Диссертация рассмотрена на заседании кафедры теплоэнергетики и принята к защите

1.2.Оценка экономии топливного газа при использовании тепловых вторичных энергетических ресурсов газотурбинных установок для выработки тепловой энергии.
Мероприятия, связанные с использованием ВЭР, не влияют на объемы топливо – и энергопотребления, но обеспечивают долю потребности в топливе и энергии, сокращая их поступление от первичных источников энергоресурсов.
Расход природного газа для выработки эквивалентного потенциалу тепловых ВЭР ГТУ количества тепловой энергии в котельной, нм3/ч.

где В – расход природного газа, нм3/ч,
Q_ВЕР – поток полезно используемой теплоты ВЭР (удельный валовый потенциал), Вт, ηкот – средний кпд выработки тепловой энергии в котельной, Q_НР – низшая теплота сгорания топлива, Дж/м3.
Установка утилизационного оборудования на газотурбинных установках приводит к увеличению аэродинамического сопротивления выхлопного тракта, что приводит к снижению располагаемой мощности агрегата и увеличению расхода топливного газа.
В газовой турбине продукты сгорания расширяются до давления немного большего атмосферного для преодоления гидравлического сопротивления тепло-утилизаторов (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 – Влияние изменения противодавления газовой турбины на ее мощность (удельную работу).
Согласно рисунку 1.7 уменьшение мощности газотурбинной установки, определяется следующим образом: повышение противодавления Р в.т до Р' в.т., уменьшает работу газа в турбине на величину ∆w т, равную площади 1–6–5'–2–1.
Падение давления газа в утилизационных установках ∆P у. т = Р' в. т – P в. т обычно не превышает 1000…3000 Па (100…300 мм вод. ст.), поэтому площадь 1–6–5'–2–1 можно считать равной площади 1–6–5–2–1, которая равна ∆P у. т ·V в. т. Изменением объема газов из-за увеличения давления на ∆P у. т можно пренебречь.
Снижение мощности ГТУ из-за увеличения противодавления за турбиной на ∆Р у.т. составит, Вт:

где ∆Nе - величина потерянной мощности ГТУ из-за установки теплоутилизационных устройств, Вт; V – расход продуктов сгорания на выходе из газовой турбины, м3/с; ∆р – величина гидравлических сопротивлений утилизационных установок, выраженная в Паскалях (Па); ηет – внутренний относительный КПД газовой турбины.
Увеличение расхода газа за счет установки утилизатора, нм3/ч:

Таким образом, потенциальная экономия природного газа при использова-нии тепловых ВЭР для выработки тепловой энергии, нм3/ч рассчитывается по формуле:

Потенциальная годовая экономия природного газа при использовании теп-ловых ВЭР для выработки тепловой энергии, нм3/год:

Z – относительное время нахождения ГТУ в работе,
Tk – продолжительность календарного года, ч,
K – средняя годовая загрузка ГТУ.