Т. 325, № 4 : Техника и технологии в энергетике

Влияние свойств рабочего тела газотурбинной установки на термодинамическую эффективность парогазового цикла

Использование различных видов топлива в цикле газотурбинной установки изменяет состав продуктов сгорания, в частности соотношение между количествами двух- и трехатомных газов. Это, в свою очередь, приводит к изменению теплоемкостей, показателей адиабаты и удельных работ, затрачиваемых на сжатие и расширение рабочего тела, а также тепловой мощности котла-утилизатора. Проанализировано влияние изменения свойств рабочего тела при использовании различных видов топлива - метана, оксида углерода и водорода, что приводит к различному содержанию трехатомных газов в продуктах сгорания. Рассматривается также изменение расходов и свойств рабочего тела при дополнительном нагреве циклового воздуха перед камерой сгорания газотурбинной установки. Целью работы является сравнительный анализ термодинамической эффективности циклов газотурбинных установок при различном содержании в продуктах сгорания трехатомных газов, количество которых зависит от свойств используемого в цикле топлива, а также от дополнительного нагрева циклового воздуха перед камерой сгорания. Исследования выполнены расчетным методом по модели, в которой учитывается зависимость теплоемкостей, а следовательно, и показателей адиабаты сжатия воздуха и топлива в компрессорах и расширения продуктов сгорания в турбине от температуры; предусмотрен дополнительный нагрев воздуха в воздушном котле, но не учитываются расходы воздуха после компрессора на охлаждение первых ступеней турбины. Выяснено, что предварительный нагрев воздуха в воздушном котле независимо от схемы использования дымовых газов воздушного котла уменьшает значение термического КПД парогазовой установки, причем использование уходящих газов для нагрева дутьевого воздуха воздушного котла увеличивает удельные расходы и мощности воздушного компрессора и турбины, но не так сильно сказывается на уменьшении КПД ПГУ, как подвод теплоты дымовых газов воздушного котла к рабочему телу паротурбинного цикла.

Ключевые слова:

электронный ресурс, парогазовые установки, компрессоры, турбины, показатель адиабаты, удельный расход, трехатомные газы, продукты сгорания,

Авторы:

Белоусов Виктор Семенович

Богатова Татьяна Феоктистовна

Рыжков Александр Филиппович

Гордеев Сергей Иванович

Амарская Ирина Борисовна

Скачать PDF