Требования к камере сгорания. Температура топл. газа на входе в ГТУ должна быть не ниже +30оС.

Дата: 2025-04-30; Просмотры: 2

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

БИЛЕТ 1.

1. Области применения ГТУ. Требования предъявляемые к ГТУ .(ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ГТУ)

Требования, которым должен удовлетворять ГТУ делят на 4 группы:1) общие требования к показателям привода; 2) требования к показателям основных узлов и систем, входящих в состав привода; 3) требования к системам подготовки воздуха, масла, требования к воздействию привода на окружающую среду; 4) требования к системам диагностики привода.

Общие требования к показателям привода регламентируются ГОСТами, ОСТами, СТП. В частности ГОСТ 29328-92 и ГОСТ 28775-90

Общие показатели – это номинальная мощность. Ном. мощ-ть ГТУ в стац. условиях должна соответствовать рекомендуемому ряду 2,5;4;6,3;8;10;12…МВт. Ном. мощ-ть определяется при стандартных атм. усл-ях (t_H=+15°C, P_H=101,325 КПа, отн.влаж-ть воздуха φ=60 %).Ном. мощ-ть должна обеспечиваться до t-ры наружного воздуха +25°C.

Ном.КПД должен соответствовать современному техническому уровню(N_e=3-4 МВт→η_е=27…28%, N_e=16-25 МВт→η_е=34…38%

Эффективн.мощ-ть – это мощ-ть на выводном валу ГТУ. Макс. мощ-ть без превышения ном.t-ры газов – это 120% номинальной. Полный средний ресурс ГТУ не менее 100 тыс. ч. Средний ресурс до капит. ремонта не менее 25 тыс.ч. Время непрерывной работы 700-1000 ч. В году в среднем дв-ль должен работать 7000-8000 ч. Должна обеспечиваться возможность демонтажа и установки сменного ГТУ за время 10-15 ч(40-60 чел.ч). Отклонения (в сторону уменьшения) параметров приводного двигателя от номинальных значений за межремонтный ресурс:Δη_эф≤2 %, ΔN ≤4%. Частота вращения выводного вала на номинальном режиме n_ном=3000 или 3600, мин^-1. Коэффициент технического использования привода не менее 0,95. Коэффициент надежности пусков не менее 0,95. Коэффициент готовности привода не менее 0,98. ГТУ должна быть снабжена устройством периодической очистки (промывки) проточной части компрессора (осущ-ся 300…1000ч – на ходу; 3000…5000ч – на остановленном агрегате)

Требования к основным узлам привода

Компрессоры должны обеспечивать требуемые параметры и запасы устойчивости при: неравномерности поля температур и поля давлений не менее 0,99; регулярных пульсаций температуры и давления в потоке не более 0,01.

На входе в компрессор устанавливается входное устройство, коллектор которого должен быть очерчен по лемнискате.

Потери полного давления во входном устройстве не должны превышать 0,3%.

Во входном устройстве д/б установлена система противообледенения, система подачи моющего раствора в проточн. часть двигателя.

Требования к камере сгорания. Температура топл. газа на входе в ГТУ должна быть не ниже +30^оС.

Полнота сгорания топлива в к.с. д/б не ниже 0,99; диапазон устойчивой работы по составу смеси –2,5 ≤α≤ 15; превышение пиковой температуры над среднемассовой по сечению не д/б более чем 1,06; изменение функциональных показателей камеры в течении межремонтного ресурса не должно превышать по полноте сгорания 1,5 %. Для окружной эпюры t-р 45°C, для радиальной эпюры t-р 2%.

Требования к турбине газогенератора. В связи с тем, что при работе на земле базового двигателя на ротор ВД длительно действует осевое усилие максимальной величины, для обеспечения необходимой долговечности упорного подшипника следует уменьшить величину осевой силы путем изменения давления или конструкции разгрузочных полостей (на лобовой и (или) тыльной сторонах диска турбины).

Коэффициент восстановления полного давления в раскручивающем аппарате должен быть . Коэффициент восстановления полного давления в газоходе от сечения выхода из раскручивающего аппарата до входа в сопловой аппарат силовой турбины должен быть .

Требования к силовой (свободной) турбине. Коэффициент полезного действия турбины на номинальном режиме должен быть не менее . Изменение КПД при изменении частоты вращения ротора СТ от до и при постоянном режиме работы газогенератора не должно быть больше . Для обеспечения требований по ресурсу и КПД рабочие лопатки СТ должны выполняться с бандажными полками.

Силовая турбина и турбина газогенератора должны длительно работать в условиях запыленности.

Требования к системе автоматического управления. Система автоматического управления (САУ) двигателя должна обеспечивать: 1)автоматическое поддержание заданного режима (работы двигателя);2)автоматическое регулирование частоты вращения вала силовой турбины;3)управление механизацией компрессора двигателя;4)защиту по максимальной предельной частоте вращения ротора СТ и ротора ГГ;5)ограничение температуры газов перед турбиной, осуществляемое путем изменения режима работы камеры сгорания;6)изм-е подачи топлива и режима работы двигателя по командам АСУТП

САУ двигателем должна обеспечивать:1)автоматическую проверку готовности двигателя к пуску;2)автоматический пуск и останов (нормальный и аварийный) по заданным программам;3)выдачу сигналов от системы защиты двигателя в АСУ ТП станции для формирования команды на останов двигателя.

16. Пуск и останов энергетических ГТУ

При пуске ГТУ возникают значительные термические напряжения в лопаточном аппарате и в роторе большие деформации и корабление элементов. Линия работы КМ и ГТ проходит вблизи линии помпажа (0abcde). При пуске и останове ротор проходит первую критическую частоту из-за чего возрастает вибрация ротора и подшипников опор хотя ротор и прогревается при помощи ВПУ перед пуском и после останова частота вращения ВПУ 5-10 об/мин. В подшипниках имеет место не установившийся режим трения. Скорость пуска и

останова определяется увеличением температуры газов и ограничивается температурными напряжениями. Основные задачи пуска связаны с надежностью работы КМ. Собственно пуск начинается с включения МН для гидроподпора в системе регулировки.

Этап 1 (0-a) этам холодного разгона (G_г=0) увеличение n за счет пускового устроиства в точке a зажигание топлива t и P увеличиваются происходит прогрев ГТ (b) Система управления антипомпажными клапанами осуществляет их открытие для обеспечения КУ=1,05-1,1 N_пу=2-6%N_гту В этих условиях при низком n наблюдается значительное снижение КПД КМ в результате увеличивается t_{раб смеси} приводит к увеличению ΔМ. Происходит зависание увеличение подачи топлива не приводит к увеличению частоты вращения.

Этап пуск при n ₁ 20-25%n_хх

Этап 2

n₁->n₂ (b-c) называется стартерно-турбинным разгон с антипомпажными клапанами и постепенное прикрытие антипомпажных клапанов вдоль линии Ку=1,1 начинается разгон ротора ГТ

Этап 3

n₂->n₃ (с-d) стартерно-турбинный разгон при закрытых антипомпажных клапанах мощность ГТ превышает мощность КМ т.е является достаточной для самостоятельного разгона ротора.

Этап 4

n₃->n₄ =n_хх этап горячего саморазгона до режима ХХ в точке d расход топлива больше необходимого по балансу поэтому отключение пускового устройства после стартера n₃=50-60%n_ХХ. Увеличение мощности пускового устроиства уменьшение времени пуска ГТУ.

Этап 5

Синхронизация ЭГТУ с ЭС. После этого приступают к нагружению. G_т увеличивается. Гту входит в режим базовой нагрузки в течении примерно 17 минут в течении 9 минут в режиме быстрого нагружения. Если ГТУ не подключена к ВПУ то ом/у командой на запуск проходит 30сек. Включается система смазки затем ТПУ начинает разгон вала агрегата при этом ВНА закрыт при достижении 500об/мин включается система зажигания при 700 ом/мин открываются стопорные клапана топливной системы кол-во топлива 10% при достижении 1000 об/мин расход топлива увеличивают при 2100 об/мин отключение стартера разгон агрегата до синхронизации линия d-e Через 20 сек обеспечивается возможность автоматической синхронизации с ЭС.

Останов ЭГТУ Плановый останов предусматривает при поступлении сигнала на останов ЭГТУ персонал в автоматическом режиме или дистанционно организует плавное понижение нагрузки затем отключение ЭГ от ЭС. Включение ВПУ. Прекращение подачи топлива в КС, интенсивная вентиляция воздушного тракта двигателя Продувка топливных форсунок закрытие шиберов КВОУ. Спец контролю подвергается выбег ротора, анализ его изменения позволяют выявить неполадки. ВПУ может управлять процессом остывания ГТУ. Аварийный останов автоматически при срабатывании автоматов защиты(при достижении предельной частоты вращения ротора. при превышении максимального осевого биения, снижение давления масла или увеличение его температуры, погасание факела в КС, снижение давления топлива в топливной системе , возникновение помпажа)

БИЛЕТ 2.

2.Энергетические ГТУ разомкнутого цикла, классификация ГТУ.(КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК)

Общим назначением ГТУ, как и любых тепловых двигателей с термодинамическим циклом, использующих газ в качестве рабочего тела, является превращение теплоты в механическую работу. Кроме того, ГТУ могут служить источником теплоты, используемой в энергетике (ПГУ) и народном хозяйстве (теплофикация). Рассмотрим классификацию ГТУ в зависимости от их класса и типа.

По назначению ГТУ можно разделить на:

энергетические – вращают электрогенераторы переменного и постоянного тока;

приводные (нагнетательные) – приводят в действие газовые нагнетатели на газопроводах, компрессоры, вентиляторы, надувные устройства, гидравлические насосы и другие механические устройства;

промышленные – интенсифицируют технологический процесс производства (в металлургии, химической промышленности);

транспортные – передают механическую энергию движителю транспортного средства (колесам, гусеницам, судовому винту) через трансформатор момента: механический (муфту, коробку скоростей), гидравлический, газовый, электрический или магнитный;

авиационные – передают полезную энергию движителю авиационного транспортного средства – воздушному винту, вентилятору и реактивному устройству (газовому соплу).

По сложности термодинамического цикла ГТУ можно разделить на:

простые – (по циклу Брайтона) – процесс сжатия происходит в одном или нескольких компрессорах, подведение теплоты в одном подогревателе (или сжигание топлива в одной камере), расширение в одной или нескольких турбинах;

регенеративные – часть теплоты газов, выходящих из турбины, передается рабочему телу до подведения к нему внешней теплоты;

карнотизированные – цикл ГТУ приближается к циклу Карно, процесс сжатия сопровождается однократным, многократным (между компрессорами) или непрерывным (в компрессоре) отводом теплоты; процесс расширения сопровождается промежуточным сгоранием топлива или подведением теплоты между турбинами, а также непрерывным сгоранием или подведением теплоты (внутри турбин).

Усложнение термодинамического цикла осуществляют для повышения экономичности ГТУ (число элементов установки при этом увеличивается).

По числу агрегатов ГТУ можно разделить на простейшие, состоящие из одного компрессора, одного подогревателя (или камеры сгорания) и одной турбины, и многоагрегатные, состоящие из большого числа агрегатов, чем простейшие, включают в себя (помимо лопаточных машин) охладители, промежуточные подогреватели (или камеры сгорания) и регенератор.