Расчет расходов воздуха компрессора.

1. Суммарный массовый расход воздуха компрессора:

G_К^Д=G_Т – В_Т=237,59-13,14=224,45 кг/с.

2. Приведенный расход воздуха компрессора:

G_{В ПР}= G ∙ (p_ПР / p_Н) ∙ [(z / z_ПР) ∙ (R/R_ПР)∙(T_Н/T_ПР)]^0,5=237,59∙(1,1013/0,96)∙[(0,28715/0,287)∙(308,15/293)]^0,5=279,59 кг/с.

3. Суммарный объемный расход воздуха компрессора:

V_К^Д= G_К^Д / ρ_НВ=224,45/1,085=206,87 м³/с.

4. Объемные расходы воздуха, отбираемого из компрессора:

V_{ВО 5}^Д=0,0003 ∙ V_К^Д=0,0003∙206,87= 0,0621 м³/с.

V_ВО7 ^Д=0,002 ∙ V_К^Д=0,002∙206,87 =0,4137 м³/с.

V_ВО10 ^Д=0,026 ∙ V_К^Д=0,026∙206,87 =5,379 м³/с.

V_ВО15 ^Д=0,058 ∙ V_К^Д=0,058∙206,87 =11,998 м³/с.

V_ВВТО ^Д=0,044 ∙ V_К^Д=0,044∙206,87 =9,1 м³/с.

5. Массовые расходы воздуха, отбираемого из компрессора:

G_{ВО 5}^Д= V_{ВО 5}^Д ∙ ρ _{2 (5)}^ГТ=0,0621∙2,854 =0,177 кг/с.

G_{ВО 7}^Д= V_{ВО 7}^Д ∙ ρ _{2 (7)}^ГТ=0,4137 ∙2,344 =0,97 кг/с.

G_{ВО 10}^Д= V_{ВО 10}^Д ∙ ρ _{2 (10)}^ГТ=5,379 ∙2,879 =15,486 кг/с.

G_{ВО 15}^Д= V_{ВО 15}^Д ∙ ρ _{2 (15)}^ГТ=11,998 ∙3,664 =43,96 кг/с.

G_ВВТО= V_ВВТО^Д ∙ ρ _{2 ВВТО}^ГТ=9,1 ∙5,664=51,543 кг/с.

6. Действительный массовый расход воздуха в КС:

G_{В КС}= G_К^Д – (G_{ВО 5}^Д + G_ВО7 ^Д + G_ВО10^Д + G_ВО15^Д + G_ВВТО^Д)=

= 224,45-(0,177 +0,97 +15,486 +43,96 +51,543)=112,32 кг/с.

 

 

Расчёт внутренней мощности компрессора.

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

N _{О В КС}= G_{В КС} ∙ ℓ_{к t}=112,32 ∙ 334,6933 = 37592,8 кВт.

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

N _О^К ₍₅₎= G_{ВО 5}^Д ∙ ℓ_{к t (5)}=0,177∙545=96,47 кВт.

N _О^К ₍₇₎= G_{ВО 7}^Д ∙ ℓ_{к t (7)}=0,96∙329,14=315,97 кВт.

N _О^К ₍₁₀₎= G_{ВО 10}^Д ∙ ℓ_{к t (10)}=15,486∙297,8=4611,73 кВт.

N _О^К ₍₁₅₎= G_{ВО 15}^Д ∙ ℓ_{к t (15)}=43,96∙207,76=9133,12 кВт.

N _О^К _ВВТО= G_ВВТО^Д ∙ ℓ_{к t ВВТО}=51,543∙450,43=23216,52 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=96,47+315,97+4611,73+9133,12+23216,52 =37373,81 кВт.

4. Внутренняя мощность компрессора:

N_I ^К=(N _{О В КС} +∑(N _{О В ОХЛ})_I) / η_OI ^К=(37592,8+37373,81)/0,87=86168,52 кВт.

 

Расчет мощности газовой турбины.

1. Электрическая мощность газовой турбины:

N_Э ^ГТ= N_Э ^ГТУ + N_I ^К=110000+86168,52 =196168,52 кВт.

2. Теоретическая мощность, развиваемая газами камеры сгорания:

N_{O КС}  =[N_Э ^ГТ/ η_КС – ∑(N _{О В ОХЛ})_I ]/(η_OI ^ГТ ∙ η _М ^ГТ ∙ η _Г ^ГТ) =

=[196168,52/0,941 – 37373,81]/ 0,91∙0,98 ∙ 0,983=195170,71 кВт.

3. Теоретическая мощность газовой турбины:

N_O ^ГТ= N_{O КС}  + ∑(N _{О В ОХЛ})_I=195170,71 + 37373,81 = 232544,52 кВт.

4. Количество теплоты, полученное газами в камере сгорания:

  Q_КС= N_O ^ГТ / η_КС=232544,52 /0,941 =247124,9 кДж/с

 

Расчет экономических показателей ГТУ.

1. Удельный расход действительного топлива на ГТУ:

b_Т^ГТУ=3600 ∙ (B_Т ∙ 1000)/ N_Э ^ГТУ=3600∙(13,14 ∙1000)/110000 = 430 г / (кВт∙ч).

2. Расход условного топлива на ГТУ:

B_У.Т.= B_Т ∙ Q^Р_Н / Q _У.Т.=13,14∙40022,4/29300=17,95 кг/с.

3. Удельный расход условного топлива на ГТУ:

(b_Т^ГТУ)_У.Т.= 3600 ∙ (B_У.Т. ∙ 1000)/ N_Э ^ГТУ=3600∙(17,95∙1000)/110000=587,46 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})=

= [(1949,66-875,03)-(623,5643 -288,871)]/(1949,66-623,5643) = 0,56.

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

6. Относительный эффективный КПД ГТУ:

η _ОЕ ^ГТУ= η_i ^ГТУ ∙ η _М ^ГТУ=0,4∙0,98=0,391.

7. Относительный электрический КПД ГТУ:

η_ОЭ^ГТУ= η_i^ГТУ∙η _М ^ГТУ∙η _Г ^ГТУ=0,4∙0,98∙0,983=0,392.

 

Опорные параметры для расчета котла-утилизатора П-88.

1. Давление в барабане контура низкого давления (давление в интегрированном деаэрационном устройстве котла-утилизатора) задаётся: p_БНД = 7,26 бар.

2. Давление в барабане контура высокого давления задаётся: p_БВД = 75,41 бар.

3. Давление основного конденсата на стороне напора конденсатного электронасоса (КЭН) определяется по характеристикам (КЭН): p_КЭН = 24 бар.

4. Потеря давления основного конденсата в конденсаторе пара уплотнений (КПУ) паровой турбины: Δp_КПУ = 1 бар.

5. Давление питательной воды на выходе из узла смешения газового подогревателя конденсата (ГПК) (на входе в КУ):

p _{ПВ до ГПК} = p _КЭН  – ∆ p_КПУ =24 -1 = 23 бар.

6. Температура основного конденсата за конденсатором паровой турбины:

t_ОК = 30 ^OC.

7. Величина подогрева основного конденсата в КПУ: ∆ t _КПУ = 4 ^OC.

8. Температура основного конденсата за КПУ: t _{за КПУ} = t_ОК + ∆ t _КПУ = 30 + 4 = 34 ^OC.

9. Температура питательной воды на входе в ГПК КУ: t _{до ГПК} = 65 ^OC.

10. Расход пара в коллектор СН из контура НД (не более 3 %): D_CH = 3 %.

11. Теплосодержание пит. воды на выходе из узла смешения ГПК определяется по таблицам воды и пара: h _{до ГПК} = hs(t_{до ГПК} , p _{ПВ до ГПК}) = 273,9 кДж/кг.

 

1. Температурные напоры в пинч-пунктах.

1. Температурный напор в пинч-пункте на выходе питательной воды из ГПК принимается: δt_ГПК = 13 ^OC.

2. Температурный напор в пинч-пункте на выходе пара контура НД из пароперегревателя НД принимается: δt_ППНД = 13 ^OC.

3. Температурный напор в пинч-пункте на входе питательной воды в экономайзер ВД принимается: δt_ЭВД = 13 ^OC.

4. Температурный напор в пинч-пункте на выходе пара контура ВД из пароперегревателя ВД принимается: δt_ППВД = 45 ^OC.