Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛЕКЦИЯ №11.doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
16.09.2019
Размер:
317.44 Кб
Скачать

5. Основные параметров газотурбинных установок

5.1. Определение основных параметров газотурбинных установок на основе обобщенных характеристик

Исходя из того, что приведенные характеристики (параметры) всех двухвальных газотурбинных установок (ГТУ) (за исключением агрегатов ГТК-10И и ГТН-25И, имеющих поворотные направляющие аппараты силовой турбины) были обобщены, т. е. представлены в относительной форме - в виде зависимости параметров, отнесенных к номинальным значениям, относительные приведенные параметры ГТУ определяют по следующим формулам:

приведенная относительная мощность

, (5.1)

где и - номинальная и фактическая мощности ГТУ; и - номинальная и фактическая температуры наружного воздуха; и номинальное и фактическое атмосферные давления;

относительный к. п. д. ГТУ

, (5.2)

где и - номинальный и фактический к. п. д. ГТУ;

приведенная относительная температура по трактам ГТУ

, (5.3)

где и - номинальная и фактическая температуры;

приведенный относительный расход топливного газа

, (5.4)

где и - номинальный и фактический расход топливного газа; и - номинальная и фактическая теплота сгорания;

относительная степень сжатия в компрессоре

, (5.5)

где и - номинальная и фактическая степень сжатия;

приведенный относительный расход воздуха через компрессор

, (5.6)

где и - номинальный и фактический расход воздуха;

приведенная относительная частота вращения

, (5.7)

Каждый относительный параметр, приведенный к нормальным или номинальным условиям зависит от приведенной относительной мощности. Эти же и некоторые другие параметры могут быть рассчитаны по следующим формулам:

, (5.8)

где - приведенная температура на входе турбины;

; (5.9)

; (5.10)

; (5.11)

где - приведенный расход на входе компрессора;

; (5.12)

, (5.13)

где - приведенный расход топливного газа.

Приведенная температура на выходе турбины низкого давления

; (5.14)

Приведенная температура на выходе компрессора

. (5.15)

Зависимость основных обобщенных относительных характеристик ГТУ от относительной мощности изображена на рис. 5.1.

Для определения основных параметров ГТУ в случае отклонения режима ее работы от номинального, в частности при снижении оборотов ТНД, служат характеристики, приведенные на рис. 5.2.

При увеличении сопротивления входного и выходного трактов от номинальных величин, а также в случае отбора сжатого воздуха за компрессором проводится корректировка относительной мощности и относительного к. п. д. ГТУ :

Параметр

, %

, %

Увеличение сопротивления на 0,1013 кПa:

входного тракта

выходного тракта

Отбор воздуха за осевым компрессором в количестве 1 % от общего расхода через него.

-3,7

-2

Примечание. В числителе - ГТУ со степенью повышения давления в компрессоре до 6; в знаменателе - более 6.

Рис. 5.1. Обобщенные относительные характеристики ГТУ

Пример 5.1. Агрегат ГТК-10 имеет частоту вращения ТНД 3950 об/мин и температуру перед ТВД 770 °С. Температура наружного воздуха = +5 °С, барометрическое давление = 0,1 МПа, низшая теплотворная способность топлива = 34332 кДж/м . За осевым компрессором отбор воздуха в количестве 1 % от общего расхода через компрессор. Определить основные параметры ГТУ.

Решение

Приведенная относительная температура перед ТВД (см. формулу 5.3)

.

Приведенные относительные обороты ТНД (см. формулу 5.7)

.

Рис. 5.2. Диаграмма режимов

На диаграмме режимов (см. рис. 5.2) по и определяем относительную приведенную мощность. = 1,075. По графикам (рис. 5.1) = 1,02; = 1,025; = 1,03; = 1,09; = 1,04; = 1,03; = 1,13.

Фактические значения параметров на заданном режиме определяются по формулам 5.1-5.7.

кВт.

С учетом потери 3 % мощности из-за отбора воздуха за компрессором кВт

= 756 К (483 °С);

= 458,1 К (185,1 °С);

= 5261 об/мин;

= 4,7;

= 89,2 кг/с;

= 1,03·29=29,87.

С учетом потери к. п. д. из-за отбора воздуха за компрессором = 29,87-(29,87·0,02) = 29,27.

= 4023 м /ч.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]