1394,81390,91387,11384,21381,21379hкк, кДж193,204243,815289,789332,573371,532408,114
Визначення основних параметрів робочого тіла в газовій турбіні
Проточна частина сучасної газової турбіни зазвичай складається з 3 - 5 ступенів (рис 2.4.). При зменшенні їх кількості полегшується здійснення системи охолодження гарячих деталей, але зростає навантаження на кожну із ступенів. Витрата газів на вході Gнт і їх початковий тиск РНТ - величини змінні і залежать від режиму роботи ГТУ. Початкову температуру газів Тнт в певних межах навантаження підтримують постійної за рахунок відповідної подачі палива паливними регулюючими клапанами. Необхідно обумовлювати умови її визначення і місце, де вона фіксована. За ISO - це температура потоку газів перед робочою гратами першого ступеня лопаток при Рнв=0,1013 МПа, Тнв=288 К, dнв=60%.
Рис. 2.4. Схема проточної частини газової турбіни
- 1 - перетин входу в конфузорной патрубок ГТ (НТ); О-О - перетин входу в сопловой апарат першого ступеня ГТ; ZZ - перетин виходу газів з останньої ступені; Д-Д - перетин виходу газів дифузора ГТ
Рис. 2.5. процес розширення газів в h, s - діаграмі:
На даному етапі розрахунку теплової схеми енергетичної ГТУ визначаємо параметри робочого тіла на вході і виході газової турбіни, які необхідні при розрахунку різних варіантів теплових схем парогазових установок електростанцій, а також розрахунках по котлу-утилізатора, газоводяного теплообмінникам і іншим елементах ПГУ. Процес розширення газів в координатах h, s - діаграми представлені на (рис. 2.5).
. Втрати тиску газів в тракті «компресор - камера згоряння - вхід в газову турбіну»
. Тиск газів на вході в газову турбіну:
. Витрата газів на вході в газову турбіну:
. Коефіцієнт опору вихлопу газів за ГТУ при її роботі в автономному режимі (скидання газів за дифузором в атмосферу) зазвичай становить:
? вих=0,03 - 0,05. Стосовно до НК - 37 (заводські дані)
? вих=0,0365.
. Тиск газів за ГТУ
МПа.
. Ступінь розширення газів в проточній частині ГТ
МПа.
Параметри гальмування газового потоку, (рис. 2.5) розраховуються за формулами
ККД проточної частини ГТ, (рис. 2.5) розраховуються за формулою:
Потік робочого тіла через проточну частину ГТ можна умовно розділити на дві складові, які об'єднуються в підсумку в один сумарний витрата газів. Перша з складових - це гази, які з початковою температурою тнг розширюються в проточній частині до температури на вихлопі ТКТ. Друга - це охолоджене повітря, який подається в турбіну з проточної частини компресора, потім скидається в потік газів і умовно охолоджується до ТКВ. У підсумку змішання цих складових призводить до утворення сумарної витрати робочого тіла з температурою ПВМ.
Нижче наведено визначення цих температур.
. Газова постійна:
а) газова постійна чистих продуктів згоряння (ЧПС)
де; ; ; ; ;.
б) частку повітря в потоці газів ГТ визначаємо відношенням кількості повітря, не бере участ...
