P4250088

136

1. Obieg z kotłem utylizacyjnym bez dopalania

Dla obiegu z doprowadzeniem ciepła tylko w turbinie gazowej sprawność termiczną można zdefiniować następująco:

Oznaczając sprawność samego obiegu gazowego

e,

znajdujemy

Igp ^— _Qi ■

(IV.2)

Korzystając ze związku

wyrażenie (IVJ) można przedstawić w innej postaci:

Ze wzorów (TVJ) i (IV.3) wynika oczywisty wniosek, że sprawność obiegu gazowo-parowego z utylizacją ciepła odlotowego bez dopalania jest tym wyższa, im większa jest moc bloku parowego. Ze wzoru (IV.3) znajdujemy odniesiony przyrost sprawności

Arjof ^w fJTG

(TV.4)

gdzie

drjop — ^rlGP~^tlTG-

Przyrost sprawności obiegu kombinowanego At]_G? odniesiony do sprawności oddzielnego obiegu gazowego jest równy bezpośrednio stosunkowi mocy turbiny parowej do mocy turbiny gazowej.

Analiza obiegu gazowo-turbinowego zastosowanego w układzie skojarzonym GP wykazuje, że optymalny sprawnościowo stosunek ciśnień w turbinie gazowej leży w przedziale

av.5)

KpJnJ < *op. < (^Wopt),_ro>

a optymalna temperatura gazów odlotowych t₄ jest wyższa od' wartości odpowiadającej optymalnej sprawności turbiny gazowej pracującej oddzielnie.

Rysunek IV.3 zaczerpnięty z £53J podaje sprawność turbiny gazowej rj_TO w funkcji temperatury górnej t_s i temperatury gazów odlotowych f₄ dla obiegu rzeczywistego — ze stratami Obszar zakreskowany odpowiada wypróbowanym w praktyce rozwiązaniom turbin pracujących z temperaturą t₃ = 900- 1000°C. Odpowiednia temperatura gazów odlotowych wynosi

t₄ = 450—SWC.

Rys. IV.3. Sprawność termiczna turbiny gazowej w zależności od temperatury górnej (j i temperatury gazów odlotowych t,, Pole zakreskowane oznacza zalecany obszar parametrów i_s,

i #i

Parametry p₀,t₀ pary produkowanej w kotle utylizacyjnym nie mogą być dowolnie wysokie z uwagi na stosunkowo niską temperaturę t₄ czynnika grzewczego. Warunki wymiany ciepła ilustruje rysunek IV.4.

Temperatura pary świeżej t„ jest niższa od temperatury gazu grzejnego na wlocie do kotła utylizacyjnego:

t₀ = t_Ą-At₂.    (IV .6)

Z uwagi na wymiary przegrzewacza

% 40—60°C.

Q/Qo

Rys. IV.4. Przebieg temperatury gazu t, i pary w kotle utylizacyjnym. Obszar a - podgrzew wody, obszar b — odparowanie, obszar c — przegrzew pary