1. Расчетная тепловая схема пгу-тэс.

На рис. 1 представлена принципиальная тепловая схема ПГУ-ТЭС.

Рис. 1. Принципиальная тепловая схема ПГУ-ТЭС.

2. Влияние аэродинамического сопротивления котла-утилизатора на параметры выхлопных газов.

Утилизация части теплоты уходящих газов ГТУ в тепловых схемах ПГУ связана с некоторым повышением сопротивления выхлопного тракта и ростом давления газов за газовой турбиной, что приводит к небольшому снижению электрической мощности, а соответственно и КПД, и к незначительному увеличению температуры газов за ГТУ.

В результате аэродинамического расчёта выявим влияние аэродинамического сопротивления котла-утилизатора на параметры выхлопных газов ГТУ.

Дополнительное аэродинамическое сопротивление на выхлопе ГТУ за счёт установки котла-утилизатора принимаю:

Величина атмосферного давления:

Относительная величина потери давления на выхлопе турбины:

Коэффициент уменьшения электрической мощности:

Мощность ГТ с учётом поправки на аэродинамическое сопротивление КУ:

Коэффициент уменьшения КПД производства электроэнергии:

Коэффициент увеличения температуры на выхлопе турбины:

Температура на выхлопе турбины с учётом поправки на аэродинамическое сопротивление КУ:

3. Расчет состава и теплофизических свойств продуктов сгорания газообразного топлива.

Рассчитаем теоретическое количество воздуха, необходимого для полного сгорания 1 нм³ сухого газообразного топлива:

Объемный состав продуктов сгорания газообразного топлива определяется по формулам:

Таким образом, полный относительный объем продуктов сгорания газового топлива составляет:

Вычислим объемные доли продуктов сгорания:

Определение параметра β для газовой смеси известного состава:

Определение параметра µ для газовой смеси известного состава:

Используя найденные величины и по таблицам [1], при температуре дымовых газов равной , определяем энтальпию газов за ГТ:

4. Тепловой расчет камеры дожигания ку

Схема камеры дожигания представлена на рис. 2.

Рис. 2. Камера дожигания.

Определим температуру дымовых газов перед КУ:

Определяем энтальпию дымовых газов перед КУ, используя таблицы [1] и найденные и :

Составляем уравнение теплового баланса (УТБ) для камеры дожигания.

Принимаем:

Тогда расход топлива на дожигание из УТБ:

Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг топлива:

Избыток воздуха после камеры дожигания:

5. Тепловой расчет ку

Составляем уравнение теплового баланса для поверхности нагрева пароперегревателя (ПЕ) КУ:

Коэффициент сохранения теплоты:

Примем гидравлическое сопротивление пароперегревателя:

Давление в барабане КУ:

По давлению с помощью WSP определим энтальпию среды (вода) в состоянии насыщения и температуру насыщения в барабане (Б):

Определим энтальпию пара после ПЕ КУ по и :

Составляем уравнение теплового баланса для испарителя:

Зная температурный напор на “холодном конце” испарителя (“пинч-поинт”), можно определить температуру выхлопных газов за испарителем КУ:

По данной температуре определяем энтальпию выхлопных газов за испарителем КУ по таблицам [1]:

Составляем уравнение теплового баланса для экономайзера:

Определяем температуру на выходе из экономайзера, зная недогрев воды до температуры насыщения:

Давление, развиваемое питательным насосом:

Определяем энтальпию воды на выходе из ЭК КУ по и :

По давлению в деаэраторе определяем температуру и энтальпию воды в деаэраторе:

и .

Определим подогрев в питательном насосе, принимая

Энтальпия воды перед ЭК КУ:

Тогда температура воды за питательным насосом:

Решаем систему из трёх уравнений:

Из системы выражаем: ;

По найденным параметрам газов за ПЕ и ЭК находим температуры газа за ПЕ и ЭК по таблицам [1]:

Составляем уравнение теплового баланса для деаэратора и газового подогревателя конденсата.

Для деаэратора уравнение теплового баланса:

Принимаем:

По и по определяем:

По и определяем при изоэнтропном процессе расширения:

Принимаем:

Давление основного конденсата и температура конденсата на выходе из ГПК соответственно:

По давлению основного конденсата и температура конденсата на выходе из ГПК определяем:

Уравнение теплового баланса для ГПК:

По давлению в конденсаторе определяем остальные параметры:

Совместно решаем уравнения, с учетом того, что :

Получаем:

По энтальпии газов на выходе из ГПК и таблицам [1] определяем температуру газов на выходе из ГПК:

Расчет ГВТО.

Составляем уравнение теплового баланса для газоводяного теплообменника:

Принимаем давление сетевой воды:

Тогда при и :

При и :

При и :

При энтальпия уходящих газов:

Из уравнения теплового баланса определяем расход сетевой воды на ГВТО:

Определение тепловых нагрузок КУ:

Суммарный тепловой поток от дымовых газов к нагреваемому теплоносителю в КУ составит:

Результаты сводим в табл. 3.

Таблица 3

Результаты теплового расчета КУ

Поверхность	Температура дымовых газов, ˚С		Температура нагреваемого теплоносителя,˚С		Тепловой поток, кВт
	вход	выход	вход	выход
ПЕ	566		312.82	5
И			312.82	312.82
Э			135.15	299.82
ГПК			31.01	191.1
ГВТО		110	50	100

По результатам расчета строим Q-t диаграмму, представленную на рис. 3.

Рис.3. Q-t диаграмма КУ.