4. Расчёт внутренней мощности компрессора.

1. Теоретическая мощность, затраченная на воздух, поступающий в КС:

N _{О В КС}= G_{В КС} × ℓ_{к t}=100,281 × 321 = 32190,2 кВт.

2. Теоретическая мощность, затраченная на потоки воздуха охлаждения ГТД:

N _О^К ₍₅₎= G_{ВО 5}^Д × ℓ_{к t (5)}=0,114×179,2=19,6 кВт.

N _О^К ₍₇₎= G_{ВО 7}^Д × ℓ_{к t (7)}=0,926×216,9=200,8 кВт.

N _О^К ₍₁₀₎= G_{ВО 10}^Д × ℓ_{к t (10)}=15,008×262,2=3935,1 кВт.

N _О^К ₍₁₅₎= G_{ВО 15}^Д × ℓ_{к t (15)}=40,152×321=12888,8 кВт.

N _О^К _ВВТО= G_ВВТО^Д × ℓ_{к t ВВТО}=30,460×321=9777,7 кВт.

3. Суммарная мощность воздуха охлаждения:

∑(N _{О В ОХЛ})_I= N _О^К ₍₅₎ + N _О^К ₍₇₎ + N _О^К ₍₁₀₎ + N _О^К ₍₁₅₎ + +N _О^К _ВВТО=19,6+200,8+3935.1+12888,8+9777,7=26822 кВт.

4. Внутренняя мощность компрессора:

N_I ^К=(N _{О В КС} +∑(N _{О В ОХЛ})_I) / η_OI ^К=(32190,2+26822)/0,87=67830,1 кВт.

5. Расчет мощности газовой турбины.

1. Электрическая мощность газовой турбины:

N_Э ^ГТ= N_Э ^ГТУ + N_I ^К=110000+67830,1=177830,1 кВт.

2. Теоретическая мощность, развиваемая газами камеры сгорания:

N_{O КС} = N_Э ^ГТ / (η_OI ^ГТ × η _М ^ГТ × η _Г ^ГТ) + ∑(N _{О В ОХЛ})_I =

=177830,1 / 0,9089 × 0,98 × 0,983 + 26822 = 229921,8 кВт.

3. Теоретическая мощность газовой турбины:

N_O ^ГТ= N_{O КС} - ∑(N _{О В ОХЛ})_I=229921,8 – 26822 = 203099,8 кВт.

4. Внутренняя мощность газовой турбины:

N_i ^ГТ = N_O ^ГТ × η_OI ^ГТ = 203099,8 × 0,9089 = 184597,4кВт.

6. Расчет экономических показателей гту.

1. Удельный расход действительного топлива на ГТУ:

b_Т^ГТУ=3600 × (B_Т × 1000)/ N_Э ^ГТУ=3600×(7,048×1000)/110000=230,7 г / (кВт∙ч).

2. Расход условного топлива на ГТУ:

B_У.Т.= B_Т × Q^Р_Н / Q _У.Т.=7,048×49080/29300=11,806 кг/с.

3. Удельный расход условного топлива на ГТУ:

(b_Т^ГТУ)_У.Т.= 3600 × (B_У.Т. × 1000)/ N_Э ^ГТУ=3600×(11,806×1000)/110000=386 г / (кВт∙ч).

4. Абсолютный (термический) КПД обратимого цикла ГТУ:

η_t^ГТУ=[(h₃ – h_{4 t}) – (h_{2 t} – h₁)] / (h₃ – h_{2 t})=

= [(1949,66-835,53)-(577,8-256,8)]/(1949,66-577,8) = 0,578.

5. Относительный внутренний КПД необратимого (реального) цикла ГТУ:

6. Относительный эффективный КПД ГТУ:

η _ОЕ ^ГТУ= η_i ^ГТУ × η _М ^ГТУ=0,465×0,98=0,456.

7. Относительный электрический КПД ГТУ:

η_ОЭ^ГТУ= η_i^ГТУ×η _М ^ГТУ×η _Г ^ГТУ=0,465×0,98×0,983=0,448.

8. Внутренняя мощность ГТУ:

N_I ^ГТУ = N_I ^ГТ – N_I ^К = 184597,4 – 67830,1 = 116767,3 кВт.

9. Электрическая мощность на клеммах электрогенератора:

N_Э ^ГТУ = N_I ^ГТУ × η _М ^ГТУ × η _Г ^ГТУ = 116767,3 × 0,98 × 0,983 = 112486,6 кВт.

10. Коэффициент полезной работы:

φ = N_Э ^ГТУ / N_I ^ГТ = 112486,6 /184597,3 = 0,609.

7. Расчёт расходов продуктов сгорания из гт в котёл-утилизатор.

1. Объём сухих трёхатомных газов:

V_RO2^Д = V_RO2 × V_ПГ = 0,993 × 9,747 = 9,679 м³/с.

2. Объём азота:

V_N2^Д = V⁰_N2 × V_ПГ = [0,79× V⁰ + (N₂/100)] × V_ПГ =

=[0,79 × 9,4012 +(0,63/100)]×9,747 = 72,45 м³/с.

3. Объём водяных паров:

V_H2O^Д = V_H2O×V_ПГ = =[0,01×(2×СН₄+3×С₂Н₆+4×С₃Н₈+5×С₄Н₁₀+0,124×d_Г)+0,0161×V⁰∙₄]×V_ПГ =

=[0,01×(2×98+3×0,45+4×0,1+5×0,02+0,124×8)+0,0161×9,4012×3,559]×9,747 =

= 24,632 м³/с.

4. Действительный избыток воздуха на входе в КУ:

∆V_B^Д = ∆V_B × V_ПГ = (₄ – 1) × V⁰ × V_ПГ = (3,559– 1) × 9,4012 × 9,747 = 234,49 м³/с.

5. Действительный суммарный объём продуктов полного сгорания:

V_Г^Д = V_RO2^Д + V_N2^Д + V_H2O^Д + ∆V_B^Д =9,679+72,45+24,632+234,49 = 341,251 м³/с.

6. Действительный суммарный расход в КУ из ГТ продуктов полного сгорания:

G_Г^Д = V_Г^Д × ρ_{Г КУ} = 341,251 × 0,4528 = 154,518 кг/с.

7. Действительный массовый расход воздуха из ГТ в котёл-утилизатор:

G_{Г КУ} = G_Г^Д + (G_{ВО 5}^Д + G_ВО7 ^Д + G_ВО10^Д + G_ВО15^Д +G_ВВТО^Д) =

= 154,518 + (0,114 + 0,926 + 15,008+40,152+30,460) = 241,18 кг/с.