33.Достоинства и недостатки паротурбинных и газотурбинных установок.

ГТУ имеет ряд достоинств по сравнению с паротурбинными:

1. Более компактны, т.к. топливо сжигается в небольшой по размерам камере сгорания

2. Обеспечивают быстрый запуск и нагружение

3. Проще по конструкции и в обслуживании

4. Менее емки в смысле затрат металлов и других материалов (при одинаковой мощности)

5. Имеют более низкую стоимость

6. Почти не требуют воды для охлаждения

ГТУ уступают паротурбинным установкам:

1. По единичной мощности

2. Более низкий КПД (на современном этапе развития)

3. Менее долговечны в эксплуатации

4. Более требовательны к сортам топлива.

БИЛЕТ 4

4. Влияние параметров пара на абсолютный кпд пту. Понятие эквивалентной температуры при замене цикла Ренкина циклом Карно. Промежуточный перегрев пара.

При рассмотрении влияния отдельных параметров желательно цикл Ренкина заменить эквивалентным ему циклом Карно. Для этого переменную температуру на участке подвода теплоты (нагрев питательной воды, ее испарение, перегрев пара) заменить эквивалентной температурой. Она представляет собой такую среднюю температуру, при которой экономичность цикла Карно=Экон-ти цикла Ренкина. η_t=η_к=(Т_э-Т_к)/Т_э. Отсюда Т_э=Т_к/(1- η_t)

Влияние давления свежего пара. Если при сonst Т_к и T₀ пара повысить начальное давление пара р₀, то вследствие повышения температуры насы­щения возрастет эквивалентная температура под­вода теплоты от Т_э до Т_э1 это приведет к увеличению абсолютно­го КПД цикла η_t=η_к=(Т_э-Т_к)/Т_э

Однако по мере увеличения начального давле­ния Т_э вначале возрастает, затем этот рост замедляется (до тех пор пока в h, s-диаграмме касательная ab к изотерме t₀ = const не станет параллельной участку изобары р_к = const.). Дальнейшее повышение давления приводит уже к снижению Т_э и экономичности цикла.

Повышение начального давления пара р₀ при за­данной температуре t_Q и неизменном конечном дав­лении р_к, как видно из T, s-диаграммы и h, s-диаграммы, вызывает увеличение его конечной влажности, которая, приводит к снижению относительного внутреннего КПД турбины η_0i- и эрозии рабочих ло­паток. Поэтому при повышении начального давле­ния следует увеличивать также и начальную темпе­ратуру либо применять промежуточный (вторичный) перегрев пара.

Влияние температуры пара. По­вышение начальной температуры от Т₀ до Т₀₁ приводит к возрастанию средней темпе­ратуры подвода теплоты от Т_э до Т_э1 при неизмен­ной температуре отвода ее Т_к и к соответствующе­му увеличению КПД цикла. Происходит присоединение дополнительного цикла 2dd₁ 2₁ 2 к исходному циклу 1abcd21 Поскольку в исходном цикле средняя температура подвода те­плоты Т_э ниже, чем в присоединенном, а темпера­тура отвода теплоты в обоих циклах одинакова, термический КПД присоединенного цикла выше, чем первоначального. Следовательно, эквивалентная температура Т_Э1 и термический КПД нового цикла, состоящего из исходного и присоединенного цик­лов, будут выше, чем исходного.

Повышение температуры при неизменном p_о и р_к приводит к уменьшению влажности пара в последних ступенях турбин, а значит к увеличению относительного внутреннего КПД.

Бесконечное повышение температуры невозможно. Не позволяет материал. Также при повышении температуры снижаются показатели маневренности.

Влияние конечного давления. Уменьшение давления отработавшего пара р_к при неизменных начальных параметрах р₀ и Т₀ вызывает пониже­ние температуры конденсации пара, а значит, и тем­пературы отвода теплоты Т_к. Поэтому уменьшение конечного давления всегда приводит к увеличению средней температурной разности подвода и отвода теплоты, располагаемого теплоперепада и термического КПД цикла. Площадь фигуры abedea больше площади, за­ключенной в контуре a₁bcde₁ a₁ относящейся к циклу, с более высоким ко­нечным давлением пара, на площадь заштрихован­ной фигуры аа₁е₁еа. Следовательно, располагаемый теплоперепад в первом цикле больше, чем во втором, на величину ∆H₀=(T_k1-T_k)(s₀-s'_k)

ПП. Пар после расширения в ЦВД турбины направляется в котел для вторичного перегрева. Температура его повышается с t₁ до t_пп. После ПП пар направляется в ЦНД.

На диаграмме цикл 1a¹ abde21 является ос­новным, а второй 2ee₁ fg32 — дополнительным.

Если (Т_э)_пп выше Т_э, то экономичность дополнительного цикла выше экон-ти основного цикла и КПД общего цикла возрастает.

Кроме того, уменьшается влажность пара в последних ступенях турбины. А значит увеличивается относительный внутренний КПД этих ступеней.