По числу валов ГТУ можно разделить на одно-, двух-, трехвальные и, в общем случае, многовальные, т.е. с числом валов более одного.

Дата: 2025-04-30; Просмотры: 2
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

По расположению нагрузки ГТУ могут быть блокированными – в них нет турбин, свободных от привода компрессора, и со свободной (или свободными) турбиной – к ее валу присоединена только нагрузка (без компрессора).

По порядку расположения элементов в тракте многовальные многоагрегатные ГТУ можно разделить на прямые – в них компрессоры и турбины низкого давления (КНД и ТНД) вращаются на одном (общем) валу, а компрессоры и турбины высокого давления (КВД и ТВД) – на другом, и перекрестные – в них КНД и ТВД вращаются на одном валу, а КВД и ТНД – на другом.

По расположению нагрузки многовальные ГТУ могут быть с нагрузкой на валу ТНД, с нагрузкой на валу ТВД и с нагрузкой на валу турбины среднего давления (в трехвальных ГТУ).

ГТУ с нагрузкой на валу ТВД экономичнее на режимах частичной мощности.

По месту использования ГТУ разделяют на стационарные – сами установки и их коммуникации смонтированы на неподвижных фундаментах, и передвижные – установки, чаще энергетические и приводные, вместе с коммуникациями смонтированы на передвижных средствах.

По термонапряженности горячих элементов ГТУ могут быть с неохлаждаемыми роторами, и с охлаждаемыми турбинами.

По типу рабочего контура ГТУ разделяют на:

открытые – в качестве рабочего тела используется воздух, который поступает из окружающей атмосферы и туда же выводится;

замкнутые – рабочее тело (любой газ) циркулирует в контуре, совершая теплообмен с источником и потребителем теплоты во внешних теплообменниках;

полузамкнутые – одна часть рабочего тела циркулирует по контуру, а другая является сменной (обычно воздух, необходимый для окисления топлива).

По производству:

-ГТУ на базе конвертированных авиационных ГТД;

-на базе газотурбинных приводов для морского транспорта;

-специализированные ГТУ.

ГТУ разомкнутого цикла. Небольшие размеры, в качестве рабочего тела используется атмосферный воздух, достаточно просты в эксплуатации.

 

17. Эксплуатационные показатели ЭГТУ.

Надежность, экономичность

Показатели надежности

Коэффициент готовности

,где ВП-вынужденный простой , р-работа

Коэффициент технического использования.

Коэффицент вынужденных простоев.

Коэффициент безотказности

Условный коэффициент готовности

, где к-календарное время работы

средняя наработка на отказ, средний ресурс между капитальными ремонтами, ресурс до списания,

БИЛЕТ 3.

3. Идеальный цикл Брайтона. КПД и работа идеального цикла, коэффициент полезной работы.


ГТУ ПРОСТОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ. Схема и идеальный цикл ГТУ простой тепловой схемы. Удельная работа цикла. Коэффициент полезного действия. Идеализация цикла с реальным рабочим теломГТУ служит для превращения энергии теплоты в мех. работу. При этом рабочее тело совершает определенный термодинамический цикл, состоящий из ряда процессов, осуществляемых в различных узлах ГТУ. В ГТУ входят компрессор К, камера сгорания КС, турбина Т и узел нагрузки Н. КВОУ- комплексное воздухоочистительное устройство, в к-ом происходит очистка воздуха.

Идеальный цикл ГТУ, называемый циклом Брайтона, который мог бы быть осуществлен идеальным газом. НК – изоэнтропическое сжатие, КГ – подвод тепла при постоянном давлении, ГТ – расширение пара в турбине. Работа и теплота отнесены к 1 кг газа и называются удельными. Подведенное тепло q1=S1КГ21, отведенное тепло q2=S1НТ21, полезная работа цикла LЦ=SНКГТН=q1-q2. , Так как , и учитывая, что процессы изоэнтропических расширения и сжатия происходят между одинаковыми уровнями давлений и ( ) и, следовательно, , то работа цикла может быть записана в виде -степень подогрева в цикле, энт. атм. воздуха - - выражение уд. полез. работы цикла показывает, что величины и являются основными параметрами рабочего процесса в цикле. Из выражения видно, что увеличение степени подогрева всегда приводит к росту работы цикла. Сущ-т оптимальное значение , при к-ом работа цикла будет максимальной. При - , при - , т.к. и не будет происходить подвода тепла. , . Оптимальное значение при . Максимальная удельная работа цикла .

КПД идеального цикла (термич. КПД) показывает какая часть подведенной в цикле теплоты превращается в работу.

Термич. КПД зависит только от степени повышения давления в цикле и монотонно увеличивается с ростом . при .Идеализация цикла с реальным рабочим телом. Для оценки степени совершенства двигателя и возможности улучшения его узлов правильнее сравнивать параметры реального двигателя с параметрами идеального цикла, которые определены с учетом действительных значений теплоемкости.

Штриховыми кривыми изображена работа цикла в предположении постоянной теплоемкости , а штрихпунктирными – в предположении постоянной теплоемкости . Сплошные кривые соответствуют работе, определенной по теплоемкости, рассчитанной в зависимости от состава и температуры газа с учетом диссоциации, наступающей при температуре , а пунктирные – с учетом еще и давления при . Влияние давления на теплоемкость характеризуется отклонением пунктирных кривых от сплошных.

Приведенные данные указывают, что параметры идеального цикла при переменной теплоемкости необходимо рассчитывать с учетом состава газа, температуры, давления и диссоциации, если идеальный цикл используется как для оценки степени совершенства действительной ГТУ.

18. Э ксплуатация ГТУ. Основные факторы, влияющие на техническое обслуживание.В зависимости от диспетчерского графика ГТУ может быть: -в работе, -в резерве, -в плановом останове на тех обслуживание, -в ремонте, -в кап ремонте. Эксплуатация агрегатов становится экономически все более расточительной из-за больших удельных расходов дорожающего топлива, значительных затрат на ремонт, недопустимых выбросов в атмосферу токсичных оксидов азота. Контроль параметров и состояния ГТУ позволяет своевременно обнаружить и предупредить возможные неполадки и аварии. При пуске, работе и останове ГТУ автоматически контролируются практически все основные параметры, и о состоянии ГТУ можно судить по тому, насколько соответствуют те или иные параметры расчетным или опытным значениям, определенным разработчиком или поставщиком ГТУ. При работе ГТУ контролируются: Температура газов перед турбиной, запас устойчивости работы компрессора, перепад давления воздуха на заборной камере, давление в цикле ГТУ, наличие пламени в КС, частота вращения ротора, осевой сдвиг ротора, нагрузка, температура и расход сетевой воды. Кроме этого контролируются условия безопасной работы собственно ГТУ: наличие газа в контейнере, пожар в контейнере, утечка водорода на уплотнениях генератора и многое другое. Проверяется работа вспомогательного оборудования: насосов воды, масла, воздуха(технологического и вспомогательного), дожимных(газовых) компрессоров, компрессора пневмораспыла. В целях контроля и поддержания на заданном техническом уровне параметров ГТУ проводится ее техническое обслуживание. В зависимости от мощности и комплектации поставки энергетической ГТУ- блочная, в контейнере или поузловая с последующей сборкой на электростанции- составляется инструкция по техническому обслуживанию. установки. В целом тех обслуживание можно разделить по срокам: на ежедневное(включает в себя обслуживание через каждый час с записью в журнале), еженедельное, ежемесячное, полугодовое, ежегодное(сезонное). Для ГТУ работающих в пиковом режиме важным фактором для определения регламента технического обслуживания является количество произведенных пусков, в том числе с выводом на максимальную нагрузку. Периодичность регламентных и ремонтных работ устанавливается с учетом условий эксплуатации пиковой ГТУ при числе пусков в год не более 500 при средней продолжительности пуска 2-3ч. Через 25-30 пусков заменяются по две форсунки высокого и низкого давления по графику, а снятые форсунки подвергают ревизии, очистке и продувке на форсуночном стенде, проводятся осмотр и очистка сетчатых фильтров на маслобаке системы смазки, сдается на анализ отбор пробы из осадка маслобака на наличие в нем металлических составляющих, очищаются фильтры топливные водяные, производятся осмотр и очистка фильтров и элементов шумоглушения воздухозаборной камеры, определяется утечка водорода из корпуса генератора, осматриваются и очищаются сетки масляных фильтров.Через 100 пусков демонтируются все горелки высокого и низкого давления с форсунками, зажигателями, фотодатчиками, производится их очистка, опресовка и продувка форсунок на стенде, проверяется состояние трубных систем воздухоохладителей, осматривается газоход и воздухозаборная камера, производится осмотр всех топливных фильтров со вскрытиемв топливной насосной и машинном зале и их очистка или замена, проверяются фильтры на всасе топливных насосов, вентелятор наддува блока внутренних подшипников. В ентелятор отсоса паров масла из внутреннего подшипника, проверяется работа узлов и приборов регулирования. Наиболее трудоемки и сложны обслуживание и ремонт ГТУ через 500 пусков. На выполнение

 

БИЛЕТ 4.

4. Осевой компрессор. Конструктивная схема. Процесс сжатия в ступени компрессора в т-с координатах.

Основными принципиальными элементами устройства осевого компрессора являются расположенные попарно венцы вращающихся и неподвижных лопаток. Каждый венец вращающихся лопаток образует рабочее колесо (РК), а каждый венец неподвижных лопаток - спрямляющий аппарат (СА).Каждая пара РК и СА представляет собой ступень компрессора, т.е. секцию, в которой полностью реализуется его принцип действия с соответствующим повышением давления. Сочетание ступеней в осевом компрессоре осуществляется конструктивно сравнительно просто, поскольку в нем каждая частица воздуха движется по траекториям, почти равноотстоящим от оси компрессора (отсюда компрессоры и получили название осевых). При допустимом уровне гидравлических потерь возможное повышение давления в одной ступени относительно невелико, поэтому компрессоры всегда выполняются многоступенчатыми. Благодаря сжатию воздуха плотность его в каждой ступени возрастает, и при неизменном массовом расходе, объемный расход воздуха падает. Поскольку осевая скорость движения воздуха в компрессоре изменяется несильно, то это приводит к необходимости уменьшения проходных сечений, поэтому высоты лопаток по ходу движения воздуха уменьшаются.