Материал: 2293

9.Мощность на клеммах генератора NЭ = 68 кВт.

10.Вырабатываемая мощность по (2.21) N = 64 кВт.

11.Тепловая нагрузка по формуле (2.23)

Q = 0,993 · (1,1 · 826 – 1,009 · 353) = 551 кВт.

12.Количество вырабатываемого пара по формуле (2.24) GП = 0,15

кг/с.

13.Эксергия пара по формуле (2.25)

14. Эксергетический КПД по формуле (2.26)

ex 64 261 0,46. 707,4

Расчет эффективности теплохладоэнергетического агрегата на базе ГТД, вырабатывающего холод умеренно низких температур ( 10 0С) (ТХЭА-1)

5. Температура газов на выходе из детандера без учета конденсации влаги рассчитывается по формуле (2.16)

30

6. Расход газов через детандер

GД GГ 1 dB ,

где dВ – содержание влаги на входе в детандер, г/кг.

GД 0,993 1 0,011 0,98 кг/с.

7. Мощность детандера (2.27)

NДВ 0,98 1,005 303 1,011 247 54 кВт.

8.Вырабатываемая мощность N = 52 кВт.

9.Тепловая нагрузка

Q GГ сР6Т6 сРРТР GД [r d6 d8

здесь ТР – равновесная температура, при которой начинается процесс конденсации влаги в потоке газа.

Q 0,993 1,1 829 1,005 321 0,98 [2430 0,0295 0,011

1,005 321 1,005 303 ] 645 кВт.

10.Эксергия пара рассчитывается по формуле (2.25)

11. Эксергетический КПД без учета холодильного эффекта

ех 52 306 0,506. 707,4

12. Холодопроизводительность установки

Q0Х NДВ r d8 9GД ;

Q0Х 54 2834 0,011 0,0005 0,98 24 кВт.

13. Эксергия потребляемого холода при разности температур потребителя (на холодном конце tХ = 15 0С, на горячем tГ = 10 0С)

Ex0 Q0Х ТОС ТСР 24 288 277 0,9 кВт. ТСР 277

ТСР = 0,5 · (293 + 262) = 277 К.

14. Эксергетический КПД установки с учетом холодильного эффекта

ех 52 306 0,9 0,507. 707,4

31

Расчет эффективности теплохладоэнергетического агрегата на базе ГТД с регенерацией холода на температурный режим ( 70 0С) (ТХЭА-2)

1. Степень расширения газов в турбине

где p1'' = р0 + р = 0,101 + 0,005 = 0,106 МПа.

2.Температура газов за турбиной рассчитывается по (2.16) Т6 = 833 К.

3.Внутренняя мощность турбины по формуле (2.17) NГТВ 285 кВт.

4.Температура газов

Q0Х NД cP ТРЕГ GГ 44 1,003 4 0,98 40 кВт.

10. Эксергия холода при разности температур потребителя (на холодном конце tХ = 15 0С, на горячем tГ = 10 0С)

ТСР = 0,5 · (234 + 218) = 226 К. 11. Эксергетический КПД агрегата

32

ех 38 310 10,9 0,507. 707,4

Расчет эффективности теплохладоэнергетического агрегата, вырабатывающего твердый диоксид углерода (ТХЭА-3)

1.Внутренняя мощность турбины по (2.16) NГТВ 285 кВт.

2. Температура газов на входе в детандер при gCO2 = 0,031 Т12 = 149 К

= 766,8 · 0,0165 = 12,6 кВт. Рис. 2.9. ТХЭА, вырабатывающий твердый

9. Эксергетический диоксид углерода КПД агрегата

ех 24 310 12,6 0,49. 707,4

Основные результаты расчета приведены в табл. 2.2.

33

Таблица 2.2

Эффективность циклов энергоустановок с газовыми турбинами при снижении температуры уходящих газов

В качестве исходной модели для расчетов принята ГТУ для выработки электроэнергии. Принципиальная схема (рис. 2.3, а ) и теоретический цикл (рис.2.3) ГТУ в диаграмме Т-s представлены точками 1-2-3-4. Эксергетический КПД ГТУ ех = 28 % соответствует уровню эксергетических КПД существующих ГТУ [6]. Энергетическая эффективность ГТУ невелика вследствие больших потерь теплоты с уходящими газами ТУГ = 664 К.

Утилизация теплоты уходящих газов при давлениях, близких к атмосферному, осуществляется в ГТУ с концевым утилизатором теплоты (ГТУ-КУ). Принципиальная схема (рис. 2.3, б) и теоретический цикл (рис. 2.3) такой установки в диаграмме Т-s представлены точками 1-2-3-4-5. При

34