Газотурбинные установки для транспорта природного газа. Рудаченко А.В - 154 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

154
4. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РАБОТЫ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК
Эффективность работы ГТУ можно определить соотношением ме-
жду полной подводимой энергией и полезной энергией, получаемой на
выходе установки. Энергия на выходе установки определяется суммой
механической энергии, совершающей работу механическую работу
и тепловой энергии выхлопных газов.
Часть механической энергии расходуется на вращение ротора ком-
прессора и составляет не менее 51 %. Оставшаяся часть передается че-
рез силовую турбину на приводное устройство. Следовательно, если
оценивать эффективность ГТУ только по соотношению подводимой
энергии и механической энергии на валу силовой турбины, то теорети-
чески ее КПД не может превышать 49 %.
Практически, следствие необратимости термодинамического цикла,
потерь на механическое трение, гидравлического сопротивления и дру-
гих причин значение КПД принимает еще меньшее значение и лежит
в диапазоне 22 ÷ 38 %.
Приведенные значения КПД указывают на необходимость проведе-
ния дополнительных разработок по повышению эффективности ГТУ,
которые ведутся по трем основным направлениям: регенерация тепла
отработанных газов, с последующим его повторным использованием;
изменение термодинамических циклов в самой установке и применение
новых конструкционных решений по созданию тепловых двигателей.
Первое направление связано с утилизацией тепловой энергии для
повышения эффективности самой установки или для вспомогательных
нужд (подогрев сетевой воды, отопление служебных помещений и жи-
лых поселков и т. д.).
Второе направление предусматривает улучшение термодинамиче-
ских характеристик ГТУ за счет:
• подогрева сжатого воздуха регенерируемым теплом на входе в
камеру сгорания;
• ступенчатого сжатия воздуха с промежуточным его охлажде-
нием;
• путем применения ступенчатого расширения с промежуточным
подогревом рабочего газа.
Третье направление связано с созданием:
• сложных и многовальных установок, что дает возможность по-
высить экономичность ГТУ особенно при работе на частичных
нагрузках;

Страницы