Från definition av verkningsgrad erhåller man

\dot {Q} _ {\mathrm {i n}} = \frac {\dot {W} _ {\mathrm {a x e l , B r a y t o n}}}{\eta_ {\mathrm {B r a y t o n}}} = \frac {1 0}{0 , 3} \mathrm {M W} = 3 3, 3 \mathrm {M W}.

Tillfört värme per massenhet luft vid förbränningen blir därmed $q_{\mathrm{in}} = 33,3 / 50 \mathrm{MJ} / \mathrm{kg} = 667$ kJ/kg. Vi känner den lägsta temperaturen i Braytoncykeln, som även blir den lägsta temperaturen i det modifierade kraftverket, nämligen atmosfärsluftens temperatur. Den högsta temperaturen i Braytoncykel, och i det modifierade kraftverket, kan vi beräkna eftersom vi känner till hur mycket värme $q_{\mathrm{in}}$ som tillförs och Braytoncykelns verkningsgrad. Med antagandet att det befintliga kraftverket arbetar enligt den ideala Braytoncykeln erhåller man för verkningsgraden

\eta_ {\mathrm {B r a y t o n}} = 1 - \frac {T _ {1}}{T _ {2}}

där $T_{1} = 300 \mathrm{~K}$ och $T_{2}$ är temperaturen efter kompressorn. Med $\eta_{\mathrm{Brayton}} = 0,3$ får man $T_{2} = T_{1} = 429 \mathrm{~K}$ . Förbränningskammaren tillsätts sedan värme vid konstant tryck, vilket enligt 1:a huvudsatsen ger att

c _ {\mathrm {p}} \left(T _ {3} - T _ {2}\right) = q _ {\mathrm {i n}},

vilket ger temperaturen efter förbränningen $T_{3} = T_{2} + \frac{q_{\mathrm{in}}}{c_{\mathrm{p}}} = 429 + \frac{667}{1004,5}$ K = 1093 K. Temperaturen för avgaserna i Braytonprocessen för kraftverket kan beräknas enligt

\frac {T _ {4}}{T _ {3}} = \frac {T _ {1}}{T _ {2}} = 0,7 \Rightarrow T _ {4} = 0,7 \cdot 1093 \mathrm{~K} = 765 \mathrm{~K}.

Vi känner nu temperaturen före och efter varje delprocess i Braytoncykeln för det befintliga kraftverket.

Beträffande tryckförhållandet för det befintliga kraftverket är det relaterat enligt texten till det modifierade kraftverket enligt

\frac {p _ {\mathrm {m a x}}}{p ^ {\prime}} = \frac {p ^ {\prime}}{p _ {\mathrm {m i n}}}, \mathrm {v a r v i d} \frac {p _ {\mathrm {m a x}}}{p _ {\mathrm {m i n}}} = \frac {p _ {\mathrm {m a x}}}{p ^ {\prime}} \frac {p ^ {\prime}}{p _ {\mathrm {m i n}}} = \left(\frac {p _ {\mathrm {m a x}}}{p ^ {\prime}}\right) ^ {2} = \left(\frac {p ^ {\prime}}{p _ {\mathrm {m i n}}}\right) ^ {2}

där $p'$ är trycket i det modifierade kraftverkets intercooler och reheater (se figur nedan) och där $p_{\mathrm{max}}$ och $p_{\mathrm{min}}$ är största och minsta tryck i båda fallen.

Enligt sambanden för reversibla adiabatiska processer kan vi därför konstatera att

\frac {T _ {1 ^ {\prime}}}{T _ {1}} = \frac {T _ {2 ^ {\prime}}}{T _ {1}} = \frac {T _ {3}}{T _ {3 ^ {\prime}}} = \frac {T _ {3}}{T _ {4 ^ {\prime}}} = \frac {T _ {2}}{T _ {1 ^ {\prime}}} = \frac {T _ {3 ^ {\prime}}}{T _ {4}}

eftersom delprocesserna i kompressorerna och turbinerna sker över samma tryckförhållanden. Man får direkt att $T_{2^{\prime}} = T_{1^{\prime}}$ och $T_{4^{\prime}} = T_{3^{\prime}}$ . Från verkningsgraden för det befintliga kraftverket har vi nu att

\frac {T _ {2}}{T _ {1}} = \frac {1}{0 , 7} = \frac {T _ {2}}{T _ {1 ^ {\prime}}} \frac {T _ {1 ^ {\prime}}}{T _ {1}} = \left(\frac {T _ {1 ^ {\prime}}}{T _ {1}}\right) ^ {2} \Rightarrow \frac {T _ {1 ^ {\prime}}}{T _ {1}} = \frac {1}{\sqrt {0 , 7}} \Rightarrow T _ {2 ^ {\prime}} = T _ {1 ^ {\prime}} = \frac {T _ {1}}{\sqrt {0 , 7}} = 359 \mathrm{~K}.

På liknande sätt får vi

\frac {T _ {3}}{T _ {4}} = \frac {T _ {2}}{T _ {1}} = \frac {1}{0 , 7} = \frac {T _ {3}}{T _ {3 ^ {\prime}}} \frac {T _ {3 ^ {\prime}}}{T _ {4}} = \left(\frac {T _ {3}}{T _ {3 ^ {\prime}}}\right) ^ {2} \Rightarrow \frac {T _ {3}}{T _ {3 ^ {\prime}}} = \frac {1}{\sqrt {0 , 7}} \Rightarrow T _ {4 ^ {\prime}} = T _ {3 ^ {\prime}} = 0,7 \cdot T _ {3} = 914 \mathrm{~K}.

Verkningsgraden för det modifierade kraftverket ges nu av

\eta_{\mathrm{Mod}} = 1 - \frac {q _ {\mathrm {u t}} ^ {\prime}}{q _ {\mathrm {i n}} ^ {\prime}}

där

q _ {\mathrm {u t}} ^ {\prime} = c _ {p} \left(T _ {4 ^ {\prime}} - T _ {1}\right) + c _ {p} \left(T _ {1 ^ {\prime}} - T _ {1}\right) = 1004,5 (914 - 300 + 359 - 300) \mathrm{J/kg} = 676 \mathrm{kJ/kg}

och

q _ {\mathrm {i n}} ^ {\prime} = c _ {p} \left(T _ {3} - T _ {2} ^ {\prime}\right) + c _ {p} \left(T _ {3} - T _ {3 ^ {\prime}}\right) = 1004,5 (1093 - 359 + 1093 - 914) \mathrm{J/kg} = 917 \mathrm{kJ/kg}

Verkningsgraden blir

\eta_{\mathrm{Mod}} = 1 - \frac{q_{\mathrm{ut}}'}{q_{\mathrm{in}}'} = 1 - \frac{676}{917} = 0,263.

Tydligen är verkningsgraden mindre i det modifierade kraftverket. Emellertid har elproduktionen ökat till

\dot{W}_{\mathrm{axel, mod}} = \dot{m} q_{\mathrm{in}}' \eta_{\mathrm{Mod}} = 50 \cdot 917 \cdot 0,263 \ \mathrm{kW} = 12,1 \ \mathrm{MW}.

För att öka verkningsgraden kan man införa sk regenerering, varvid en del av spillvärmet används till att ersätta en del av det tillsatta förbränningsvärmet. Uppvärmningen i det första steget från $T_{2'} = 358$ K till $T_{4'} = 914$ K sker i detta fall via värmeväxling från de varma avgaserna. Vid reversibel regenerering blir tillfört förbränningsvärme då endast

q_{\mathrm{in}}'' = c_{\mathrm{p}} (T_3 - T_{4'}) + c_{\mathrm{p}} (T_3 - T_{4'}) = 2 \cdot 1004,5 \cdot (1093 - 914) \ \mathrm{J/kg} = 360 \ \mathrm{kJ/kg},

och spillvärmet

\begin{array}{l} q_{\mathrm{ut}}'' = c_{\mathrm{p}} (T_{1'} - T_1) + c_{\mathrm{p}} (T_{1'} - T_1) = 2 \cdot 1004,5 \cdot (359 - 300) \ \mathrm{J/kg} = 119 \ \mathrm{kJ/kg}, \\ \eta_{\mathrm{Reg}} = 1 - \frac{q_{\mathrm{ut}}''}{q_{\mathrm{in}}''} = 1 - \frac{119}{360} = 0,67. \end{array}