2.3. Паротурбинная установка (пту) в схеме пгу с ку

Целью расчета тепловой схемы ПТУ в составе ПГУ является определение электрической нагрузки турбогенератора в соответствии с поступающим из котла паром.

В качестве примера приводим исходные данные расчета тепловой схемы ПТУ, входящей в состав конденсационной ПГУ-450, выполненной по дубль-блочной схеме:

- 2 ГТУ V94.2 (АО «Интертурбо» и Siemens);

- 2 КУ П-88 (АО «подольский машиностроительный завод»;

- 1 ПТУ К-150-7,7 (АО «ЛМЗ»).

Перечислим исходные данные, относящиеся к одному из режимов работы ПТУ-450.

Расход пара

- высокого давления:

- низкого давления:

Параметры пара

- высокого давления:

- низкого давления:

Рис. 2.7. Пример построения процесса расширения в проточной части паровой турбины, входящей в состав ПГУ с КУ

На рисунке 2.7 процесс расширения пара в паровой турбине, где принято

- давление пара на входе в ЦНД (за сепаратором влаги)

- давление в конденсаторе паровой турбины

- внутренние относительные КПД проточной части турбин:

- степень сухости пара после сепаратора влаги

- потери давления в стопорно-регулирующих клапанах на потоках пара высокого и низкого давления

- потери давления в ресиверах на тракте ЦВД-сепаратор-ЦНД

Решаем энергетические уравнения ПТУ

.

Применительно к параметрам ПГУ-450

.

2.4. Определение энергетических показателей пгу с ку

Энергетические показатели ПГУ с КУ брутто определяют, используя ее тепловую схему (рис. 2.5) и схему тепловых потоков (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Схема тепловых потоков ПГУ с КУ:

- теплота, подводимая с топливом в камере сгорания; - электрическая мощность газовой и паровой ступеней ПГУ; - теплота сообщения пароводяному телу в КУ; - полный расход теплоты в ПТУ; - - потери теплоты соответственно в ГТУ, КУ при транспорте теплоты на ПТУ

Теплота, подводимая с топливом в камере сгорания ГТУ, расходуется на получение электроэнергии в газовой ( ) и паровой ( ) частях ПТУ.

Основными энергетическими показателями рассматриваемой ПГУ являются:

1. КПД ГТУ по производству электроэнергии брутто [12]

,

где - КПД производства электроэнергии ГТУ в автономном режиме работы; - теплота подводимого в ГТУ топлива; - коэффициент снижения электрической мощности ГТУ при ее работе в схеме ПГУ; - изменение давления уходящих газов ГТУ при работе ее в схеме ПГУ с КУ; - атмосферное давление; - коэффициент относительной мощности ПГУ.

2. Удельный расход удельного топлива брутто

В результате расчета тепловой схемы ПГУ-450 получаем ее энергетические показатели в зависимости от параметров наружного воздуха (см. табл. 2.5).

Таблица 2.5

Энергетические показатели ПГУ-450

tНВ		, МВт	, МВт	КПГУ			, г/(кВт·ч)
-55	0,3416	247,0	119,0	0,675	0,02645	0,4990	246,1
-43	0,3371	251	122,5	0,672	0,02607	0,4946	248,3
-3,3	0,3301	241	121,7	0,664	0,02509	0,4899	250,7
+15	0,3281	218	117,8	0,649	0,02410	0,4984	246,4
+35	0,3151	186,9	115,4	0,618	0,02352	0,5025	244,4

Контрольные задания

Ответить в письменном виде на следующие теоретические вопросы

1. Какова особенность расчета тепловой схемы ГТУ в отличие от ПТУ?

2. Цели поверочного расчета (теплового, гидравлического и аэродинамического) КУ.

3. Перечислите особенности российских энергетических ГТУ, выполненных на базе авиационных и судовых газотурбинных двигателей.

4. Решить следующие практические задачи

1. Рассчитать тепловую схему энергетической ГТУ электростанции.

2. Выполнить ориентировочный конструкторский расчет КУ.

3. Выполнить расчет ПТУ с построением процесса расширения пара в проточной части паровой турбины, входящей в состав ПТУ с КУ.

4. Определить энергетические показатели ПТУ с КУ с оформлением схемы тепловых потоков.

Исходные данные о типе энергоустановки, составе ПГУ и др. принять по источникам [1 – 4] с помощью преподавателя.