Тепловой цикл ГТУ

Аналогичный анализ можно выполнить для термодинамических циклов ГТУ и других тепловых двигателей. [c.135]

В ГПУ по разделенной схеме все топливо или основная его часть сжигается в камере сгорания ГТУ. Простейшая схема ГПУ разделенной схемы без дожигания топлива показана на рис. 4.27, г. Иногда тепловой цикл без подвода теплоты топлива к пароводяному рабочему телу называют бинарным газопаровым циклом. В ряде случаев предусматривается некоторый небольшой (не более 15-20% расхода топлива газового контура) подвод топлива перед котлом-утилизатором. [c.210]

Реальные циклы ГТУ отличаются от идеальных, рассмотренных в главе 9, тем, что в действительных циклах учитываются неизбежные тепловые потери. На рис. 32-1 показан на диаграмме s- T цикл ГТУ НГ, протекающий с потерями. [c.370]

Рис, 32-4. Изображение теплового процесса цикла ГТУ НГ с регенерацией на диаграмме [c.373]

Практически в ГТУ изотермические процессы неосуществимы. Для того чтобы процессы сжатия и расширения в цикле ГТУ приблизить к изотермическим, применяют промежуточное охлаждение воздуха и ступенчатое сжигание топлива. Принципиальная тепловая схема ГТУ, работающей по циклу с одним промежуточным охлаждением воздуха и двумя ступенями подвода тепла (с двумя камерами сгорания), показана на рис. 32-6. [c.374]

Рис. 32-7. Тепловой процесс действительного цикла ГТУ НГ с промежуточным подводом и отводом тепла и регенерацией, изображенный на диаграмме s — T

Рис. 32-8. Принципиальная тепловая схема ГТУ, работающей по замкнутому циклу

Для повышения эффективности АЭС надо совершенствовать не только тепловой цикл ПТУ (или ГТУ), но и топливный цикл , от которого зависит полнота использования энергии ядерного топлива в реакторе. [c.164]

Оптимальность тепловой и конструктивной схемы цикла полностью определяется назначением проектируемой установки и теми требованиями, которые предъявляются к ней при конструировании и эксплуатации. Чтобы иметь современную ориентацию в выборе цикла ГТУ, полезно отметить некоторые характеристики схем газотурбинных установок, которые более или менее прочно вошли в настоящее время в практику газотурбостроения и получили широкое распространение. [c.152]

Во всех развитых странах возможное значительное повышение тепловой экономичности электростанций связывается с применением комбинированных термодинамических циклов — сочетанием паротурбинного цикла с различными высокотемпературными циклами (ГТУ, ПТУ на парах жидкостей с высокой температурой кипения, МГД-генераторы, ЭГД-генераторы, термоэмиссионные и другие преобразователи энергии). [c.4]

Дальнейшее улучшение технико-экономических показателей ГТУ можно осуществить, на наш взгляд, только на основе применения новых тепловых циклов парогазотурбинных установок (ПГТУ) с охлаждением газа в процессе сжатия испарением впрыскиваемой воды [29]. [c.5]

Рис. 20.1. Принципиальная тепловая схема ГТУ открытого цикла

Поскольку у ГТУ отпуск теплоты не затрагивает силового цикла, количество отпускаемой от турбины внешним потребителем теплоты может быть определено из теплового баланса ГТУ [c.122]

Эксплуатационные показатели ГТУ зависят от их характеристик на переменном режиме, к числу которых относятся КПД ГТУ, температура газа перед турбиной, расходы воздуха и топлива от внешних условий давления и температуры воздуха на входе в компрессор, нагрузки на валу (полезной мощности), а также от теплового цикла, схемы соединения турбин и компрессоров, расчетной степени повышения давления л [c.384]

Рис. 1.2. Простейшие тепловые схемы ГТУ разомкнутого цикла (а—д). Конструктивная схема одновременной ГТУ (е)

Энергетические ГТУ открытого цикла имеют высокую температуру уходящих газов. Наличие большого количества выходных газов (100—700 кг/с) с температурой 500—600 °С является причиной снижения экономичности установки. Возможны тепловые схемы ГТУ с регенерацией теплоты этих газов с использованием теплообменных аппаратов — регенераторов. В них уходящие газы передают часть своей теплоты сжатому в компрессоре цикловому воздуху (см. рис. 1.2, б). Термодинамический цикл Брайтона для такого случая представлен на рис. 1.14. Очевидно, что температуру воздуха за компрессором можно в пределе повысить до температуры уходящих газов ГТ. Такой теоретически предельный режим соответствует степени регенерации теплоты 0=1. Обычно используются технические решения, при которых а = 0,6—0,8 о определяют по формуле [c.36]

Объясните физический смысл степени регенерации ст в тепловой схеме ГТУ открытого цикла. [c.38]

В зависимости от характера тепловой нагрузки ГТУ-ТЭЦ могут быть отопительного, промышленного типа или с комбинированной тепловой схемой. На рис. 10.1 приведен термодинамический цикл ГТУ-ТЭЦ, в котором [c.432]

В объем поставки также входят комплексное воздухоочистительное устройство, предназначенное для забора воздуха в цикл ГТУ, аппараты воздушного охлаждения масла (смазки и регулирования) и антифриза (охлаждение генератора), а также звукозащитное укрытие агрегата, представляющее собой обшивку агрегата в виде ангара. Тепловая схема энергетического агрегата аналогична схеме GT-35. [c.478]

При проектировании ГТУ, в зависимости от ее назначения и желаемой экономичности, необходимо прежде всего выбрать тип установки, наметить тепловую схему и ее тепловой цикл. После этого возможно будет определить к. п. д. установки, оптимальную степень повышения давления в цикле и другие характерные величины. [c.412]

Основными потерями в простейшей газотурбинной установке являются потери тепла с уходящими из турбины газами. На рис. 33-1 изображена принципиальная тепловая схема ГТУ, в которой тепло уходящих газов частично используют для нагревания дутьевого воздуха. Такой цикл называется регенеративным. [c.502]

В основе работы ГТУ ле кат идеальные циклы, состоящие из простейших термодинамических процессов. Термодинамическое изучение этих циклов базируется на предположениях аналогичных тем, которые были сделаны в главе XII, а именно циклы обратимы, подвод теплоты происходит без изменения химического состава рабочего тела цикла, отвод теплоты предполагается обратимым, гидравлические и тепловые потери отсутствуют, рабочее тело представляет собой идеальный газ с постоянной теплоемкостью. [c.162]

Обратимый цикл Карно любого теплового двигателя имеет наибольший термический к. п. д. при заданных температурах подвода теплоты Т и отвода теплоты Гг (см. 15). Исходя из этого положения предпочтительным было бы осуществление цикла Карно как в поршневых ДВС, так и в ГТУ и других тепловых двигателях. Однако практическая реализация цикла Карно невозможна в связи с тем, что диаграмма цикла Карно в р—V координатах (рис. 10.1) сильно растянута как в области высоких давлений, так и в области больших объемов. [c.133]

Рабочим телом в ГТУ является воздух. Цикл (рис. 4.2) характеризуется степенью повышения давления, равной 8, и степенью предварительного расширения, равной 2,5. Какая доля подводимого количества теплоты расходуется на совершение работы и какая отводится к низшему тепловому источнику При каких температурах высшего и низшего тепловых источников к. п. д. цикла Карно [c.40]

К. п. д. цикла Карно будет одинаковым с термически) к. п. д. ГТУ в том случае, если температуры высшего и низ-щего тепловых источников в цикле Карно будут равны сре -неинтегральным температурам [c.41]

Изобразить принципиальную схему такой установки ее цикл в координатах s, Т и рассчитать тепловую мош ность реактора, действительную (внутреннюю) мощност турбины мощность, затрачиваемую на компрессоры коли чество теплоты, отводимое в охладителях гелия эффектив ный к. п. д. ГТУ степень регенерации и количество теплоты передаваемое в регенераторе полный электрический к. п. д и электрическую мощность блока АЭС. [c.137]

Паротурбинные установки на органическом топливе. Действительные циклы ПТУ, ГТУ и КУ отличаются от рассмотренных идеальных термодинамических циклов тем, что каждый процесс, составляющий цикл, является в той или иной степени необратимым вследствие тепловых, газодинамических и механиче- [c.198]

ГТУ с полузамкнутым циклом обеспечивает при том же значении 41", что и для ГТУ с открытым циклом, концентрацию необходимой мощности в одном агрегате. Усложнение нерешенной проблемы охлаждения проточной части газовой турбины интенсивным тепловым потоком до гг I 10 ккал/ча при 4= [c.180]

Рост прогресса позволяет предполагать, что уже использование ядерной энергии урана, его производной плутония и тория может иметь место как в тепловых двигателях с замкнутыми циклами (ПТУ и ГТУ), так и в тепловых двигателях с открытыми циклами во всем диапазоне температур, верхняя граница которых определяется прочностью применяемых материалов. [c.187]

По аналогичным причинам появление тепловых турбинных двигателей также было связано с использованием парового цикла. До сих пор паровая турбина занимает в энергетике господствующее положение. Однако увеличение рабочих температур или сокращение необратимых потерь в проточной части турбомашин создало бы преимущества для энергетических газотурбинных установок (ГТУ). Это направление весьма перспективно в связи с изменением энергетического баланса СССР и выделением значительного количества жидкого и газообразного топлива для нужд энергетики. [c.11]

Показатели газопаровых ТЭЦ резко ухудшаются в случае работы с чисто производственной тепловой нагрузкой. Если технологические потребители не допускают перерывов в теплоснабжении, то отпадают условия для подачи пара в газовый тракт, и установка превращается в обычную ГТУ с утилизацией отходящего тепла. Основные достоинства комбинированного цикла при этом теряются. [c.148]

На рис. 14 изображены некоторые характерные тепловые схемы ПГУ с ВПГ. В ПГУ с простой ГТУ (рис. 14, а) часть тепла выхлопных газов ГТУ (площадь 7" 788"7") утилизируется паровой частью цикла в экономайзере 5 без вытеснения паровой регенерации. В ПГУ с напорным экономайзером (рис. 14, б) нагрев питательной воды по выходе ее из регенеративных подогревателей происходит в экономайзере 5, обогреваемом газами из турбины высокого давления перед их поступлением в турбину низкого давления ГТУ. Промежуточное охлаждение газов перед турбиной низкого давления (площадь 7" 5 28" 7") приводит к уменьшению полезной работы газовой ступени. [c.24]

При расчетной температуре газа перед турбиной высокого давления 800° С и степени сжатия цикла е = 18 к. п. д. ее должен составлять примерно 33,5%, т. е. величину, большую, чем к. п. д. лучших энергетических ГТУ зарубежных фирм. Однако по ряду обстоятельств, обусловленных главным образом сложностью выбранной тепловой схемы, наладочные работы на ГТУ-50-800 растянулись на длительный срок, и расчетные ее показатели до настоящего времени пока не достигнуты. [c.57]

Несмотря на существенное усложнение тепловой схемы и высокий уровень расчетных начальных температур цикла (например, до 800 С в ГТУ-50 ХТЗ им. С. М. Кирова), достижимая предельная единичная мощность базовых ГТУ оказывалась значительно меньшей, чем в паротурбинных установках. Наконец, возможность использовать в качестве топлива только газ или кондиционное жидкое топливо еще больше сужает перспективы применения энергетических ГТУ как базовых агрегатов. Такие установки могут быть эффективно использованы лишь в отдаленных районах страны, где имеются благоприятные условия для обеспечения их газообразным или кондиционным жидким топливом (например, районы добычи или переработки этих топлив). В то же время из графиков электрической нагрузки различных районов Советского Союза следует, что для них характерным является наличие суточных и сезонных пиков. [c.61]

Ранее были рассмотрены так называемые разомкнутые циклы ГТУ, в которых продукты сгорания после раширения в газовой турбине выбрасываются в атмосферу. Таким образом, рабочее тело в цикле все время меняется. Существуют циклы, в схеме которых циркулирует неизменное количество рабочего тела. Такие циклы называются замкнутыми. Принципиальная тепловая схема ГТУ с замкнутым циклом представлена на рис. 93. В качестве рабочего тела в этих циклах может использоваться воздух или другой газ с лучшими термодинамическими характеристиками (более высокой, чем у воздуха, теплоемкостью, большим показателем адиабаты и др.), например гелий, аргон, водород, фреон. Подогрев рабочего тела до требуемой температуры производится в специальном нагревателе с внешней топкой, поэтому в ГТУ замкнутого цикла можно сжигать твердое топливо, что практически невозможно в ГТУ открытого цикла. [c.212]

Тем не менее начальные параметры пара на выходе из реакторов стремятся повысить (с помощью ядерного перегрева , т. с. перегрева пара в активной зоне реактора) давление до 240 бар и выше, температуру — от 250 до 540° С в ПТУ и до 700—800° С в ГТУ. Повышение температуры не только увеличивает КПД теплового цикла, но н улучшает топливный цикл, сно-собствз я более полному выгоранию урана и т. п., однако грозит разрушением твэлов. [c.164]

Для удобства сравнения циклов (рис. 18) примем температуры газов на входе и выходе из компрессора, начальные их температуры (на входе в турбину), а также адиабатные к.п.д. компрессоров и турбин одинаковыми. Тепловые параметры парогазовой смеси здесь отнесены к 1 кг смеси (а не сухого газа). Отношение количества тепла, отведенного к холодному источнику, к теплу, подведенному от горячего источника, в цикле ГТУ (отношение площади А31 В к Л340 В ) значительно больше, чем отношение тех же самых тепл от в цикле ПГТУ (отношение площади А321В к А3401В). Следовательно, при одних и тех же условиях термический к.п.д. ПГТУ выше, чем ГТУ. [c.26]

Г азотурбинные установки могут быть осуществлены по тепловым циклам с постоянным давлением сгорания (р = onst), со сгоранием при постоянном объеме (V = onst). Практическое применение получили установки по циклу р = onst. В зависимости от способа передачи части теплоты холодному источнику разделяют ГТУ открытого и замкнутого процесса. [c.367]

Особое место среди ПГУ занимают газотурбинные и парогазовые теплоэлектроцентрали (когенерационные ПГУ), в которых осуществляется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии. Схемы когенера-ционных ПГУ зависят от типа ПГУ. В некоторых схемах ПГУ отбор теплоты осуществляется на криогенную или опреснительную установку (тригенера-ция). Подробнее схемы и термодинамические циклы ГТУ-ТЭЦ и ПГУ-ТЭЦ рассмотрены в гл. 9 и 10. [c.22]

Цикл ГТУ со сгоранием топлива при р = onst — термодинамический цикл Брайтона для реального процесса — и тепловая схема энергетической ГТУ были приведены на рис. 1.3. Рассмотрим основные характеристики и показатели этого цикла в идеальных и реальных условиях. [c.27]

В турбинах постоянного объема горения процесс сгорания топлива в камере происходит при неизменном объеме. Вследствие этого давление в камере значительно повышается. Такие ГТУ работают по тепловому циклу Гемфри. [c.412]

Циклы газотурбинных установок. Идеальными циклами газотурбинных установок являются цикл с подводом теплоты в термодинамическом процессе при постоянном давлении и цикл с подводом теплоты в термодинамическом процессе при постоянном объеме. На рис. 130 изображена принципиальная тепловая схема ГТУ с подводом теплоты при р — onst. Газотурбинные установки, в которых сгорание топлива происходит в открытой камере при постоянном давлении иногда называют газотурбинными установками с постоянным давлением сгорания, они имеют наибольшее распространение. [c.183]

На возможный выход БЭР в газовой промышленности оказывает влияние комплекс таких факторов, как зависимость удельного количества утилизируемого тепла от типа ГТУ и термодинамического цикла, резерв установленной мощности, переменный режим работы газопровода и ГТУ, температура окружающего воздуха, температура газа на выходе из теплообменника-утилизатора. Для регенеративных турбин удельные показатели возможной выработки тепловой энергии, за счет выхлопных газов составляют около 2,2 ГДж/ч на 1 МВт рабочей мощности, а для безрегенеративных — около [c.256]

При условии решения двух задач — охлаждение лопаток и использование твердого топлива — может быть создана ГТУ по современным представлениям с параметрами 40ч-50, 74 1500° Кис величиной т " 0,44. Тепловая экономичность такой газотурбинной установки будет на 8—10% более низкой, чем для паротурбинной установки с начальной температурой пара 0 = 800° С. Увеличение начальной температуры газа до Ti = 1400 ч- 1500°К, введение многократного охлаждения при сжатии и меньшая наибольшая мош, ность по сравнению с паротурбинной установкой приближают по сложности газотурбинную установку с открытым циклом к паротурбинной. Экономия по топливной составляющей паротурбинной станцией, по сравнению с газотурбинной станцией за амортизационный срок приблизательно равна стоимости паротурбинной станции. [c.203]

Имея в виду расчеты ГТУ открытого цикла, работающих на органическом топливе и использующих атмосферный воздух не только для процесса сжигания топлива, но и для охлаждения продуктов сгорания до температуры, обеспечивающей надежную работу турбинного облопатывания, обычно рассчитывают расход воздуха Alj по тепловому балансу камеры сгорания при заданной температуре выходящих из нее газов, подготовленных к последующей работе в турбине. При этом, естественно, получается коэффициент избытка воздуха а, значительно превосходящий потребности полного сжигания топлива. [c.135]

Комбинированные циклы могут быть средством повышения тепловой экономичности ряда новых типов энергетических установок. Целесообразность совмещения достоинств гелия как рабочего тела цикла замкнутой ГТУ с высокотемпературным газо-охладждаемым реактором и достоинств конденсационного цикла углекислоты (или другого низкокипящего вещества) привела к разработке нового типа комбинированной установки [32], цикл которой изображен на рис. 25. Особенность этого цикла состоит в том, что в области высоких температур при относительно низком давлении работает инертный газ, а в нижней ступени используется конденсационный цикл низкокипящего рабочего тела, обеспечивая низкую среднетермодинамическую температуру отвода тепла. [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...