3. Результаты расчета эксплуатационных характеристик гтэ-160

При расчете дроссельных и климатических характеристик решалась задача стабилизации параметров выходных газов ГТУ (температура газов за турбиной ГТУ поддерживалась постоянной =const.) Для этого в программной среде МS Excel, была составлена программа регулирования ГТУ «ГТЭ-65П.xls», при помощи которой обеспечивался необходимый режим работы двигателя, путем воздействия на естественные рычаги его управления. В данном случае применялось изменение угла поворота входного направляющего аппарата (ВНА), первой ступени компрессора [1]. Основные показатели сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Дроссельные характеристики ГТЭ-160 при

	-35	-25	-15	-6
	0,6853	0,8001	0,8967	1
МВт	72,5	109,847	131,2	155,2
кВтс/кг	199,86	263,59	284,36	304,89
кг топл/кВтч	0,2753	0,229	0,219	0,2103
	0,2679	0,3216	0,3367	0,3506
К	781,64	781,64	781,64	781,64
К	1231,27	1272,87	1303,39	1333

Таблица 3.2 - Климатические характеристики ГТЭ-160

tн (С)	46,1	15	-11,8	-35	-55,27
Ne, МВт	114,5	132,192	163,0	179,5	194,0
Nуд, кВт/кг/с	212,52	259,71	291,96	323,96	351,25
ηе	0,28	0,30	0,31	0,32	0,34
Gв, кг/c	538,900	509	558,370	554,050	552,440
Тг, К	1307,883	1333,15	1345,387	1353,778	1364,164
Gт, кг/c	8,34	8,82	10,53	11,18	11,66
Gc, кг/c	545,54	515,28	565,25	560,88	559,25
Cе, кг.топл/кВт ч	0,26210	0,240211	0,23247	0,22429	0,21633
Тт,К	805,64	809,76	809,11	807,52	810,43
, град	-10	-6	-5,7	-5,5	-5

4. Аналитический расчет вариантов тепловых схем комбинированной энергетической установки.

Аналитический расчет вариантов тепловых схем комбинированной энергетической установки предполагает выбор тепловой схемы КПГУ, а также сравнение выбранной тепловой схемы с точки зрения экономичности с другими схемами (например, с раздельно работающими ПТУ и ГТУ и др.). При этом основным критерием выбора той или иной схемы совместной работы ГТУ ГТЭ-160 и ПТУ на базе турбины Т-60/73-7,8/0,04 является обеспечение паропроизводительности и параметров свежего пара перед турбиной, необходимых для нормальной работы ПТУ.

Проведем расчет потребного количества теплоты для генерации пара в КУ:

Рассчитаем при 100%-й нагрузке ГТУ:

Для предотвращения коррозии минимальная температура дымовых газов должна быть не ниже 95°С (368К).

Рассчитаем при .

Тогда

, т.е. теплоты, утилизируемой в КУ, достаточно для генерации пара, необходимого для работы ПТУ(без дожигания).

Рассмотрим режим, при котором ВНА прикрыт и ГТУ работает на 75%-й нагрузке.

Рассчитаем при .

Тогда

, т.е. теплоты, утилизируемой в КУ, недостаточно для генерации пара, необходимого для работы ПТУ (без дожигания). Для выполнения условия требуется дожигание топлива в камере дожигания КУ.

Оценив фактическое количество теплоты, утилизируемое в КУ, с потребным количеством, необходимо далее обосновать варианты комбинированной энергетической установки, установив фактическую паропроизводительность КУ для нужд ПТУ на различных режимах работы ГТУ. Из технического описания КУ Е-220/50-8,33/0,6 номинальные расходы по контурам:

Обеспечение паропроизводительности определяется из системы уравнений:

Решая совместно систему уравнений в пакете MS Excel с помощью сервиса «Поиск решения», получаем фактическую паропроизводительность котла-утилизатора в контурах ВД и НД:

• при 100% нагрузке ГТУ:

Из полученных данных можно сделать вывод, что на данном режиме работы паропроизводительность котла достаточна для нормальной работы ПТУ.

• при 75% нагрузке ГТУ:

При 75% нагрузки ГТУ потребная паропроизводительность не обеспечивается, поэтому требуется дожигание топлива в камере дожигания КУ.

В рамках этой курсовой работы по результатам проведенного анализа предлагается последовательно рассмотреть следующие варианты комбинированной энергетической установки:

1. ГПТУ без дожигания топлива, когда теплота уходящих газов ГТУ поступает в котел-утилизатор, где используется для выработки пара, который потом срабатывается на паровой турбине;

2. комбинированную ПГУ с дожиганием топлива, когда для выработки пара наряду с утилизационной теплотой используется теплота, получаемая сжиганием дополнительного количества топлива в камере дожигания котла-утилизатора;

3. схема КПГУ с дожиганием продуктов сгорания ГТУ в топке парового котла и подводом дополнительного топлива и воздуха.