Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 17 november 1953 - Gas-ångkraftprocessen, av Lars Nordström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
876
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 5. Verkningsgrad hos gas-ångkraftprocess vid 700°C gastemperatur och 20°C lufttemperatur och kylvattentemperatur
jämförd med ångkraftprocessens verkningsgrad, t.v. för 40 ata, A50°C, t.h. för 100 ata, 550°C; 1 förlustfri, kombinerad
process; 2 förlustfri ångprocess vid 3- resp. A-stegs avtappningsförvärmning; 3 kombinerad process vid verkningsgraden 85 °/o
för kompressor och gasturbin, 80 °/o för ångturbin och vid 0,04 ata mottryck, 100°C avgastemperatur; 4 ångprocess vid
3- resp. A-stegs avtappningsförvärmning vid 80 °!o ångturbinverkningsgrad, 0,04 ata mottryck, 5 °/o avgasförlust.
Som ett approximativt uttryck för vänstra ledet
kan man sätta
A Na
T2 - Ti
Qr Yi
där Tx är medeltemperaturen under kylningen,
fig. 4, och T2—Tt temperaturstegringen i den
efterföljande kompressionen.
Man har då som villkor för att mellankylning
skall löna sig att
Ti-T i
Ti
Q"
r]d
Som exempel kan väljas följande kombinerade
process. För gasen antas ett högt
tryckförhållande, t.ex. 8, och kompression och expansion i
vardera ett steg med verkningsgraden 85 %, och för
ångan antas 40 atö, 400°C, mottryck 0,04 ata
och 80 % turbinverkningsgrad. Vid 20° C
ingående lufttemperatur och 700°C gastemperatur
erhålles
r]\ö = 0,276 rjd = 0,311
Villkoret blir då
Q i"
T2 - Ti.
T i
> 0,57 alltså (Ti — Ti)„
= 0,425
180° C
Detta motsvarar kompressionsförhållandet ca
4,5, vilket betyder att en mellankylning måste
sättas in före den punkt i kompressorn, där ett
kompressionsförhållande på 4,5 återstår till
sluttrycket, alltså redan innan ett tryck på 1,78
gånger begynnelsetrycket uppnåtts. En
mellankylning vid ett tryckförhållande av t.ex.]/8 = 2,82
medför sålunda en försämring av den totala
verkningsgraden.
Hade ett lägre tryckförhållande på gasen valts,
så hade ett högre värde på r\lg erhållits men ett
lägre Q " varför i stort sett samma värde på
T2—Tx gällt som gräns. Utrymmet för
inellan-kylningen skulle därför ha blivit ännu mindre.
Lägre verkningsgrader skulle däremot ha
utvidgat det område inom vilket mellankylning skulle
vara lönande.
Redan det anförda torde dock vara tillräckligt
för att tillåta slutsatsen att mellankylning i
praktiken ej medför någon vinst. Den uteslutes
därför i det följande.
Mellanförbränning i turbinen
I fig. 3 har expansionen antagits fullt
godtycklig, den kan alltså innehålla en eller flera
mellan-förbränningar. Sådana medför alltid en ökning av
verkningsgraden för en gasturbin med
regenerator. Det bör då undersökas om så också är fallet
vid den kombinerade processen. I analogi med
det föregående och med bortseende från
avgasförlustens ändring får man
Ch"
r]ig (1 — r]d)
Q i"
Qi"+Qi
f]9g(l — r]d)
Q2n+02"
< o
där rjlg är gasdelens verkningsgrad utan
mellanförbränning och rj2g med mellanförbränning samt
Q± och Q2 motsvarande tillförda värmemängder
i processen.
Låter man r\g vara verkningsgraden vid 100 %
regeneration har man
Q/’ = Q2"’
1 1
Viv
1 +
0.
V*’
eller
Q i"
1 +
Qi
< o
Q*
r]ig — r]ig + r]ig
Q i
Q 2"
V*9
< o
Ql
Qi
varför termerna
Här är r\2g > r]lg och Q2" > Q
tagna gruppvis, första och andra respektive tredje
och fjärde, uppfyller villkoret var för sig. Hela
villkoret är således alltid uppfyllt varav man
kan dra slutsatsen att mellanförbränning alltid
lönar sig. Undantag är endast det fall då
avgasförlusten är mycket stor och ej kan försummas.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
