Главная Коллекция "Revolution" Физика и энергетика Циклы газотурбинных установок

Циклы газотурбинных установок

Ознакомление с тепловой схемой газотурбинной установки. Определение и характеристика параметров процесса сжатия воздуха в компрессоре. Расчет значения энтальпии воздуха за компрессором. Исследование параметров процесса расширения газа в турбине.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 19.10.2015
Размер файла 661,3 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт - ЭНИН

Направление - Теплоэнергетика и теплотехника

Кафедра - АТЭС

Контрольная работа

Циклы газотурбинных установок

По курсу: «Газотурбинные и парогазовые ТЭС»

Выполнил: студент гр.5БМ4А У.А. Болотбекова

Проверил: К.В. Слюсарский

Томск 2015

Газотурбинная установка простого цикла полезной элетрической мощностью работает при температурах на входе в компрессор и на входе втурбину .

1. Определить:

а)абсолютный электрический КПД ГТУ;

б) расход воздуха через компрессор;

в) расход топлива;

г) Те же показатели и их изменение при температуре на входе в турбину .

Принять:

1. Степень повышения давления в компрессоре - оптимальная.

2. Относительные КПД турбины и компрессора -

Таблица 1

Величина

tок, оС

tот, оС

tо1т, оС

NЭ

Значение

4

800

1500

200

Решение

ГТУ с температурой на входе в турбину

На рисунке 1 приведена тепловая схема простой ГТУ.

Рисунок 1 - Тепловая схема ГТУ

ГТУ работает на цикле, в котором подвод теплоты осуществляется при постоянном давлении.

На рисунке 2 представлен цикл в Ts-диаграмме (.

Рисунок 2 - Цикл в Ts-диаграмме

В качестве топлива принимаем стандартный углеводород (, имеющий следующие характеристики: теплота сгорания максимально необходимое количество воздуха для полного сжигания 1 кг газа

Оптимальное отношение давлений определяем из отношения температур .

Максимальный электрический КПД наблюдается при 1. Определяем параметры процесса сжатия воздуха в компрессоре.

Газовая постоянная для сухого воздуха:

.

Задаемся числом , и определяем предварительную среднюю изобарную теплоемкость воздуха:

.

Температура за компрессором:

Пользуясь таблицей теплоемкостей и удельных энтальпий сухого воздуха, находим:

,

.

Средняя теплоемкость воздуха в компрессоре:

.

Уточняем значение и переопределяем температуру за компрессором:

,

.

Уточняем значение энтальпии воздуха за компрессором:

.

2. Определение коэффициента избытка воздуха:

,

КПД камеры сгорания;

- энтальпия воздуха при температуре на входе в турбину ;

- энтальпия продуктов сгорания при температуре на входе в турбину ;

.

3. Энтальпия смеси воздуха и продуктов сгорания на входе в турбину:

.

4. Определяем параметры процесса расширения газа в турбине.

Температура газа за турбиной (предварительно принимаем :

.

Энтальпия воздуха и продуктов сгорания на выходе из турбины:

,

.

Энтальпия газа на выходе из турбины:

.

Средняя теплоемкость газа при расширении в турбине:

.

Объемная доля воздуха в продуктах сгорания (молекулярные массы воздуха и продуктов сгорания: и :

;

.

Молекулярная масса продуктов сгорания:

.

Газовая постоянная продуктов сгорания:

.

Уточненное значение : газотурбинный компрессор энтальпия

.

Тогда, температура за турбиной:

.

Находим энтальпии продуктов сгорания и воздуха на выходе из турбины:

,

.

Энтальпия газа на выходе из турбины:

.

5. Работа расширения 1 кг газа в турбине:

.

6. Работа, затраченная на сжатие 1 кг воздуха в компрессоре:

.

7. Работа ГТУ на валу агрегата:

,

.

8. Расход газа через турбину:

.

9. Расход воздуха, подаваемого компрессором (при отсутствии протечек):

.

10. Расход топлива:

.

11. Мощность турбины:

.

12. Мощность компрессора:

.

13. Коэффициент полезной работы:

.

14. Абсолютный электрический КПД ГТУ:

.

ГТУ с температурой на входе в турбину

Оптимальное отношение давлений определяем из отношения температур .

Максимальный электрический КПД наблюдается при

1. Определяем параметры процесса сжатия воздуха в компрессоре.

Газовая постоянная для сухого воздуха:

.

Задаемся числом , и определяем предварительную среднюю изобарную теплоемкость воздуха:

.

Температура за компрессором:

.

Пользуясь таблицей теплоемкостей и удельных энтальпий сухого воздуха, находим:

,

.

Средняя теплоемкость воздуха в компрессоре:

.

Уточняем значение и переопределяем температуру за компрессором:

,

Уточняем значение энтальпии воздуха за компрессором:

.

2. Определение коэффициента избытка воздуха:

,

КПД камеры сгорания;

- энтальпия воздуха при температуре на входе в турбину ;

- энтальпия продуктов сгорания при температуре на входе в турбину ;

.

3. Энтальпия смеси воздуха и продуктов сгорания на входе в турбину:

.

4. Определяем параметры процесса расширения газа в турбине.

Температура газа за турбиной (предварительно принимаем :

.

Энтальпия воздуха и продуктов сгорания на выходе из турбины:

,

.

Энтальпия газа на выходе из турбины:

.

Средняя теплоемкость газа при расширении в турбине:

.

Объемная доля воздуха в продуктах сгорания (молекулярные массы воздуха и продуктов сгорания: и :

,

.

Молекулярная масса продуктов сгорания:

.

Газовая постоянная продуктов сгорания:

.

Уточненное значение :

.

Тогда, температура за турбиной:

.

Находим энтальпии продуктов сгорания и воздуха на выходе из турбины:

;

.

Энтальпия газа на выходе из турбины:

.

5. Работа расширения 1 кг газа в турбине:

.

6. Работа, затраченная на сжатие 1 кг воздуха в компрессоре:

.

7. Работа ГТУ на валу агрегата:

;

.

8. Расход газа через турбину:

.

9. Расход воздуха, подаваемого компрессором (при отсутствии протечек):

.

10. Расход топлива:

.

11. Мощность турбины:

.

12. Мощность компрессора:

.

13. Коэффициент полезной работы:

.

14. Абсолютный электрический КПД ГТУ:

.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Расчёт газотурбинной установки

    Принципиальная схема простейшей газотурбинной установки, назначение и принцип действия; термодинамические диаграммы. Определение параметров сжатого воздуха в компрессоре; расчет камеры сгорания. Расширение дымовых газов в турбине; энергетический баланс.

    курсовая работа [356,9 K], добавлен 01.03.2013

  • Технический проект газотурбинной установки мощностью 25 МВт

    Назначение, конструкция технологические особенности и принцип работы основных частей газотурбинной установки. Система маслоснабжения ГТУ. Выбор оптимальной степени сжатия воздуха в компрессоре. Тепловой расчет ГТУ на номинальный и переменный режим работы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.05.2015

  • Расчет цикла парогазовой установки

    Построение теплового процесса расширения пара в турбине. Определение расхода охлаждающей воды в конденсаторе. Исследование эффективности ПГУ при многоступенчатом сжатии воздуха в компрессоре. Определение и расчет мощности, развиваемой паровой турбиной.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.05.2014

  • Термодинамический анализ технической системы

    Описание исследуемой подсистемы "Тепловой двигатель". Расчет процесса сжатия воздуха в компрессоре, камеры сгорания, расширения рабочего тела в турбине. Описание первой, второй и третьей ступеней подсистемы "Теплообменная группа". Энергетический баланс.

    курсовая работа [793,4 K], добавлен 03.05.2012

  • Расчет газотурбинной установки

    Схема и принцип действия газотурбинной установки. Выбор оптимальной степени повышения давления в компрессоре теплового двигателя из условия обеспечения максимального КПД. Расчет тепловой схемы ГТУ с регенерацией. Расчёт параметров турбины и компрессора.

    курсовая работа [478,8 K], добавлен 14.02.2013

  • Расчёт тепловой схемы бинарной газотурбинной установки ГТН-10

    Расчет тепловой схемы, коэффициента полезного действия, технико-экономических показателей газотурбинной установки. Определение зависимостей внутреннего КПД цикла от степени повышения давления при разных значениях начальных температур воздуха и газа.

    курсовая работа [776,2 K], добавлен 11.06.2014

  • Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик газотурбинного двигателя

    Расчёт оптимального значения степени повышения давления в компрессоре газотурбинного двигателя. Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах цикла, параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения.

    курсовая работа [278,4 K], добавлен 19.04.2015

  • Расчет тепловой схемы газотурбинной установки ГТН–16

    Расчет тепловой схемы, коэффициента полезного действия, технико-экономических показателей ГТН–16. Определение расчётных зависимостей внутреннего КПД цикла от степени повышения давления при различных значениях начальных температур воздуха и газа.

    контрольная работа [1,5 M], добавлен 07.02.2016

  • Расчет принципиальной тепловой схемы блока 300 МВт

    Построение процесса расширения пара в h-s диаграмме. Расчет установки сетевых подогревателей. Процесс расширения пара в приводной турбине питательного насоса. Определение расходов пара на турбину. Расчет тепловой экономичности ТЭС и выбор трубопроводов.

    курсовая работа [362,8 K], добавлен 10.06.2010

  • Расчет проточной части газотурбинной установки

    Особенности применения газотурбинных установок (ГТУ) в качестве источников энергии в стационарной энергетике на тепловых электрических станциях. Выбор оптимальной степени повышения давления в компрессоре ГТУ. Расчёт тепловой схемы ГТУ с регенерацией.

    курсовая работа [735,3 K], добавлен 27.05.2015

  • Расчет параметров паровой турбины

    Расчет паровой турбины, параметры основных элементов принципиальной схемы паротурбинной установки и предварительное построение теплового процесса расширения пара в турбине в h-s-диаграмме. Экономические показатели паротурбинной установки с регенерацией.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 16.07.2013

  • Расчет тепловой схемы турбины К-800-240

    Построение процесса расширения пара в турбине в H-S диаграмме. Определение параметров и расходов пара и воды на электростанции. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы. Предварительная оценка расхода пара на турбину.

    курсовая работа [93,6 K], добавлен 05.12.2012

  • Котельные установки

    Расчет объемов и энтальпий воздуха, а также продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котлоагрегата. Определение параметров теплообмена в топке. Порядок и методика расчета водяного экономайзера, аэродинамических параметров. Невязка теплового баланса.

    курсовая работа [220,1 K], добавлен 04.06.2014

  • Тепловой расчет теплового котла

    Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпии воздуха. Тепловой баланс теплового котла. Расчет теплообменов в топке, в газоходе парового котла. Тепловой расчет экономайзера.

    курсовая работа [242,4 K], добавлен 21.10.2014

  • Определение параметров конвективной сушилки

    Определение влагосодержания и энтальпии воздуха, поступающего в калорифер и выходящего из сушильной камеры, температуры воздуха, поступающего в сушильную камеру. Определение удельных расходов воздуха и теплоты, требуемых для испарения 1 кг влаги.

    контрольная работа [1,6 M], добавлен 17.01.2015

  • Расчет трубчатого теплового аппарата

    Разработка и определение основных технологических параметров котла-утилизатора для параметров газотурбинной установки ГТУ – 8 РМ. Тепловой конструктивный, гидравлический, прочностной расчет проектируемого аппарата, обоснование полученных результатов.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.03.2017

  • Тепловой расчет двигателя

    Порядок расчета теоретически необходимого количества воздуха для сгорания топлива. Определение параметров процессов впуска. Вычисление основных параметров процесса сгорания, индикаторных и эффективных показателей двигателя. Основные показатели цикла.

    контрольная работа [530,4 K], добавлен 14.11.2010

  • Тепловой расчёт дизельного двигателя

    Определение параметров рабочего тела. Процессы впуска и сжатия, сгорания, расширения и выпуска; расчет их основных параметров. Показатели работы цикла. Тепловой баланс двигателя, его индикаторная мощность. Литраж двигателя и часовой расход топлива.

    контрольная работа [1,4 M], добавлен 20.06.2012

  • Проект энергоблока АЭС электрической мощностью 480 МВт, тепловой мощностью 110 МВт

    Построение процесса расширения пара в турбине в h-S диаграмме. Составление сводной таблицы параметров пара и воды. Составление материальных и тепловых балансов всех элементов схемы. Расчет показателей тепловой экономичности атомной электрической станции.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 08.11.2015

  • Модернизация существующей тепловой схемы на Череповецкой ГРЭС

    Общее описание Череповецкой ГРЭС, основное оборудование электростанции. Расчет газотурбинной установки при нормальных условиях и при повышенной температуре. Подбор оборудования для системы охлаждения воздуха. Проект автоматизации газотурбинной установки.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.03.2017

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены