Определение технико-экономических показателей ГТУ

Для того, чтобы правильно оценивать теплотехнический уровень спроектированной ГТУ, иметь возможность сравнения её с лучшими аналогичными образцами и делать правильные выводы по полученным результатам, студент уже на стадии курсового проектирования должен научиться определять основные технико-экономические показатели ГТУ.

Основные технико-экономические показатели, характеризующие тепловую экономичность ГТУ (удельные расходы топлива и теплоты, К.П.Д.), рассчитываются на основе энергетических характеристик турбины, компрессора, камеры сгорания, регенератора или утилизаторов тепла и вспомогательного оборудования.

При полученных значениях перечисленных величин следует определить следующие технико-экономические показатели. Коэффициент полезной работы ГТУ

 

 

Уточненная эффективная мощность ГТУ , кВт.

Удельный расход газа d=3600/H_eохл, кг/(кВтч).

Расход теплоты в камере сгорания , кДж/кг.

Эффективный КПД установки h_еохл=Н_еохл/q₁.

Удельный расход теплоты ГТУ q_еохл=3600/h_еохл, кДж/(кВтч).

Удельный расход условного топлива кг/(кВтч), где =29330 кДж/кг.

Экономия условного топлива

 

кг/кВтч.

 

Для варианта простейшей ГТУ аналогичные расчеты следует повторить в предложении отсутствия охлаждения с целью определения количественных показателей вредного (с точки зрения термодинамики) влияния охлаждения. Для этого необходимо предварительно найти Н_е без охлаждения по известной формуле а затем в той же последовательности (как и при наличии охлаждения) рассчитать расход теплоты в камере сгорания ГТУ , КПД установки без охлаждения и удельные расходы газа d, теплоты q_В, топлива b_у.т. и сделать соответствующий вывод.

Если в задании на курсовую работу предусмотрен один из вариантов утилизации тепла уходящих газов ГТУ, то необходимо определить основные технико-экономические показатели для заданного варианта утилизации, используя для этого дополнительные сведения и рекомендации, указанные в литературе. В рассматриваемом ниже примере расчета тепловой схемы ГТУ показана последовательность определения основных технико-экономических показателей для всех вариантов утилизации тепла ГТУ.

Результаты расчета заданного варианта ГТУ в сравнении с вариантом простейшей ГТУ (а для варианта простейшей ГТУ с охлаждением и без охлаждения) сводятся в таблицу.

 

Таблица 4

Технико-экономические показатели вариантов ГТУ

Параметр и расчетная формула	Схема ГТУ
	простейшая	Вариант по заданию
КПД установки
Экономия удельного расхода топлива
Стоимость сэкономленного топлива , руб.
Стоимость установки СГТУ, руб.
Годовой экономический эффект Э=Су.т.-(СГТУ-Сбаз)/n, руб.

 

Стоимость сэкономленного за 1 год условного топлива , руб., при переходе на заданный вариант по сравнению с простейшим (базовым) для рассматриваемого типа ГТУ определяется по формуле

 

,

 

где - снижение удельного расхода условного топлива, кг/(кВтч); - эффективная мощность ГТУ, МВт; К - 6500 - 7500 - число часов ГТУ в год; - стоимость 1 тонны условного топлива, руб.(по указанию руководителя)

Дополнительные затраты на переход к заданному варианту ГТУ по сравнению с базовым будут, естественно, неодинаковы. Например, установка котла-утилизатора для целей теплофикации и горячего водоснабжения увеличивает стоимость ГТУ приблизительно в 1,5 раза, а форсированной (контактной) КГТУ соответственно в 1,3 - 1,4 раза. Стоимость ГТУ с регенератором увеличивается в 1,6 - 1,7 раза по сравнению с вариантом без регенератора. Надстройка простейшей ГТУ паровой турбиной с котлом-утилизатором, конденсатором и системой регенеративного подогрева питательной воды котла (вариант бинарной ПГУ) дает наибольшее увеличение стоимости установки в 2,5 раза.

С учетом изложенного годовой экономический эффект на одну установку от внедрения предлагаемого варианта ГТУ составит, руб.,

 

 

где n - число лет окупаемости.

Число лет окупаемости установки n≤3 является одним из основных показателей для принятия решения о выборе варианта ГТУ.