Схемы, циклы и основные технико-экономические характеристики приводных и энергетических газотурбинных установок. Расчет зависимости КПД ГТУ от степени повышения давления при различных значениях начальных температур воздуха и газа турбинных установок.
В исходных данных задаются мощность, назначение и тип ГТУ, вариант исполнения тепловой схемы, отправные значения начальных температур газа и воздуха. Предпочтение отдается многовальным ГТУ, двух-, трех-, четырехвальным, с выделенной силовой турбиной, с размещением всех компрессоров и турбин в одном общем корпусе, используя уникальную компоновку турбомашин “вал в вале”, что обеспечивает более высокую экономичность на всех режимах работы, чем одновальные. Первый вариант более предпочтителен, так как практически не увеличивает габариты и массу агрегата, но вместе с тем позволяет осуществлять водоиспарительное охлаждение (ВИО) воздуха до линии насыщения. Водоиспарительное охлаждение воздуха до линии насыщения может осуществляться также при входе атмосферного воздуха в компрессор для любой ГТУ, выполненной по любой из представленных на рис.1 схем, во всех случаях, когда из соображений повышения экономичности ГТУ требуется охлаждение всасываемого воздуха (районы с сухим и жарким климатом). Для варианта схемы с регенерацией popt имеет невысокие значения (popt=5-8), которые легко достигаются в однокаскадном компрессоре с малым числом ступеней, и достаточно высоким значением КПД компрессора hk=0,87-0,89, поэтому для схем ГТУ с регенерацией ррасч=popt.Расчет тепловой схемы ГТУ рассмотрен на примере ГТН-25 в пяти вариантах исполнения: простейшая, с теплофикацией, бинарная ПГУ, КГТУ (все четыре варианта безрегенеративные) и с регенерацией. Таким образом, для варианта ГТУ с ПСВ оптимальное значение popt практически совпадает с расчетным ррасч=13,2, принятым для варианта простейшей ГТУ с ориентиром на существующий компрессор с достаточно высоким КПД. В варианте КГТУ оптимальная степень повышения давления определяется из выражения (4) где = 0,02 - относительный расход топлива; значения Ср, К, m принимались по графикам рис.2 (прил.1); коэффициент сопротивления для варианта с форсировкой n = 1,05; hвмах = 0,36 по рис.1 для t = 0,223. Итак, для четырех из пяти вариантов ГТУ - простейшая, с теплофикацией, ПГУ и КГТУ - принимаемое расчетное значение степени повышения давления в компрессоре будет одно и то же и равным p = 13,2, при этом для вариантов с теплофикацией и ПГУ оно значительно приближается к оптимальным значениям (и может совпадать с ним). По этой температуре и графикам рис.3 (прил.1) находим К=1,325 и m=(К-1)/К = (1,325-1)/1,325 = 0,246, приняв a = 5 несколько выше, чем для вариантов без регенерации.
Список литературы
1. Арсеньев А.В., Тырышкин В.Г. Комбинированные установки с газовыми турбинами.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982.- 247 с.
2. Газотурбинные установки: Атлас конструкций и схем / Л.А. Шубенко-шубин, П.А. Лисецкий и др.- М.: Машиностроение,1976.-164 с.
3. Дикий Н.А. Судовые газотурбинные установки.-Л.: Судостроение, 1978.- 265 с.
4. Костюк А.Г., Шерстюк А.Н. Газотурбинные установки.- М.: Высш. Шк., 1979.- 254 с.
5. Кузьмичев Р.В. Расчет тепловых схем и переменных режимов газотурбинных установок: Учеб. пособие.- Брянск: БИТМ, 1988.- 88 с.
6. Кузьмичев Р.В., Осипов А.В. О повышении экономичности газотурбинных установок // Физические процессы и явления, происходящие в теплоэнергетических установках; Под ред. В.Т. Буглаева.- Брянск, 19977. Охрана окружающей среды: Учеб. пособие для студентов вузов / Под ред. С.В. Белова.- М.: Высш. Шк., 1983.- 264 с.
8. Повышение эффективности использования газа на компрессорных станциях / В.А. Динков, А.И. Гриценко, Ю.Н. Васильев, П.М. Мужеливский.- М.: Недра, 1981.- 296 с.
9. Повышение эффективности работы газотурбинных ГПА. Р.М. Макар, Б.И. Шелковский, Л.Б. Чабанов, Н.А. Дикий, В.И. Романов // Газовая промышленность.- №6,1997.- С. 40-49.
10. Романов В.И. Кривуца В.А. Комбинированная газотурбинная установка мощности 16-25 МВТ с утилизацией тепла отходящих газов и регенерацией воды из парового потока // теплоэнергетика.- №4, 1996.- С. 27-30.
11. Стационарные газотурбинные установки / Л.В. Арсеньев, В.Г. Тырышкин, И.А. Богов и др.; Под ред. Л.В. Арсеньева и В.Г. Тырышкина.- Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1989.- 543
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
