egz tmc 4 02 08

Zadanie

Turbozespół gazowy (sprężarka, komora spalania i turbina gazowa) napędza generator elektryczny o mocy P_rT<.=6S MW. Sprawność generatora jest szacowana na około ^m98%. Powietrze zasysane z otoczenia jest sprężane najpierw do ciśnienia Pi=420 kPa. a następnie po izobarycznym schłodzeniu do ij=30°C - do pj=l8 bar. Przed chłodnicą powietrze ma temperaturę lf=150°C. Sprawność drugiej grupy części sprężarki rj_u^=^8S%. Ciepło właściwe powietrza przyjąć za równe 0^=1,004 kJ/kgK. Powietrze zasila izobaryczną komorę spalania, w której spalane jest paliwo o cieple spalania W₀=48 MJ/kg. Spalanie jest całkowite i zupełne. Sprawność komory spalania szacowna jest na 98%. Za komorą spalania spaliny mają temperaturę lf=I 100 °C i są kierowane do turbiny gazowej, w której rozprężają się do parametrów prfjĘ bar, is=500°C. Ciepło właściwe spalin wynosi około Cp,=l,04 kJ/kgK, wykładnik izentropy ^=/rJ75. Należy przyjąć następujące wartości sprawności dla turbozespołu gazowego: rj„=98% - sprawność mechaniczna sprężarki, 7„,=0,97 - sprawność mechaniczna turbiny gazowej. r/_k,=98% sprawność Komory spalania.

Spaliny opuszczające turbinę kierowane są do wytwornicy pary, w której generowana jest para o parametrach p,tf=8 MPa, liff=480°C. Spaliny schładzają się w wytwornicy pary do It=160°C, a następnie służą do podgrzania wody sieciowej (odbiór ciepłowniczy). Temperatura wylotowa spalin (do komina) t,=127°C.

Para z wytwornicy przegrzewana jest izobaryczni dodatkowo w kotle do temperatury t_n=520 °C. Kocioł ten opalany jest tym samym paliwem co komora spalania turbozespołu gazowego. Należy przyjąć, że sprawność tego kotła 0^=93%. Para z dodatkowego kotła rozpręża się w turbinie parowej do ciśnienia upustu pif=2 bar a dalej do pif=0,4 bar. Para odbierana z upustu turbiny ma temperatur tif=I35°C. Para z wylotu turbiny ma stopień suchości jjj=95% i służy do podgrzewu wody sieciowej od temperatury ly=58°C do temperatury lj₍=86°C. Nieprzechłodzone skropliny są odgazowywane przy ciśnieniu Pej_K=l,2 bar. Kondensat po odgazowaniu kierowany jest do zasilania wytwornicy pary./Woda sieciowa po wstępnym podgrzaniu w wymienniku przyturbinowym jest kierowana do ekonomizera. Straty mechaniczne turbiny parowej wynoszą około 30 kW, a sprawność generatora, który jest przez tą turbinę napędzany - około 98%.

Warunki otorzenia: p,=980 HPa, t_o=-10°C.

Obliczyć:

1.    Sprawność wewnętrzną izentropową pierwszej części sprężarki 7;/.j=?

2.    Sprawność wewnętrzną politropową pierwszej części sprężarki 7^^=?

3.    Zużycie paliwa w komorze spalania turbozespołu gazowego m**?

4.    Moc na zaciskach turbiny parowej PeTP~?

5.    Moc ciepłowniczą układu Qt=?

6.    Snrawność ogólna brutto układu odniesiona do ciepła spalania n=?

7.    Sprawność elektryczną układu odniesioną do ciepła spalania 7,“?

Temat teoretyczny

Sprawność obiegów - ogólne definicja, zależności na sprawności znanych ci obiegów.