Схема и цикл ГТУ с регенерацией теплоты

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОНОМИЧНОСТИ ГТУ

13. 1. Способы повышения экономичности ГТУ:

1) за счет применения регенерации тепла отработавших в турбине газов;

2) путем ступенчатого сжатия воздуха с промежуточным его охлаждением;

3) путем применения ступенчатого расширения с промежуточным подогревом рабочего газа;

4) путем создания сложных и многовальных установок, что дает возможность повысить экономичность ГТУ особенно при работе на частичных нагрузках;

5) путем создания комбинированных установок работающих по парогазовому циклу с поршневыми камерами сгорания;

Рассмотрим все перечисленные способы повышения экономичности ГТУ в последующих параграфах.

Схема и цикл ГТУ с регенерацией теплоты

Основная идея - снижение расхода топлива за счёт сокращения потерь теплоты с уходящими газами.

Основные потери в газотурбинной установке - это потери теплоты с уходящими газами, которые составляют 60…70 %, а иногда и более процентов от подводимой с топливом энергии. В простой ГТУ газы, покидающие турбину, имеют высокую температуру 400...450 °С. Поэтому экономичность ГТУ существенно повысится, если применить регенерацию теплоты, т.е. использовать часть уходящей теплоты для подготовки сжатого воздуха, поступающего в камеру сгорания.

Схема ГТУ с регенерацией теплоты показана на рис. 3.1.

Воздух после компрессора 1 пропускался через регенератор 2, который представляет собой теплообменный аппарат поверхно­стного типа. Туда же в регенератор 2 после газовой турбины 4 направляются отработавшее газы, которые отдают часть своего теп­ла воздуху и затем удаляющая в атмосферу. В регенераторе температура воздуха повышается на 180…250°С, так что необходимое количество топлива, расходуемое на подогрев воздуха в камере сгорания, при этом уменьшает­ся, экономичность ГТУ возра­стает но сравнению с экономичностью простой ГТУ без регенерации. Подогретый воздух далее поступает в камеру сгорания 3.

Рис. 3.1 Схема ГТУ о регенера­цией теплоты уходящих газов:

1-компрессор; 2-регенератор; 3-камера сгорания; 4-турбина; 5-нагрузка