Стр. 44 - АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ
Упрощенная HTML-версия
АТОМНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ
44
ГЛАВА 3.
МЕРЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АГТУ
§ 3.1. Циклы с регенерацией тепла
В простейшей АГТУ температура газов, покидающих турбину, составляет
400–500°С. Для простейшего цикла тепло этих газов является потерянным, так как
почти полностью отбирается в холодильнике охлаждающей средой. В то же время
оно имеет высокий потенциал и может быть полезно использовано в цикле.
Эффективность АГТУ может быть увеличена введением в схему регене-
ратора (теплообменника), в котором газы, отходящие от турбины, будут отда-
вать свое тепло газу, сжатому в компрессоре. В этом случае в реактор будет
поступать более нагретый газ, и для повышения его температуры до потре-
1
T
буется меньшее количество тепла.
Схема АГТУ с регенерацией показана на рис. 3.1. Тепловой процесс в коор-
динатах
TS
для этой схемы показан на рис. 3.2. Потери, возникающие в регенера-
торе
5
с «холодной» стороны и в реакторе
4
, на этом рисунке учтены общим
падением давления от за компрессором до перед газовой турбиной.
4
P
1
P
Потери, возникающие в регенераторе с «горячей» стороны и потери в
концевом холодильнике
6
учтены повышением противодавления за турбиной
2
P
относительно давления всасывания в компрессор .
3
P
В теплообменном аппарате
5
, отходящие от турбины газы, нагревают газ,
сжатый в компрессоре от температуры до за счет понижения своей тем-
4
T
5
T
пературы от до , при конечных размерах регенератора
.
2
T
6
T
2 5
T T
<
Степенью регенерации называют отношение количества тепла, восприня-
того нагреваемым газом в реальном регенераторе, к количеству тепла, которое
может быть отдано нагревающим газом в предельном случае, т.е. в бесконечно
большом регенераторе.
(
)
(
)
,
4 2
4 5
4 2
г
4 5
г
T T
T T
T TcG
T TcG
p
p
−
−
=
−
−
=μ
(3.1)
где – температура газа на выходе из компрессора; – температура газа, вы-
4
T
2
T
ходящего из турбины;
– температура газа на входе в реактор.
5
T
В некоторых случаях степень регенерации выражают через температур-
ный напор
на "горячем" конце регенератора.
5
2
1
T T t
− =Δ
В соответствии с рис. 3.2 передаваемое сжимаемому газу тепло можно за-
писать в виде:
