Б) Отключены деаэратор и пнд:

В рассматриваемом случае новый расход питательной воды и пара в цикле паротурбинной установки составит:

кг/сек.

При отсутствии отборов пара мощность паровой турбины будет равна:

кВт.

Затраченная в цикле ПТУ теплота:

кДж/сек

Суммарные затраты теплоты:

кДж/сек.

Мощность ПГУ:

кВт.

Энергетические показатели установки:

кг/час.

кг/кВт*час.

Из сопоставления полученных результатов следует:

1. Эффективность ПГУ определяемая термическим КПД составляет 35,38% что немного ниже термического КПД ПГУ с включенной паровой регенерацией который в этом случае равен 35,58%

2. Отключение паровой регенерации приводит к снижению мощности паровой турбины с 60844,19 кВт до кВт, при этом также уменьшается расход топлива сжигаемого в ВПГ с кг/час до _24020,52 кг/час. Однако удельные расходы топлива возрастают с 0,34 кг/кВт до 0,342 кг/кВт

Еще раз следует подчеркнуть, что указанное сопоставление производилось при переменных расходах рабочего тела в цикле паротурбинной установки. Однако наибольший интерес представляет случай при котором расходы рабочих тел а следовательно и мощности паровой и газовой турбины остаются без изменения. Это условие в большей степени соответствует условиям работы реальных парогазовых установок.

В данном случае отключение паровых регенеративных подогревателей приводит к снижению температуры питательной воды на выходе и входе в газовый подогреватель а это в свою очередь способствует увеличению затрат теплоты на получение острого пара.

Рассмотрим случай работы ПГУ с отключенным деаэратором. При этом температура и теплосодержание питательной воды на входе в ГП будут соответствовать точке 11 на рис 1.

кДж/кг.

Из уравнения теплового баланса:

(26)

Находим теплосодержание:

кДж/кг.

Температура питательной воды на выходе из ГП:

Теплота, затраченная в цикле паротурбинной установки:

кДж/сек.

Суммарные затраты теплоты:

кДж/сек.

Учитываем что кВт.

Показатели энергетической эффективности:

кВт/час.

кг/кВт*час.

В) Отключены деаэратор и пнд:

Теплосодержание:

кДж/кг.

Теплота, затраченная в цикле паротурбинной установки:

кДж/сек.

Суммарные затраты теплоты:

кДж/сек.

Учитываем что кВт.

Показатели эффективности ПГУ:

кг/час.

кг/кВт*час

Сопоставление результатов:

1. эффективность ПГУ определяемая термическим КПД составляет 33,3% немного ниже термического КПД с включенной паровой регенерацией который в этом случае равен 35,5%

2. отключение паровой регенерации и деаэратора приводит к увеличению расхода топлива с кг/час до кг/час. Так же происходит увеличение удельного расхода топлива с 0,341 кг/кВт*час до 0,363 кг/кВт*час.

2.Исследование эффективности пгу при многоступенчатом сжатии воздуха в компрессоре.

Как известно изотермический является наиболее выгодным термодинамическим процессом сжатия воздуха в компрессоре. Одним из способов приближения реальных процессов сжатия сопровождающихся значительным ростом температур, к изотермическому является способ охлаждения сжимаемого воздуха в промежуточных охладителях компрессорной установки.

Рассмотрим схему трехступенчатого сжатия воздуха с двумя промежуточными охладителями представленную на рисунке 4. Воздух с параметрами в точке 1 поступает в компрессор низкого давления (КНД) где сжимается до давления

Затем он отводится в охладитель воздуха (ОВ) в котором охлаждается до первичной температуры, после чего попадает в компрессор среднего давления (КСД), где снова сжимается до давления , после чего поступает во второй охладитель воздуха. После чего воздух попадает в компрессор низкого давления (КВД) и сжимается до конечного давления.

Рис 5. Схема трехступенчатой компрессорной установки

и процессы сжатия в T-S-диограмме.

Наиболее рациональное распределение давления между отдельными ступенями достигается исходя из условия одинаковых степеней сжатия в них. При этом затраты технической работы на весь процесс сжатия минимальны. Таким образом можно записать:

Где z-число ступеней.

давление на входе и выходе из компрессорной ступени.

давление перед компрессором и за ним.

В нашем случае при Z=3 получим:

=1,86

Температура воздуха на выходе из КНД в изоэнтропическом процессе:

К.

Действительная температура воздуха на выходе из КНД:

К.

Как видно из T-S-диаграммы трехступенчатого сжатия (рис 4) указанное распределение температур между ступенями сжатия приводит к равенству температур воздуха на входе и выходе из каждой ступени.

Таким образом:

Полезная мощность ГТУ:

кВт.

Полезная мощность парогазовой установки:

кВт.

Количество теплоты, затраченное в цикле ГТУ с учетом того, что воздух, поступающий, в ВПГ в данном случае имеет более низкую температуру:

кДж/сек.

Используя ранее полученное значение кДж/сек.

Затраты теплоты в цикле ПТУ:

кДж/сек.

Энергетические показатели:

кг/час.

кг/кВт*час.

Выполнены расчеты цикла ПГУ с трехступенчатым сжатием воздуха в компрессорной установке и его сопоставление с исходным циклом позволяют сделать следующее заключение:

1. Мощность, потребляемая компрессорной установкой, снижается с 33189,5 кВт до кВт, соответственно полезная мощность ГТУ возрастает с 24000 кВт до кВт.

2. Снижение температуры воздуха на выходе из компрессора приводит к увеличению теплоты, затраченной в цикле ГТУ с кДж/с до кДж/с.

3. В целом эффективность ПГУ снижается, о чем свидетельствует уменьшение термического КПД цикла с 35,5% до 34,4%.

Таким образом, применение сжатия в цикле ПГУ с промежуточным охлаждением нецелесообразно.