і в процесі горіння, до суми 1 кг палива та загальної кількості повітря, що надходить в камеру згоряння ГТУ
;
в) газова стала робочого тіла в ГТ
. Визначення середньоарифметичної величини теплоємності.
У першому наближенні приймаємо Т=ТКТ=810,95 К.
середньоінтегральної теплоємність для різних компонентів продуктів згоряння і повітря:
середньоінтегральної теплоємність чистих продуктів згоряння
середньоінтегральної теплоємність газів (з урахуванням надлишку повітря)
Середньоарифметична величина теплоємності газів в інтервалі температур Тнт - ТКТ
. Температура газів за газовою турбіною без урахування впливу охолоджуючого повітря:
До.
Для сучасних енергетичних ГТУ значення ККД проточної частини газової турбіни знаходяться в межах? гт=0,9 - 0,94. У розглянутому режимі приймаємо ККД проточної частини ГТ, користуючись заводськими даними:? гт=0,9083.
. Визначення теплоємності суміші газів і охолоджуючого повітря на вихлопі ГТ.
Значення температури охолоджуючого повітря в кінці проточної частини ГТ приймається в межах Тк.в=(0,80? 0,82) ТКТ. У даному випадку прийнято Тк.в=0,82 · ТКТ=664,98 К, ??середньоінтегральної теплоємність повітря при цій температурі Сp.h в=1,066 кДж/(кг · К).
Теплоємність суміші газів і охолоджуючого повітря на вихлопі ГТ визначаємо з рівняння змішання потоків газів:
11. Визначення температури суміші газів і охолоджуючого повітря на вихлопі ГТ.
Температуру суміші газів і охолоджуючого повітря на вихлопі ГТ визначаємо з рівняння змішання потоків газів
. Надлишок повітря в суміші газів за газовою турбіною:
. Вміст окислювача в суміші за ГТ:
. Визначення внутрішньої потужності газової турбіни.
Внутрішня потужність газової турбіни визначається на основі послідовного газодинамічного розрахунку ступенів її проточної частини з використанням відповідних методик. Фірми та організації виробники ГТУ користуються власними методиками, в яких враховані конструктивні особливості установки, матеріал лопаток і технологія їх виготовлення, система охолодження тощо. У зазначеному прикладі розрахунку внутрішня потужність газової турбіни визначена з використанням методу, запропонованого заводом-виробником турбіни НК - 37.
де індексом «о» позначені параметри базового режиму:
Ро.кт=0,105 МПа, Ро.нт=1,1994 МПа, Rг.о=0,292 кДж/(кг · К),== 1,185 кДж/(кг · К). Внутрішня потужність ГТ в базовому режимі Noi гт=кВт.
Розрахунок енергетичних показників газотурбінної установки
Електрична потужність ГТУ
де механічні ККД ГТ і ОК:? м. гт=0,995,? м. к=0,995, ККД електрогенератора ГТУ:? ег=0,985.
ККД ГТУ з виробництва електроенергії (брутто)
. ККД з виробництва електроенергії (нетто)
Визначаємо:
частку витрат електроенергії на власні потреби ГТУ
- частку витрат електроенергії на привід дотискати компресора, який збільшує тиск газового палива перед його подачею в камеру згоряння. Ця величина залежить від тиску природного газу в магістралі, що подає ТЕС, а також від тиску повітря за компресором РКК, і зазвичай лежить в межах=0,05 - 0,09. У розрахунку прийнято=0,07;
частку витрат електроенергії на привід інших допоміжних механізмів ГТУ. Можна прийняти її з інтервалу=0,01 - 0,02. У розрахунку прийнято=0,012.
Таким чином, частка витрати електроенергії на власні потреби ГТУ
ЕСТ=0,07 + 0,012=0,082.
ККД ГТУ з виробництва електроенергії (нетто)
. 2 Конструкторський розрахунок котла-утилізатора (КУ)
Мета конструкторського розрахунку КУ визначити:
площі поверхонь нагріву;
геометрію (геометричні характеристики) окремих елементів;
паропродуктивність і параметри генерованого пара при заданих умовах.
Для визначення параметрів пари, його витрати, а також температури і ентальпії газів необхідно вирішити наступні рівняння теплових балансів поверхонь нагріву КУ:
(2.2)
, (2.3)
(2.4)
Тут і далі hi - ентальпія газів i - й пове...
