5.2. Расчет располагаемой мощности гту при планировании режима работы кс
Располагаемая мощность ГТУ - это максимальная рабочая мощность на муфте, которую может развить ГТУ в конкретных станционных условиях. Ее величина определяется внешними эксплуатационными условиями, уровнем технического состояния, параметрами эксплуатационных ограничений и другими факторами.
Эксплуатационными ограничениями располагаемой мощности ГТУ различных типов могут служить разные параметры (температура на входе и выходе турбины, между турбинами, частота вращения ротора турбокомпрессора и т. д.).
Располагаемая мощность ГТУ
,
(5.17)
где
- коэффициент технического состояния
ГТУ (табл. 5.2);
-
коэффициент, учитывающий влияние системы
противообледенения (0,87 - для ГТК-10, 1 -
для остальных типов ГПА);
-
коэффициент, учитывающий влияние
температуры атмосферного воздуха на
мощность ГТУ (см. табл. 5.2);
,
- фактическая и номинальная
Таблица 5.3
Параметры и коэффициенты для определения индивидуальных норм затрат топливного газа и поправочных коэффициентов к нормам
Параметр или коэффициент
|
ГТ-6- ГТН-6 |
ГПА- Ц-6,3 |
ГТК- 10 |
ГПА- 10 |
ГТК- 16 |
ГТН- 16 |
ГТН- 25 |
ГТК- 10И |
"Кобер- ра-182" |
ГТН- 25И |
Номинальная мощность ГТУ , кВт |
6300 |
6300 |
10000 |
10000 |
16000 |
16000 |
25000 |
9700 |
12900 |
24500 |
Номинальный кпд. ГТУ |
0,24 |
0,225 |
0,29 |
0,265 |
0,25 |
0,29 |
0,28 |
0,257 |
0,273 |
0,275 |
Номинальная
температура воздуха на входе ГТУ
|
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
25 |
25 |
15 |
25 |
Коэффициент
технического состояния ГТУ по
топливному газу
|
1,05 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
Коэффициент
технического состояния ГТУ по мощности
|
0,59 |
0,95 |
0,9 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
Коэффициент,
учитывающий влияние работы системы
противообледенения на к. п. д. ГТУ
|
1 |
1 |
1,04 |
1,025 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1,01 |
Коэффициент,
учитывающий влияние температуры
атмосферного воздуха на мощность ГТУ
|
3,7 |
1.3 |
3,7 |
3,7 |
3,2 |
3,2 |
3,4 |
2 |
2 |
2,2 |
Номинальный
политропический к. п. д. нагнетателя
|
0,83 |
0,82 |
0,85 |
0,85 |
0,83 |
0,82 |
0,83 |
0,83 |
0,83 |
0,83 |
Коэффициент
режима работы нагнетателя
|
0,96 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
Коэффициент
гидравлических сопротивлений между
ступенями сжатия
|
0,985 |
1 |
0,985 |
0,985 |
0,985 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Механический
к. п. д. нагнетателя
|
0,975 |
0,98 |
0,99 |
0,99 |
0,995 |
0,995 |
0,995 |
0,99 |
0,995 |
0,995 |
Коэффициент
потерь (утечек) газа в топливном
коллекторе
|
0,99 |
0,99 |
0,995 |
0,995 |
0,995 |
0,995 |
0,995 |
0,995 |
0,995 |
0,995 |
Коэффициент
наработки
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25-50 тыс.ч.
|
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
50-100 тыс.ч.
|
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
°С
для диапазона:
температура
воздуха на входе ГТУ, °С;
-
абсолютное барометрическое давление
воздуха, МПа.
Температура воздуха на входе ГТУ
,
где
- расчетная температура атмосферного
воздуха месяца, сезона, квартала, °С
(см. СНиП 2.01.01-82
"Строительная климатология и
геофизика");
- поправка на изменчивость климатических
данных (2,5 °С для среднемесячной и 1,5°С
для среднесезонной температуры);
-
поправка на местный подогрев атмосферного
воздуха (в среднем 2,5°С);
-
поправка, учитываемая при работе
установок водоиспарительного охлаждения
в летнее время (6-10 °С).
Расчетное давление воздуха является функцией расположения КС над уровнем моря:
Расчетное давление атмосферного воздуха
Высота над уровнем моря, м |
0 |
250 |
500 |
750 |
1000 |
1250 |
1500 |
Абсолютное давление атмосферного воздуха, МПа |
0,102 |
0,098 |
0,0954 |
0,0925 |
0,0897 |
0,0872 |
0,0846 |
Для газотурбинных установок имеется общее конструктивное ограничение максимальной располагаемой мощности - 100 % для ГПА-10 и 115 % для агрегатов остальных типов.
Пример 5.2. Агрегат ГТН-16 работает в следующих условиях:
среднемесячные
температуры
атмосферного воздуха в июне, июле,
августе соответственно 23, 25,6 и 23,5 °С;
атмосферное давление 0,1013 МПа; система
водоиспарительного охлаждения отсутствует
(
=
0). Коэффициент технического состояния
= 0,95. Определить для летнего сезона
располагаемую мощность при отсутствии
вибрационных и прочих ограничений.
Низшая теплота сгорания номинальная.
Решение
1. По табл. 5.1 = 16000 кВт; = 3,2.
2. Средняя температура летнего сезона
°C.
3.
Температура воздуха на входе в осевой
компрессор:
=
28 °С.
4. Располагаемая мощность ГТУ
=
13 100 кВт.
Этот метод требует дополнительного определения коэффициента технического состояния по каждому агрегату в КЦ в отдельности.