Турбинные установки АЭС
Лекция №5
Назначение и принцип работы оборудования ГТУ.
Процессы рабочего тела
p a , тогда р а = λ 2 p d , (2) λ 2 — коэффициент, учитывающий потери давления в системах всасывания воздуха (перед компрессором) и выхода газов (за турбиной), λ 2 = 0,96 … 0,98" width="640"
Газовая турбина
Основными элементами простейшей ГТУ являются — компрессор К, камера сгорания КС, турбина Т.
Точка а определяет начальные параметры воздуха перед компрессором
(р а , Т а ). Линия
аб — процесс сжатия воздуха в компрессоре до параметров р б , Т б
аб ,, - изоэнтропийное сжатие до того же давления и температуры Т б,
бс — изобарический подвод теплоты в камере сгорания; при этом температура воздуха возрастает от Т б до Т с
Вследствие гидравлических потерь р с
р с = λ 1 p b , (1)
λ 1 — коэффициент, учитывающий потери давления в воздушном тракте между компрессором и камерой сгорания, λ 1 = 0,97 … 0,98
сd — процесс расширения пара в турбине до давления p d
Вследствие потерь давления в газовом тракте за турбиной p p a , тогда
р а = λ 2 p d , (2)
λ 2 — коэффициент, учитывающий потери давления в системах всасывания воздуха (перед компрессором) и выхода газов (за турбиной), λ 2 = 0,96 … 0,98
Цикл газотурбинной установки
установим зависимость между отношениями
Обозначив
давления в компрессоре и в турбине
Учитывая (1) и (2), получим
(3)
Удельной полезной работой ГТУ называют разность (4)
Н т — работа расширения 1 кг газа в турбине,
Н к — работа, затраченная на сжатие 1 кг газа в компрессоре
(5)
— средняя теплоемкость газа в интервале температур
— средняя теплоемкость воздуха в интервале температур
Удельную подведенную теплоту определяют по разности энтальпий в
точках с и b
(6)
— средняя теплоемкость процесса подвода теплоты в камере сгорания
Цикл газотурбинной установки
Первая важная характеристика — КПД цикла ГТУ
(7)
Второй важной характеристикой цикла служит коэффициент полезной работы , определяемой как отношение полезной работы ГТУ к работе турбины
(8)
Третьей важной характеристикой цикла является коэффициент расхода газа , кг/кДж
(9)
G — расход газа, кг/с,
N — полезная мощность ГТУ, кВт
Удельная работа связана с удельным расходом соотношением
(10)
Формулы (9) и (10) используют для определения мощности ГТУ
(11)
Контрольные вопросы
1 . На какой диаграмме строятся процессы рабочего тела ГТУ?
2. Как идет изоэнтропийное сжатие воздуха в компрессоре?
3. Назовите важнейшие характеристики цикла ГТУ?
4. . Как определяется удельный подвод теплоты?
5. Как определить мощность ГТУ?
