Рассмотрим простейшую одноконтурную схему КУ (см. рисунок 1), представляющего собой теплообменник противоточного типа, в котором за счет тепла уходящих газов ГТУ происходит нагрев питательной воды, ее испарение и перегрев полученного пара до расчетных параметров.
Для каждого из элементов КУ можно записать уравнение теплового баланса. Для совместных поверхностей пароперегревателя и (испарителя) оно будет иметь следующий вид;
(2.1)
где h0–начальная энтальпия пара, IЭК, hЭК – энтальпия газов и воды в пинч-точке.
Энтальпия
где с РГ - теплоемкость уходящих газов ГТУ при постоянном давлении и данной температуре, ts - температура насыщенного пара при выбранном давлении р0; Gn – расход пара; 1d– энтальпия газов на входе в КУ.
Так как , где h'– энтальпия воды в состоянии насыщения при давлении р0, то массовый расход генерируемого пара
(2.2)
Уравнение теплового баланса для экономайзера
(2.3)
где Iух – энтальпия уходящих газов, hпв – энтальпия питательной воды на входе в КУ.
|
|
Из (2.3) определяется температура уходящих газов θух
(2.4)
Полученные данные позволяют определить КПД КУ (коэффициент утилизации):
(2.5)
где Ia – энтальпия газов при температуре окружающей среды θa Если принять, что изобарические теплоемкости газов на входе в КУ и выходе из него примерно равны, то можно воспользоваться следующей формулой:
(2.6)
В результате расчета необходимо построить диаграмму (см. рис. 1), где – тепло, передаваемое газами рабочему телу ПТУ по ходу их движения вКУ:
а QПП,QИСП,QЭК – абсолютные значения теплоты, отданные газами ГТУ.