Доброго времени суток, уважаемые читатели, сегодня мы рассмотрим ПГУ с газопаровой турбиной.
Основным достоинством данной схемы ПГУ это отсутствие ПТ, конденсатора, а также прочего вспомогательного оборудования, которое необходимо для их функционирования. Рассмотрим для начала саму установку, которая представлена на рисунке 1. ПВ вводится в камеру сгорания, также туда же вводится тепловая мощность Q1ПТЦ с топливом для нагрева воды, испарения и нагрева да сопоставимых параметров с продуктами сгорания ГТЦ. Так же туда вводится тепловая мощность для осуществления ГТЦ (Q1ГТЦ). Возникшая смесь из продуктов сгорания и полученного пара следует в ГПТ, где в ней расширяется и устраняется в атмосферу.
Для работы рассмотренной установки необходима постоянно работающая водоподогревательная установка. Вся вводимая в камеру сгорания питательная вода и процессная влага, образуемая в результате окисления водорода, который содержится в природном газе, все это выбрасывается в атмосферу.
Из чего следует два основательных ограничения для постройки данных установок:
- отсутствие ограничения по влажности выхлопных, уходящих газов ГПТ;
- необходимость в большом источнике воды, а также дорогостоящей в эксплуатации водоподогревательной установке.
Вследствие ввода воды в КС повышается расход рабочего тела через ГПТ, что приводит увеличению мощности установки – это и является одним из достоинств установки.
Рассмотренную остановку можно кардинально изменить, если уходящие газы и водяной пар из ГПТ отправить в КУ, а получаемый там пар подавать в КС. Данная схема представлена на рисунке 2, а тепловой цикл на рисунке 3.
Тогда в ПТЦ подводится тепловые мощности одна от уходящих газов и вторая от уходящего пара воды. Все это обеспечивает нагрев ПВ, испарение и перегрев от состояния 1 до 2. А подвод тепловой мощности Q1ПТЦ, за счет сжигания дополнительного топлива в КС, обеспечивает остальной нагрев до температуры Tс.
Теплосиловой цикл включает в себя два цикла. Газотурбинный, который включает в себя следующие процессы: сжимания воздуха a-b, подвод теплоты топлива к продуктам сгорания b-c, далее расширение c-d в турбине и передачи некоторой части теплоты уходящих газов рабочему телу КУ c-d.
Паротурбинный представляет собой следующие процессы: сжатие воды в ПН, подвод теплоты 1-2-о, расширение о-k и передача тепловой энергии от паров воды к рабочему телу КУ k-n. Суммарная мощность, подводимая в ПТЦ равна:
Коэффициент утилизации тепла ПТУ – определяет соотношение утилизированной теплоты к общей тепловой мощности, которая подводится в ПТЦ
КПД данной установки определяется по формуле