РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПГУ

Этот этап расчета позволяет определить влияние любого изменяемого параметра режима работы ПГУ на топливные затраты. Таким образом, можно анализировать целесообразность внедрения технического решения, оценивать экономию топлива и определять срок окупаемости оборудования ПГУ.

Таблица 5. Сводка технико-экономических показателей утилизационной ПГУ

№	Наименование величины	Обозна- чение	Способ определения
	Относительный внутренний КПД ГТ с учетом охлаждения проточной части	η_OI ^ГТ	η_OI ^ГТ = (ℓ_т)_ОХЛ / ℓ_т_t
	Электрическая мощность газовой турбины, кВт	N_Э ^ГТ	N_Э ^ГТУ + N_I ^К
	Внутренняя мощность газовой турбины, кВт	N_i ^ГТ	N_Э ^ГТ /( η_М^ГТ∙η_Г^ГТ)
	Абсолютный (термический) КПД обратимого цикла ГТУ	η_t^ГТУ	[(h₃ – h₄_t) – (h₂_t – h₁)] / (h₃ – h₂_t)
	Относительный внутренний КПД необратимого (реального) цикла ГТУ	η_i ^ГТУ	[(h₃ – h₄_t) ∙ η_OI ^ГТ – (h₂_t – h₁) / η_OI ^К] / [h₃ – h₂) / η_КС]
	Относительный эффективный КПД ГТУ	η_ОЕ ^ГТУ	η_i ^ГТУ ∙ η_М^ГТУ
	Относительный электрический КПД ГТУ	η_ОЭ^ГТУ	η_i^ГТУ∙η_М^ГТУ∙η_Г^ГТУ
	Удельный расход условного топлива на ГТУ, г / (кВт∙ч)	(b_Т^ГТУ)_У.Т.	3600 ∙ (B_У.Т. ∙ 1000)/ N_Э ^ГТУ
	Коэффициент полезной работы (мощности) ГТУ	φ	N_Э ^ГТУ / N_I ^ГТ
	КПД котла-утилизатора (коэффициент утилизации тепла уходящих газов ГТУ)	h_КУ	(I_Д – I _УХ) / (I_Д – I _Г _НВ)
	Внутренняя мощность паровой турбины, кВт	N_i^ПТ	D_{0 ВД} ∙ H_i^1-14 + D _СМ ∙ H_i^15-19 + 2 ∙ (D₀^ЦНД/2) ∙ H_i^ЦНД
	Электрическая мощность ПТУ (мощность на клеммах генератора), кВт	N_Э^ПТУ	N_i^ПТ ∙ h_М ∙ h_ЭГ
	Абсолютный электрический КПД ПТУ	h_Э^ПТУ	N_Э^ПТУ / Q_КУ
	Абсолютный электрический КПД паросиловой установки (КУ + ПТУ)	h_Э^ПСУ	h_Э^ПТУ ∙ h_КУ
	Степень бинарности цикла ПГУ	s	(Q_КС1 + Q_КС2)/(Q_КС1 + Q_КС2 + Q_{1 КУ})
	Электрическая мощность ПГУ, кВт	N_Э ^ПГУ	2×N_Э^ГТУ + N_Э ^ПТУ
	Расход электроэнергии на с. н., кВт	N_СН^ПГУ	0,0155 ∙ N_Э^ПГУ
	Абсолютный электрический КПД ПГУ (брутто)	(h_Э^ПГУ)_БР	N_Э^ПГУ / [(N_O_КС₁ + N_O_КС₂) / h_КУ]
	Абсолютный электрический КПД ПГУ (нетто)	(h_Э^ПГУ)_Н	(N_Э^ПГУ – N_СН^ПГУ)/ [(N_O_{КС 1} + N_O_{КС 2}) / h_КУ]
	Удельный расход усл. топлива на ПГУ, г/(кВт∙ч)	(b_Т^ПТУ)_У.Т.	122,8 / (h_Э^ПГУ)_Н где Q _У.Т. = 29300 кДж/кг

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (продолжение)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Алгоритмы вычислений параметров газа по таблицам

Исходные данные.

Сжатие воздуха в компрессоре. Известно значение относительного внутреннего КПД компрессора – η^к_oi .

Известны давление p₁ и температура t₁ в начальном состоянии и конечное давление p₂ . Процесс изоэнтропийный (s₁ = s₂ = const, т.е., ∆s = 0).

Расчет параметров в точке1.

1. Вычисляется фактическое относительное давление:

ε₁ = p₂ / p₁ . (2.1)

2. По таблицам определяются параметры точки 1 в функции от Т₁ (или в функции от t₁ , что более удобнее):

h₁ , u₁ , π₀₁ , θ₀₁ , s⁰₁ = f(t₁). (2.2)

3. Вычисляется значение энтропии в точке 1:

s₁ = s⁰₁ – R ∙ lnp₁ . (2.3)

4. Удельный объем газа в точке 1 по уравнению Клапейрона-Менделеева:

pv = RT → v₁ = RT₁ / p₁. (2.4)

Расчет параметров в точке 2t.

5. По зависимости:

(p₁ / р₂)s = const = 1/ ε₁ = π₀₁/ π₀₂_t

находим

π₀₂_t = π₀₁∙ ε₁ . (2.5)

6. По таблицам, интерполяцией, по значению π₀₂_t определяем необходимые параметры в точке 2t:

t_2t ,Т_2t , h_2t , u_2t , θ_02t , s⁰_2t = f(π_{02 t}). (2.6)

7. Вычисляется фактическое значение энтропии в точке 2t:

∆s = s₂ – s₁ = s⁰₂_t – s⁰₁ – R ∙ ln(p₂ / p₁) = 0 → s₂_t = s₁ ,

или по формуле:

s₂_t = s⁰₂_t – R ∙ lnp₂. (2.7)

8. Удельный объем газа в точке 2t определяется из соотношения:

(v₁ / v₂_t)s = const = θ₀₁/ θ₀₂_t → v₂_t = v₁ ∙ (θ₀₂_t / θ₀₁) ,

или по формуле:

v₂_t = RT₂_t / p₂. (2.8)

Здесь и далее, размерности:

t – ⁰C; T – K; p – бар; h – кДж/кг; v – м³/ кг;

s – кДж/(кг∙К); R – кДж/(кг∙К);

Расчет параметров в точке 2.

9. Удельная работа сжатия воздуха в компрессоре в обратимом процессе:

ℓ_к_t = h₂_t – h₁. (2.9)

10. Удельная работа сжатия воздуха в компрессоре в необратимом процессе:

ℓ_к = (h₂_t – h₁) / η^к_oi. (2.0)

11. Параметры состояния воздуха в конце действительного процесса сжатия.

Энтальпия воздуха в конце сжатия

h₂ = h₁ + ℓ_к . (2.11)

По таблицам, по h₂ , интерполируя, находим t₂ и s⁰₂.

12. Изменение энтропии может быть определено по соотношению

∆s = s₂ – s₁ = s⁰₂(Т₂) – s⁰₁(Т₁) – R ∙ ln(p₂ / p₁)

исходя из следующих соображений.

Учитывая, что в теоретическом адиабатном (обратимом) процессе

∆s = s_2t – s₁ = s⁰_2t – s⁰₁ – R ∙ ln(p₂ / p₁) = 0,

а в действительном адиабатном (необратимом) процессе:

∆s = s₂ – s₁ = s⁰₂ – s⁰₁ – R ∙ ln(p₂ / p₁),

получим, вычитая из последнего уравнения предыдущее:

∆s = s₂ – s₁ = s⁰₂ – s⁰₂_t . (2.12)

Из этого выражения следует, что при одинаковом отношении давлений (p₂ / p₁), изменение энтропии в действительном процессе равно разности значений энтропий, соответствующих температурам газа в концах действительного и теоретического процессов.

13. Энтропия в конце действительного (необратимого) процесса сжатия в компрессоре:

s₂ = s₁ + ∆s. (2.13)

Рис. П 2.1. Цикл ГТУ со сгоранием при p=const в Т,s – диаграмме

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

⇐ Назад

Далее ⇒