Достоинства и недостатки ПГУ

Достоинства ПГУ.

Более высокий КПД цикла т.к. работают два рабочих тела, у одного начальная t_н = 800 єС, конечная t_к = 382 єС у другого t_н = 545 єС, t_к = 32 єС.

При организации современного цикла отработавшее первое рабочее тело (продукты сгорания) отдают часть своей теплоты для нагрева второго рабочего тела (питательной воды). Таким образом, КПД ПГУ доходит до 50%. Снижение расхода металла, строительных площадей, стоимости оборудования с монтажом и т. д. позволяет снизить себестоимость вырабатываемой электроэнергии по сравнению с ГТУ отдельно от ПТУ.

Недостатки ПГУ.

Поскольку в ГТУ используется дефицитное жидкое или газообразное топливо, то такое соединение ГТУ с ПТУ целесообразно применять во время пиковых нагрузок, а при отключении ГТУ происходит снижение КПД установки ниже КПД ПТУ. Это связано с особенностями ВПГ — его эффективность (организация процесса горения) резко падает, а так же всего технологического процесса (необходимо больше пара на подогрев питательной воды, из-за уменьшения пара в проточной части турбины и КПД падает).

Расчет и построение h-S диаграммы

Строим процесс расширения пара в паровой турбине по h-S диаграмме. На пересечении изобары и изотермы при начальных значениях P_ne = 11.5 МПа и t_ne = 545 єС находим точку 0 — начала расширения пара в турбине, и энтальпию в этой точке: h_ne = 3472кДж/кг.

Проводим вертикаль от 0 до пересечения с изобарой P₁=0.17 МПа. Точка пересечения имеет энтальпию h_а1 = 2508 кДж/кг. Найдем располагаемый теплоперепад от P_ne до P₁:

H_1а = h_ne— h_а1= 3472−2508 = 964 кДж/кг Находим действительный теплоперепад:

H_1д = зoiчвд· H_1а = 0.8· 964 = 771 кДж/кг Действительная энтальпия пара в отборе при давлении P₁:

h_1д = h_ne -H_1д = 3472 — 771 = 2701 кДж/кг, t₁ =115 єС Строим точку 1 пересечения изобары P₁=0.17 МПа с горизонталью h_1д= 2701 кДж/кг.

Соединяем точки 0 и 1. На пересечении прямой 01 с изобарами P₃= 3 МПа, P₂ = 0.8 МПа Строим точки 3 и 2. Находим значения энтальпии h_2д, h_3д в этих точках: h_2д = 2944 кДж/кг, t₂ = 245 єС; h_3д= 3188 кДж/кг, t₃ =380 єС.

Находим давление P₁^ґ, которое меньше P₁ на 20%, что соответствует потере давления в регулировочных клапанах теплофикационного отбора: P₁ = 0.8· 0.17 = 0.14 МПа. Строим точку 1^ґ на пересечении изобары P₁ = 0.14 МПа и горизонтали h_1д. t₁ ^ґ= 112 єС. От точки пересечения изобары P₁^ґ и энтальпии h_1д, опускаем перпендикуляр на изобару P_к = 0.0054 МПа и находим энтальпию h_ка = 2228 кДж/кг Находим располагаемый теплоперепад:

Hка = h1дhка = 2701−2228 = 473 кДж/кг Находим действительный теплоперепад:

H_кд= зoiчнд· H_ка = 0.75· 473 = 354.7 кДж/кг Действительная энтальпия пара:

h_кд = h_1д -H_кд = 2701 — 354.7 = 2346.3 кДж/кг Построим точку 4 на пересечении горизонтали h_кд и изобары P_к. Составим сводную таблицу параметров пара в основных точках процесса расширения пара в паровой турбине.