Тепловая схема ПГУ с одноконтурным КУ

Газовый подогреватель конденсата (ГПК) заменяет отсутствующие в ПТУ подогреватели низкого давления. Нагрев основного конденсата в нем вызывает понижение температуры газов до конечного значения. В схеме предусмотрен деаэратор питательной воды, питаемый отборным паром паровой турбины. Парогенерирующий контур одного давления состоит из экономайзера, испарителя и парогенератора. Минимальный температурный напор имеет место на конце испарительных поверхностей нагрева:, а соответствующая разница температур — на горячем конце пароперегревателя. Во избежание коррозионного износа температуру конденсата на входе в КУ поддерживают на уровне 50 — 60 при сжигании природного газа и не ниже 110 при переходе на жидкое газотурбинное топливо ГТУ.

Расчет ГТУ

1.1 Заданные величины.

N_e — эффективная мощность газовой турбины, МВт;

N_e = 25 МВт;

Т_Н — температура наружного воздуха, К;

Т_Н = 288 К;

Т₁ — температура воздуха на входе в компрессор ГТУ, К;

Т₁ = Т_Н, Т₁ = 288 К;

Т₃ — температура газов перед газовой турбиной ГТУ, К;

Т₃ = 1518 К;

Р_Н — давление наружного воздуха;

Р_Н = 0,103 МПа;

— механический КПД ГТУ, учитывающий механические потери в компрессоре, газовой турбине и электрическом генераторе;

;

— коэффициент потерь давления воздуха в комплексном воздухоочистительном устройстве (КВОУ);

;

— коэффициент потерь давления газов в камере сгорания;

;

— коэффициент потерь давления газов в котле-утилизаторе, учитывающий его аэродинамическое сопротивление;

;

— КПД компрессора, учитывающий потери при сжатии воздуха в компрессоре;

;

— КПД турбины, учитывающий потери при расширении газов в турбине;

;

— степень повышения давления воздуха в компрессоре;

;

Выполняем приближённый расчёт ГТУ, поэтому удельная изобарная теплоёмкость рабочих тел принимается постоянной, то есть не зависящей от температуры рабочего тела в интервале её изменения при сжатии воздуха в компрессоре и расширении газов в турбине.

В соответствии с этим:

удельная изобарная теплоёмкость воздуха:

удельная изобарная теплоёмкость продуктов сгорания топлива (газов):

удельная изобарная теплоёмкость газов для коэффициента избытка воздуха б=1 («чистые» газы):

Газовые постоянные:

для воздуха: для газов:

Теплотворная способность топлива (100% - ный метан):

Стехиометрический коэффициент для 100% - ного метана (масса воздуха, необходимая для сгорания единицы массы топлива. Например, кг/кг. В результате образуются газы с коэффициентом избытка воздуха б=1): .

Расчёт параметров процесса сжатия воздуха в компрессоре.

Процесс сжатия в компрессоре представляем как политропический процесс, который характеризуется показателем степени, определяемым из следующих соотношений:

— показатель изоэнтропического процесса сжатия воздуха:

— показатель политропического процесса сжатия воздуха:

— удельная полезная работа сжатия воздуха в компрессоре:

Давление воздуха перед компрессором:

Давление воздуха за компрессором:

Температура воздуха за компрессором: