Альбом схем, таблиц, рисунков для подготовки к экзамену по дисциплине "Парогазовые установки", страница 6

          Таким образом, чем меньше содержание кислорода в выхлопном газе ГТУ, тем на меньшую долю необходимо снижать расход воздуха через воздухоподогреватель котла для сохранения в топке штатных тепловых напоров и тем меньше будут потери тепла с уходящими газами из котла и выше экономичность котла. Как будет показано в дальнейшем высокие значения КПД котла позволяют обеспечить высокой экономичность ПГУ-C.

          В зоне <2,5 точки =  соответствуют идеальному бинарному циклу, к которому наиболее близкой является ПГУ-КУ.

          Вторым важным показателем, позволяющим количественно оценить экономическую эффективность ПГУ, является степень бинарности цикла.

          Из анализа термодинамических циклов ПГУ величина степени бинарности комбинированного цикла показывает, какую часть в общем количестве теплоты, подведенной к рабочему телу низкотемпературной паровой части, составляет теплота, отведенная от рабочего тела высокотемпературного цикла ГТУ:

                        ,              (1.2)

где  – термодинамическая эффективность ГТУ;  – массовый расход газотурбинного топлива;  – массовый расход паротурбинного топлива.

С учетом выражения (1.1) преобразуем (1.2) к следующему виду:

                                      .                                  (1.3)

          Анализ выражений (1.1) и (1.3) подтверждает ранее полученный вывод в работе [Б.В.П.] и показывает, что степень бинарности цикла  отличается от доли теплоты  газотурбинной надстройки ПГУ не только физическим смыслом, но и количественно.

          Так при =0,34 , =3 и =1,1 доля теплоты  выделенной в газотурбинной части ПГУ со сбросом газов в котел составляет 0,366 , а степень бинарности цикла =0,276. В результате изложенного следует вывод, что доля теплоты газотурбинной части  и степень бинарности цикла  являются показателями разных свойств ПГУ. 

Рис. 47. Зависимость степени бинарности  от термодинамической эффективности ГТУ  и коэффициента избытка воздуха в уходящем из котла газе

          На рис.47. представлена зависимость степени бинарности  ПГУ с котлом утилизатором и ПГУ со сбросом выхлопного газа ГТУ в котел от термодинамической эффективности газотурбинной установки  и коэффициента избытка воздуха  в уходящем газе из котла.

          Из анализа графиков, приведенных на рис.47, следует, что термодинамическая эффективность ГТУ  по-разному влияет на степень бинарности  цикла основных типов ПГУ.

          С увеличением  и  котла степень бинарности  ПГУ со сбросом газа в котел возрастает. При этом по мере увеличения  ее влияние на  увеличивается. Для современных ПГУ со сбросом газа в котел степень бинарности  находится в интервале 0,2…0,65.

          Сжигание некоторого количества топлива в низкотемпературной паротурбинной части ПГУ приводит к уменьшению степени бинарности  в схеме ПГУ-КУ. Причем величина этого уменьшения слабо зависит от термодинамической эффективности ГТУ  и определяется главным образом долей топлива, сжигаемого в котле паротурбинной части.

          Третьим показателем, позволяющим выполнить количественную оценку энергетических характеристик ПГУ, является отношение электрической мощности теплофикационной установки  к ее тепловой мощности .

     Данный показатель обычно обозначают в виде:

                                                       ,                                                       (1.4)

где  и  – соответственно электрическая и тепловая мощность парогазовой установки.

          Значение у теплофикационной ПГУ зависит от степени совершенства цикла, типа установки, тепловой схемы и других.

          В заключение отметим, что степень бинарности  в представленном виде в отечественной технической литературе практически не используется.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КПД ПАРОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ

;

СТЕПЕНЬ БИНАРНОСТИ