Александров Е.А., Сёмкин С.А.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ КПД СИСТЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ *
Аннотация:
в статье рассмотрено инструментальное обследование системы утилизации. Рассчитано КПД установки и расчет снижение газа. Представлен расчет удельных расходов газа и воздуха
Ключевые слова:
система утилизации, котельная, теплоснабжение, теплообменник, тепловая сеть, трубопроводы, уходящие газы
УДК 620.9
Александров Е.А.
магистр кафедры строительных технологий,
геотехники и экономики строительства
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
Сёмкин С.А.
магистр кафедры строительных технологий,
геотехники и экономики строительства
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ
И РАСЧЕТ КПД СИСТЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ
Аннотация: в статье рассмотрено инструментальное обследование системы утилизации. Рассчитано КПД установки и расчет снижение газа. Представлен расчет удельных расходов газа и воздуха.
Ключевые слова: система утилизации, котельная, теплоснабжение, теплообменник, тепловая сеть, трубопроводы, уходящие газы.
Инструментальное обследование ГПА №13 проводилось в соответствии с «Методикой определения энергетической эффективности работы газотурбинных установок компрессорных станций» и «Временной методикой проведения энергетического аудита компрессорного цеха и компрессорной станции с газотурбинными ГПА».
Инструментальное обследование проводилось в рабочем режиме.
Для проведения необходимых замеров использовались показания штатных приборов щита управления ГПА и показания портативного переносного газоанализатора ДАГ-16.
В соответствии с этой методикой по показаниям приборов на щите управления ГПА и по результатам замеров газоанализатором определены усреднённые основные показатели энергетической эффективности ГПА.
По справочным данным определен теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 м3 топлива и объем образовавшихся при сгорании газов, а также минимальный расход воздуха:
По содержанию кислорода в уходящих газах посредством методики Равича М.Б. определен коэффициент избытка воздуха:
4,61
Реальные удельные объемы газов и воздуха на 1 м3 топлива:
Удельный объем воздуха: м3/м3
Удельный объем газов: м3/м3
Атмосферное давление: кПа
Массовая теплотворная способность топлива: кДж/кг
Разрежение перед компрессором: кПа
Избыточное давление за ТНД: кПа
Давление воздуха перед компрессором: кПа
Давление за ТНД: кПа,
Давление за компрессором: кПа
Степень сжатия в компрессоре:
Давление перед турбиной определено по давлению за компрессором:
кПа
Степень расширения в турбине:
Температура воздуха за компрессором:
°С
Для первого приближения температура воздуха за рекуператором принята:
Средняя температура газов в камере сгорания:
Средняя теплоемкость воздуха в камере сгорания:
1,096 кДж/кг·°С
Температура воздуха за рекуператором:
Средняя температура воздуха в компрессоре:
Средняя теплоемкость воздуха в компрессоре при средней температуре воздуха:
1,019 кДж/кг·0С
Увеличение энтальпии воздуха в компрессоре:
Средняя температура рабочего тела в турбине:
°C
Средняя теплоемкость уходящих газов в турбине:
= = 1,152 кДж/кг·0С
Уменьшение энтальпии рабочего тела в турбине:
кДж/кг
КПД ГТУ по обратному балансу:
Средняя температура воздуха в рекуператоре:
°C
Средняя теплоемкость воздуха в рекуператоре:
1,037 кДж/кг·°C
Увеличение энтальпии воздуха в рекуператоре:
кДж/кг
Для первого приближения температура уходящих газов за рекуператором принята:
500 °C
Средняя температура газов в рекуператоре:
°C
Средняя теплоемкость уходящих газов в рекуператоре:
= (0,0003·510+1,049+(4,61-1)·(0,0002·510+0,9967))/4,61 = 1,121 кДж/кг·0С
Температура уходящих газов за рекуператором:
=
При демонтаже утилизационного теплообменника уменьшится сопротивление газового тракта и, соответственно, увеличится мощность и КПД нагнетателя, а также давление газа на выходе из нагнетателя.
При обследовании ГПА №13 по техническим причинам не удалось выполнить измерения по увеличению давления газа на выходе из нагнетателя, т.к. обводные шибера у теплоутилизационных теплообменников находились в нерабочем состоянии (прогорели).
Задаваясь теоретически увеличением давления газа на выходе из нагнетателя на 1,0 кгс/см2 получено:
Степень повышения давления в нагнетателе:
Температурный показатель политропного процесса:
Коэффициент псевдоизоэнтропы:
КПД нагнетателя по параметрам газа (политропный):
Политропная мощность нагнетателя:
КПД ГПА с газотурбинным приводом:
Удельный расход топливного газа:
м3/кВт∙ч
Расход топливного газа:
м3/час
По результатам расчетов следует, что расход топливного газа уменьшился незначительно, т.е. на 1,0 м3/час.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №12 (69) том 5 ч. 1
Ссылка для цитирования:
Александров Е.А., Сёмкин С.А. ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ КПД СИСТЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ // Вестник науки №12 (69) том 5 ч. 1. С. 599 - 605. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/12143 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+