Egzamin zadaniowy 2 02 2012

Imię i Nazwisko

Data

Numer indeksu

ROK ZALICZENIA Ć WIEC ZEŃ

Zadanie

Turbozespół gazowy (sprężarka, komora spalania i turbina gazowa) napędza generator elektryczny o mocy P,tg~M W-Sprawność generatora jest szacowana na około rj₍j=98%. Powietrze zasysane z otoczenia jest sprężane najpierw do ciśnienia p2-490 kPa, a następnie po. izobarycznym schłodzeniu do f?=25°C - do p 4=24,5 bar. Przed chłodnicą powietrze ma temperaturę tf*220°C. Sprawność drugiej grupy części sprężarki tJj.^0,85 . Ciepło właściwe powietrza przyjąć za równe c_pp=l,004 LJ/kgK. Powietrze zasila izobaryczną komorę spalania, w której spalane jest paliwo o cieple spalania IV₍₎=46 MJ/kg. Spalanie jest całkowite i zupełne. Sprawność komory' spalania szacowna jest na 98%. Za komorą spalania spaliny mają temperaturę t_s-1400 °C i są kierowane do turbiny gazowej, w której rozprężają się do parametrów p^=l_tOS bar. Sprawność turbiny gazowej oszacowano na ^0=85%. Ciepło właściwe spalin wynosi około c_p=l,04 kJ/kgK, wykładnik izentropy %_s=^zl,375. Należy przyjąć następujące wartości sprawności dla turbozespołu gazowego: r]_m~98% - sprawność mechaniczna sprężarki. T]_mf=0_y97 - sprawność mechaniczna turbiny gazowej, t]u=98%sprawność komory' spalania.

Spaliny opuszczające turbinę kierowane są do wytwornicy pary', w której generowana jest para o parametrach Pw=9 MPa, (_W~520°C. Spaliny schładzają się w wytwornicy pary do tf=150°C. a następnie służą do podgrzania wody sieciowej (odbiór ciepłowniczy). Temperatura wylotowa spalin (do komina) tg=110°C.

Para z wytwornicy przegrzewana jest izobaryczni dodatkowo w kotle do temperatury t_n=550 °C. Kocioł ten opalany jest tym samym paliwem co komora spalania turbozespołu gazowego. Należy przyjąć, że sprawność tego kotła odniesioną do ciepła spalania r]_k<r=89%. Para z dodatkowego kotła rozpręża się w turbinie parowej do ciśnienia upustu p_n-2_y5 bar a dalej do Pi3=0,4 bar. Para odbierana z upustu turbiny ma temperatur t₁₂-240°C. Para z wylotu turbiny ma stopień suchości x_n=98% i służy do podgrzewał wody sieciowej od temperatur)' t_v=58°C do temperatury t_l(~86^QC. Nieprzechłodzone skropliny są odgazowywane przy ciśnieniu    ^^ar- Kondensat po odgazowaniu kierowany jest do zasilania wytwornicy pary z temperaturą t_}<=120°C. Woda

sieciowa po występnym 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 otoczenia: p_o⁼980 UPa, t₀=25°C.

Obliczyć: .

1.    Sprawność wewmętizną izentropową pierwszej części sprężarki Tj_pou.f=?

2.    Sprawność wewnętrznąpolitropową drugiej części sprężarki T}_ro/3-/=?

3.    Zużycie paliw'a w' komorze spalania turbozespołu gazowego ffi_paiTC/=?

4.    Moc na zaciskach turbiny parowej Pt-TF~ ■

5.    Moc ciepłowniczą układu Q=?

6.    Sprawność ogólna brutto układu odniesioną do ciepła spalania 77= ?

7.    Sprawność elektryczną układu odniesioną do ciepła spalania rj_e=?

8.    Współczynnik nadmiaru powdetrza u> komorze spalania Lurbozespolu gazowego przy założeniu spalany gaz to w 97% metan (CTLO a reszta to azot.

:^moT<5

V