Регенерации тепла газов

Парогазовые установки с вытеснением паровой регенерации теплом газов ГТУ. В ПГУ-Р регенеративный подогрев питательной воды осуществляется последовательно в ГВП НД и ГВП ВД (см. рис. 4.25), подключенных параллельно группам регенеративных подогревателей. Последние используются при автономной работе паротурбинной части комбинированной установки. [c.399]

В случае применения низкотемпературной газоочистки необходимо перед устройствами очистки понизить температуру газов до 38—149 °С. При отсутствии системы регенерации тепла такая схема значительно снижает эффективность цикла. Использование в цикле тепла газов приводит в свою очередь к дополнительным капитальным вложениям и снижает надежность работы установки. Однако даже с системой регенерации тепла применение низкотемпературной газоочистки снижает эффективность процесса. [c.30]

В рассмотренной схеме с двухступенчатой газификацией сероочистка производится в псевдоожиженном слое камеры для отгонки летучих с использованием доломита в качестве сорбента, а последующая высокотемпературная система газоочистки улавливает твердые частицы перед поступлением газа в камеру сгорания газовой турбины. Эффективность такой схемы на 10% выше, чем схемы с низкотемпературной газоочисткой и регенерацией тепла, и на 25% выше, чем схемы без регенерации тепла. [c.31]

Рассматривая построенную нами Ts-диаграмму цикла (рис. 4-10), обнаруживаем, что конечная температура рабочего тела после расширения (точка 4) выше температуры рабочего тела после сжатия (точка 2). При таком соотношении температур подогрев рабочего тела от точки 2 до точки 5 можно произвести отходящими из турбины газами, охлаждая их от точки 4 до Тд = Tj. Такой процесс использования тепла газов, отработавших в турбине, называется, как было сказано ранее, регенерацией. В установке на рис. 4-9 она осуществляется в подогревателе (регенераторе) 2. Если между точками 10 м 11 с температурами, соответственно равными температурам в точках 2 л 1, провести изобару 10-11, то получившийся цикл 5-3-10-11-5 по экономичности равен циклу 1-2-3-4-1 с регенерацией, так как подведенные и отведенные количества тепла у них одинаковы. Но т , у первого из них, как имеющего большее значение Я, будет выше, чем у второго (без регенерации), следовательно, в результате регенерации к. п. д. цикла 1-2-3-4-1 повысился. [c.165]

Цикл осуществляется с регенерацией тепла, т. е. нагревание рабочих газов в изобарическом процессе 6 7 происходит за счет охлаждения выхлопных газов турбины низкого давления, причем в идеальном случае Te=Ti2 и Тт=Тц. [c.404]

Регенеративный цикл по сравнению с обычным циклом паросиловой установки имеет при той же самой средней температуре отвода тепла более высокую среднюю температуру подвода тепла и поэтому обладает более высоким термическим к. п. д., меньшим, однако, термического к. п. д. цикла Карно с максимальной температурой, равной температуре перегретого пара ti. В цикле с регенерацией тепла потеря работоспособности при теплообмене между горячими газами и рабочим телом будет меньше, поскольку устраняется необратимый подвод тепла от теплоот-датчика на участке 3 4, а эффективный к. п. д. вследствие этого будет больше, чем в обычном цикле. [c.451]

ГТУ с регенерацией. Продукты сгорания после турбины имеют более высокую температуру, чем воздух, поступающий в камеру сгорания после сжатия в компрессоре. Это дает возможность усовершенствовать работу установки за счет использования теплоты уходящих газов для предварительного подогрева воздуха перед камерой сгорания. Цикл ГТУ с регенерацией (рис. 21.17) отличается от простого цикла идеальной ГТУ (рис. 6.5) процессами подогрева воздуха в регенераторе (2—5) за счет охлаждения уходящих газов 4—6). При полной регенерации тепла Т1 = Т и Тъ=Т1, (пунктирными линиями на рис. 21.17 показаны изотермы), поэтому Г4—Гб=7 5—Тч. [c.198]

Повышение к. п. д. ГТУ может быть обеспечено применением регенеративного подогрева воздуха. При регенерации тепло продуктов сгорания, покидающих газовую турбину при температуре Те, используется для подогрева сжатого в компрессоре воздуха, поступающего в камеру сгорания (см. рис. 88). Отработавшие газы, [c.210]

Однако требующиеся для этого условия почти так же трудно реализовать, как и полупроницаемые перегородки. Так, если в ящике Вант-Гоффа надо иметь устройство для обратимого изотермического расширения газов с отношением давлений Ю " , то по второму способу (без перегородок) необходимо устройство для сжатия и расширения с отношением давлений до 10 . Правда, для уменьшения этой величины предлагается вести процесс при различных температурах сжатия Тс и расширения — Гр при Тс < Гр, но с полной регенерацией тепла (например, по двум изобарам между процессами расширения и сжатия). [c.139]

Достоинства аппаратов с фонтанирующим слоем — это организованная циркуляция твердой фазы, возможность работы с частицами большого размера и слипающимися материалами, простота конструкции при осуществлении выгодного для регенерации тепла ступенчатого противотока материала и газа. [c.91]

В процессах синтеза исходных мономеров вторичными энергоресурсами является тепло уходящих газов печей, физическое тепло контактного газа, физическое тепло газов регенерации катализатора. Кроме этих видов ВЭР в цехах разделения продуктов химических реакций [c.62]

Как следует из расчетов, для уменьшения отрицательного влияния кинетики на процесс регенерации тепла необходимо осуществлять процесс регенерации при повышенном давлении греющего газа (порядка 15—20 атм и выше), что приводит к необходимости термодинамических схем с промежуточной регенерацией тепла. [c.187]

При давлениях промежуточной релаксации 18 — 25 бар достигается полная эффективность регенерации и почти целиком исключается влияние кинетики химических реакций в турбинах высокого и низкого давления, а также в конденсаторе наблюдается близкое к равновесному течение газа [1.38]. По этой причине из большого числа возможных термодинамических схем отдано предпочтение схеме с промежуточной регенерацией тепла при повышенных давлениях. [c.30]

В последуюш,ие годы познания о газотурбинном цикле расширились. Тепловой цикл двигателя внутреннего сгорания, осуществляемый в новых условиях конструктивного оформления, приобрел ряд особенностей, сделавших его еще более совершенным. В газотурбинном цикле оказалось возможным ввести разделение агрегатов, сжимающих рабочее тело, от агрегатов, в которых происходит подвод тепла, и от агрегатов, трансформирующих кинетическую энергию рабочего тела в механическую. Это создало возможность применения промежуточного охлаждения при сжатии, промежуточного подогрева при расширении рабочего тела и позволило осуществить способ возвращения тепла от отработанных газов к сжатому воздуху, т. е. регенерацию тепла, невозможную для условий работы поршневого двигателя внутреннего сгорания. Расширение представлений о цикле газотурбинной установки, введение регенерации открыло большие возможности для экономии топлива. Наряду с тепловым совершенством, равным, а в некоторых случаях и превосходящим совершенство поршневого двигателя внутреннего сгорания, газотурбинная установка казалась более простой по своей конструкции по сравнению с другими видами тепловых двигателей, в частности паровых. [c.99]

Схема газотурбинной установки с регенерацией тепла отходящих газов приведена на фиг. 41. Отработавшие в турбине 4 продукты сгорания поступают в поверхностный регенератор 2, где отдают часть своего тепла воздуху, вышедшему из компрессора 1. Из регенератора 2 воздух направляется в камеру сгорания 3. [c.110]

Турбина внутреннего сгорания может быть осуществлена с регенерацией тепла, т. е. с предварительным подогревом сжатого в компрессоре воздуха теплом выхлопных газов на фиг. 24 2—5 — изобарический подогрев воздуха в регенераторе 5—5—изобарическое охлаждение продуктов сгорания в регенераторе. [c.54]

Для улучшения к. п. д. рассмотренной выше схемы применяется регенерация тепла отработавших газов путем нагревания ими сжатого воздуха, подаваемого в камеру сгорания. [c.539]

Это заставило и заставляет искать другие пути повышения экономичности газотурбинных установок, в некоторой степени изменяю-ш,ие принцип их работы. Простейший из них — это применение регенерации тепла, т. е. использование тепла отработавших газов турбины (температура которых доходит до 400° С, а иногда и до 500° С), для подогрева воздуха до его поступления в камеру сгорания. [c.172]

НОЙ регенерацией тепла зависит от начальной температуры (температуры окружающей среды, т. е. температуры перед компрессором) и температуры газа в конце адиабатного расширения. [c.173]

Регенерация тепла в газовой ступени Влияние регенерации тепла в газовой ступени (подогрева циклового воздуха ГТУ выхлопными газами) можно проанализировать по уравнению (18). При размещении регенератора в воздушном тракте после компрессора высокого давления характер изменения к. п. д. ПГУ с введением воздушной регене- [c.45]

Отличие газотурбинной установки с регенерацией тепла от установки без регенерации состоит в том, что сжатый воздух поступает из компрессора 1 не сразу в камеру сгорания 2, а предварительно проходит через воздушный регенератор-теплообменник 3, в котором он подогревается за счет тепла отработавших газов. Соответственно газы, выходяш ие из турбины, перед выходом их в атмосферу проходят через воздушный регенератор, где они охлаждаются, подогревая сжатый воздух. Таким образом, определенная часть тепла, ранее уносившаяся отработавшими газами в атмосферу, теперь полезно используется. [c.336]

В последнее время в качестве теплового двигателя начинают все больше применять газотурбинные установки. Использование подогретого воздуха в газотурбинных установках является одним из условий повышения их экономичности, так как в этом случае имеется возможность осуществлять цикл с регенерацией тепла отходящих газов. Известно, что регенерация теплоты в газотурбинных установках производится в регенераторах — воздухоподогревателях. Использование воздухоподогревателей в газотурбинных установках сопряжено с большими трудностями из-за большой их массы и габаритов. Нередко на долю такого воздухоподогревателя приходится половина массы всей установки. [c.8]

Из табл. 3 видно, что при увеличении коэффициента полезного действия газотурбинной установки вследствие регенерации тепла отработавших газов на 55% по габаритам [c.26]

Приведен термодинамический и технико-экономический анализ тепловых и атомных электростанций с ПГТУ, предназначенных для покрытия базовой и пиковой нагрузок, а также для комбинированной выработки электрической и тепловой энергии. Показано, что при начальной температуре парогазовой смеси 1170— 1400 К и давлении 3—30 МН/м эффективный к.п.д. ПГТУ с регенерацией тепла равен 50—60%, удельные расходы условного топлива, рабочего газа (воздуха) и воды соответственно 0,205— 0,246 4,2—7,2 и 0,7—1,0 кг/(кВт-ч), удельный вес оборудования не превышает 10 кг/кВт, а удельные капитальные вложения в ПГТУ - 80 руб/кВт. [c.7]

Экономичность ПГТУ выше ГТУ и ПТУ, во-первых, за счет применения в них рассмотренных циклов (без и с промежуточным нагревом парогазовой смеси) и, во-вторых, за счет работы с высокой температурой парогазовой смеси на лопатках парогазовых турбин (более высокой, чем у паровых турбин). При применении новых циклов условия работы парогазовых турбин во многом соответствуют условиям работы паровых как в тех, так и в других применяются рабочие газы (парогазовая смесь или пар) высокого давления, близкие по своим теплофизическим свойствам. Однако если в паровых турбинах расширение пара происходит до низкого давления (—4-10 Н/м ), то в парогазовых турбинах — лишь до атмосферного давления. Поэтому парогазовые турбины, работающие по новым циклам без регенерации тепла, более компактны. [c.77]

В ПГТУ, работающих как по открытой схеме (на продуктах сгорания), так и по закрытой схеме (с ядерным реактором), для обеспечения регенерации тепла, циркуляции воды (и газа) в контуре и повышения надежности службы применяются теплообменники. [c.81]

Рассмотренная схема энергетической ПГТУ эффективна при начальной температуре парогазовой смеси 1100 К и выше, когда параметры рабочего тела на выходе из турбины позволяют осуществить подогрев паровоздушной смеси и топлива за счет частичной регенерации тепла уходящих газов. [c.89]

Впрыск воды в цикловом компрессоре снижает работу сжатия и увеличивает коэффициент отдачи полезной работы и тепловой перепад (на 1 кг рабочей среды) — полезную мощность ПГТУ, причем эффект впрыска воды в компрессоре тем больше, чем выше степень сжатия. Оптимальная (по к.п.д.) степень сжатия в ПГТУ значительно больше по величине, чем в ГТУ, и находится в пределах 30 —300. Количество воды, впрыскиваемой в компрессоре, при оптимальной степени сжатия составляет 10—20% от массы воздуха (рабочего газа). На сжатие влажного газа при степенях повышения давления 30— 300 затрачивается в 1,3—1,8 раза меньше энергии, чем при сжатии сухого газа. Сжатие газа в компрессоре с впрыском воды позволяет (при высоких степенях повышения) давления значительно уменьшить удельный расход рабочего тела и размеры машины для данной эффективной мощности или при прежних размерах получить большую мощность. При наличии регенерации тепла существенно снижается расход тепла для выработки электроэнергии. Конструкция осевых или центробежных компрессоров ПГТУ аналогична конструкции соответствующих компрессоров ГТУ. В компрессорах ПГТУ могут быть получены степени повышения давления 30— 300 при числе ступеней, равном 20—40. [c.128]

Возможен вариант описанной схемы без рециркуляции псевдоожижающего агента, а с выходом его совместно с охлажденными продуктами сгорания. В этом случае погруженные горелки могут быть не верхними, а боковыми (наклонными или горизонтальными), что удобнее для компоновки с располагаемыми выше ступенями теплообменника, служащими для регенерации тепла газа-теплоносителя, выходящего из высокотемпературного слоя. [c.162]

Изложены общие вопросы повышения тепловой эффективности огнетехнических агрегатов металлургической промышленности и в первую очередь вопрос о снижении удельных расходов топлива. Рассмотрены теория и практика регенерации тепла газов, отходящих от печей, конструкции воздухонагревателей, как рекуперативных, так и регенеративных нового типа с интенсивным теплообменом в насадке, вопросы использования рециркуляции газов как средства регулирования температур и повышения тепловой эффективности агрегатов. Описаны особенности сжигания природного газа и мазута в печах и некоторые новые типы рациональных газогорелочных устройств. Дана сравнительная эффективность газопламенного и электрического нагрева и целесообразные области применения электрических и пламенных печей. [c.2]

Принципиальная схема газотурбинной установки с регенерацией тепла изображена на рис. 12-13. Она отличается от рассмотренной ранее схемы установки без регенерации (рис. 12-1) тем, что сжатый воздух из компрессора J поступает не сразу в камеру сгорания 2, а предварительно подогреваетс5[ в регенераторе 9 за счет тепла выхлопных газов (остальные обозначения на рис. 12-13 соответствуют приведенным на рис. 12-1). [c.399]

Физико-химические евойства N264 на линии насыщения и малая теплота испарения (в 5,5 раза меньще, чем у Н2О) позволяют осуществить газожидкостный цикл на N264 при температуре 30 — 500 °С и давлении 2 — 170 бар. Малая теплота испарения упрощает схему регенерации тепла, так как количества тепла, уходящего из турбины газов, достаточно не только для нагрева и ис- [c.29]

Современные газовые турбины работают преимущественно по циклу с горением при р = onst как без регенерации тепла отработавших в турбине газов, так и с регенерацией этого тепла. [c.167]

На фиг. 89 показана принципиальная схема газотурбинной установки с горением топлива при v = onst. Эти установки выполняются без регенерации тепла отработавших газов турбины, т. е. у них отсутствует подогрев воздуха перед камерой сгорания. Подогрев воздуха в этом случае нецелесообразен, так как при осуществлении его часть тепла не будет использована и потеряется с продувочным воздухом. При подогреве смеси уменьшается совершаемая работа, [c.174]

Цикл, по которому работает рассмотренная установка, с термодинамической точки зрения подобен исследованному выше циклу со сгоранием при /9 = onst и с регенерацией тепла. Поэтому для такого замкнутого цикла справедливы выведенные выше формулы для цикла со сгоранием при р= = onst и с регенерацией тепла. Посмотрим, каковы преимущества и недостатки замкнутого цикла перед разомкнутым. Поскольку в установке, работающей по замкнутому циклу, участвует неизменное количество вещества, то таковым может быть не только воздух и продукты сгорания, а любой газ. Рассмотрим целесообразность замены воздуха иным рабочим телом. [c.345]

Более удачными оказались попытки использовать непосредственный нагрев воды в потоке дымовых газов. Для этого либо морская вода впрыскивается в газовый поток, либо сквозь слой воды барботируют газы. Однако при этом возникают две проблемы очистка пара и дистиллята от загрязнений продуктами сгорания, среди которых могут быть и канцерогенные вещества обеспечение эффективной конденсации пара из паро-газо-вой смеси. Как известно, примеси газов резко ухудшают теплопередачу при конденсации, а недостаточное охлаждение смеси ведет к потере значительной части вторичного пара. Последнее обстоятельство, а также практическая невозможность регенерации тепла не позволяют обеспечить приемлемые экономические показатели этих установок. Примеры их промышленного [c.31]

Простейшие газотурбинные установки имеют большие потери тепла с уходящими газами. Для увеличения экономичности установок многие фирмы применяют регенерацию тепла уходящих газов. Как правило, американские газотурбостроительные фирмы делают установки с регенераторами из тех же агрегатов, что и установки без регенераторов. При введении регенератора меняются конструкции камер сгорания и газопроводов. Мощность установки несколько уменьшается и сильно увеличиваются металловложе- [c.6]

В конце 1959 г. на электростанции в Братиславе была пущена в эксплуатацию экспериментальная ГТУ СТ675-1, работающая на природном газе. Установка одновальная, выполнена по открытому циклу, с регенерацией тепла (степень регенерации 75%). Максимальная температура газов перед турбиной 675°С, степень повышения давления 3,9. При этих параметрах ГТУ развивает мощность 1000 кет. Этой мощности соответствует термический к. п. д. 22%. [c.155]

Большой ресурс работы парогазовых турбин может быть достигнут за счет применения эффективных систем охлаждения деталей и узлов, подверженных действию высоких температур и нагрузок, уменьшения нагрева деталей с помощью тепловой изоляции, теплоотражательных экранов и т. п. и применения жаростойких и жаропрочных материалов и жаростойких покрытий для деталей, подвергающихся воздействию высоких температур и больших нагрузок. Еще больший эффект в увеличении ресурса работы парогазовых турбин, очевидно, может быть получен путем снижения начальной температуры газа — парогазовой смеси. При этом, конечно, снизится и к. п. д. ПГТУ. Но основное достоинство ПГТУ, работающих по новым циклам с регенерацией тепла (особенно с промежуточным нагревом парогазовой смеси), как раз и состоит в том, что, несмотря на понижение начальной температуры газа (по сравнению с авиационными газовыми турбинами), они имеют к. п. д., больший, чем обычные ПТУ, и поэтому являются конкурентоспособными с последними. Поскольку в ПТУ с открытой схемой нагрев рабочего тела осуществляется так же, как и в газотурбинных двигателях, непосредственно в камере сгорания (без применения поверхностей нагрева какого-либо теплообменника), то начальная температура газа может быть более высокой, чем в паровых турбинах, и составлять примерно 1200—1400 К. При этом нижнее значение начальной температуры относится к энергетическим (длительно работающим), а верхнее — к транспортным (авиационным — с меньшим ресурсом работы) парогазовым турбинам. Начальное же давление парогазовой смеси равно 3—30 МН/м . Такие же величины начальных тепловых параметров газа можно принять и для ПГТУ с закрытой тепловой схемой с высокотемпературным ядерным реактором. При создании парогазовых турбин, безусловно, может быть использован опыт отечественного энергетического и транспортного газо- и па-ротурбостроения. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...