Паротурбинные установки. Цикл Ренкина для ПТУ

Газотурбинные установки и цикл Брайтона

Газовая турбина – тепловой двигатель, в котором рабочим телом являются продукты сгорания органического топлива, жидкого или газообразного, получаемые в камере сгорания, расположенной перед турбиной.

Мощность газовой турбинной установки - до 150МВт.

Термический КПД цикла Байрона:

;

компрессор.

камера сгорания.

турбина.

электрогенератор.

адиабатное сжатие воздуха в компрессоре.

изобарный процесс в камере сгорания с теплоподводом

адиабатное расширение газа в турбине.

изобарный процесс с теплоотводом (выхлоп).

степень сжатия воздуха в компрессоре.

ПТУ – тепловой двигатель или тепловая машина, в которой рабочим теплом является пар, полученный в котельном агрегате.

Схема:

паровой котел.

паровая турбина.

электрогенератор.

конденсатор.

насос.

адиабатное расширение пара в турбине.

изобарно-изотермический процесс в конденсаторе.

адиабатное повышение давления конденсата в насосе.

изобарный процесс в паровом котле.

Достоинства цикла Ренкина:

1. цикл Ренкина включает два адиабатных процесса, один изотермический и еще один частично изотермический, то есть по форме цикла Ренкина близок к циклу Карно.

2. вода перекачивается насосом в жидком состоянии, поэтому расход энергии на привод насоса относительно мал.

;

Термический коэффициент полезного действия:

Влияние параметров цикла на термический коэффициент полезного действия:

давление в конденсаторе.

При снижении давления в конденсаторе, термический коэффициент полезного действия увеличивается.

давление пара перед турбиной.

При увеличении давления пара перед турбиной, термический коэффициент полезного действия увеличивается.

Анализ цикла Ренкина с учетом потерь необратимости:

действительный процесс расширения в турбине.

действительный процесс в насосе.

Потери энергии в турбине и насосе обусловлены трением рабочей среды, учитываются с помощью внутренних КПД:

Механический КПД учитывает потери энергии на: трение в подшипниках и расход энергии на привод масленого насоса, для смазки подшипников .

КПД электрогенератора учитывает электрические и механические потери электрогенератора .

Абсолютное электрическое КПД турбогенератора:

Если учесть тепловые потери в котле и паропроводе, то КПД современной КЭС составляет 38-40%.

Дата добавления: 2013-12-13