Реконструкция 4 очереди НТЭЦ-2 путем газотурбинной надстройки с ГСП для подогрева сетевой воды, страница 19

Объем дымовых газов при коэффициенте избытка воздуха , :

;                      (4.9)                            

;                           (4.10)                                 

.

Объемные доли дымовых газов:

-  трехатомных газов:

;                                                 (4.11)

.

водяных паров:

                                                    ;           (4.12)

.

-  азота:

;                                             (4.13)                                                           

-  кислорода:

;                                                    (4.14)                                                    

.

Что составляет в процентах: ; ; ; .

.                                                                             

Причем величина  должна быть не ниже 15%, если это условие не выполняется, то необходимо увеличить коэффициент избытка воздуха . В данном расчете .

Коэффициент  оставляем равным 4,1.

4.3. Определение мощности и КПД ГТУ при расчетном режиме

Мощность ГТУ при температуре окружающей среды t_р = –9,1⁰С, кВт

,                                          (4.15)                                                     

где  - удельная работа компрессора, кДж/кг

,                                         (4.16)

- удельная работа турбины, кДж/кг

,                                   (4.17)                                              

 - массовый расход газов на турбину, кг/с

,                                                  (4.18)

где ,  - теплоемкости воздуха и газа соответственно, кДж/кг;

 - температура окружающей среды, K;

 - степень сжатия;

  - КПД компрессора, принимаем равный 0,85;

, где k  = 1,4 – показатель изоэнтропы для воздуха, k  = 1,366 – показатель изоэнтропы для газа;

 - температура газов перед турбиной;

  - КПД турбины, принимаем 0,895;

- объемный расход газов на турбину (величина постоянная), м³/с

,                                                      (4.19)                                                           

где  - плотность газов при температуре 15 ⁰С, кг/м³

,                                                   (4.20)

 кг/м³.

Тогда объемный расход газов на турбину

 м³/с.

Плотность воздуха при температуре  –9,1 ⁰С, кг/м³

кг/м³.

Тогда массовый расход газов на турбину при расчетной температуре, кг/с

кг/с.

Подставив все известные величины, определим:

 кДж/кг;

 кДж/кг;

 МВт.

КПД ГТУ при температуре окружающей среды t_р = –9,1⁰С, %

,                                                     (4.21)                                                                    

где q– подведенное тепло, кДж/кг

,                                       (4.22)                                        

кДж/кг.

.

4.4. Расход топлива (природного газа) на ГТУ     

Расход натурального топлива, кг/с:

                                                      ,             (4.23)

где  - низшая теплота сгорания природного газа;

 - КПД ГТУ;

 - мощность ГТУ, МВт.

кг/с.

Удельный расход условного топлива, кг у.т/кВт×ч:

,                                                  (4.24)                                                  

 кг у.т/кВт×ч.

Удельный расход натурального топлива, кг/кВт×ч:

,                                                  (4.25)                                                    

кг/кВт×ч.

.Расход условного топлива кг у.т/с:

,                                                    (4.26)                                                   

кг у.т/с.

4.5.Определение КПД по выработке электрической энергии паротурбинной и газотурбинной установками

                                    (4.27)

где , - электрическая мощность, вырабатываемая газотурбинной и паротурбинной установками соответственно, МВт;,- низшая рабочая теплота сгорания твердого и газообразного топлива соответственно, МДж/кг;

, - расходы твердого и газообразного топлива соответственно, кг/с.

Подставив численные значения, получим: