Основные величины, характеризующие камеру сгорания ГТУ.
Эффективность работы КС характеризуется величиной коэффициента восстановления полного давления =Р*г/Р*к, значение которого в общем случае зависит от приведённой скорости воздуха на входе в КС
и зависит от степени подогрева воздуха в КС
=Т*г/Т*к . Если характеристики базовой КС неизвестны, можно принимать
=0,9…0,92 – для трубчато-кольцевых КС,
=0,94…0,96 – для кольцевых КС.
Качество процесса горения топлива, сильно влияющее на экономичность ГТУ, характеризуется коэффициентом полноты сгорания топлива =Qкс/Q0 , величина которого в зависимости от вида применяемого топлива может приниматься:
для газа =0,99…0,995
для керосина =0,97…0,98
для дизельного =0,95…0,97
В качестве энергетической характеристики топлива в расчётах используется низшая теплотворная способность топлива которая может приниматься:
для газа Нu=50000 кДж/кг
для керосина Нu=43000 кДж/кг
для дизельного Нu=42000 кДж/кг.
Количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, может приниматься:
для газа L0=17 кг/кг топл
для керосина L0=14,7 кг/кг топл
для дизельного L0=13,2 кг/кг топл
22. Системы автоматического регулирования и управления работой энергетических ГТУ.
Соврем энерг ГТУ оснащаются автоматиз. Системами управления основным и вспомогательным оборудованием. Их разработка базируется на микропроцессорной технике и сочетается с устройствами автоматического управления.
САУ выполняют электрогидравлической или электропневматической в зависимости от разработок конкретных фирм. Автоматизированная система управления технолог процессом ГТУ должна выполнять след функции:
-участвовать в регулировании частоты и мощности в энергосист в штатном и аварийном режимах
-проверять выполнение целого ряда предпусковых условий и, если они не выполняются, выдавать оператору соотв информацию
-осуществлять автоматич разворот вала ГТУ, зажигание топлива в КС, выход на холостой ход, синхронизацию с электрической сетью и выход на режим заданной нагрузки(режимы нормального и ускоренного пуска), регистрацию пусковых режимов-обеспечивать автоматическое регулирование частоты вращения, ограничение нач температуры газов перед газовой турбиной, стабилизацию режимов заданной мощности, поддержание запасов устойчивости до границы помпажа компрессора на всех режимах-осуществлять предупредительную и аварийную сигнализацию, защищать оборудование гту в аварийных ситуациях-обеспечивать нормальный останов и охлаждение ГТУ на предусмотренных режимах и аварийный останов с мгновенным отключением подачи топлива-обеспечивать плавный переход с одного вида топлива на другой-обеспечивать немедленное отключение гту в случаях(недопустимого превышения температуры газов перед турбиной, повышение частоты вращения ротора сверх допустимого предела, недопустимого осевого сдвига, недопустимых относительных перемещений роторов компрессора и ГТ, недопустимого понижения давления масла в системе смазки или уровня масла в маслобаке, недопустимого повышения температуры масла на сливе из любого подшипника или из любой колодки упорного подшипника, погасание факела в кс, возрастания вибрации подшипниковых опор выше допустимых значений, возникновение помпажа или приближение к границам помпажа и тд)
Автоматиз система управления ГТУ выполняет ряд информационных задач, а также расчет технико экономических показателей, диагностику технического состояния установки и др. САУ должна иметь: (степень нечувствительности регулятора частоты при любой нагрузке не более 0,2% номинальной, нечувствительность регулятора температуры газов к изменению температуры менее чем на 10 градусов)
САУ воздействует на устройства, которые регулируют: оюбщий расход топлива, углы установки поворотных НА на входе и в первых ступенях компрессора, положение антипомпажных клапанов, распределение топлива и воздуха в КС.
БИЛЕТ 8
8. Основные требования, предъявляемые к камерам сгорания.
Требования к системе подготовки топливного газа. Топливный и пусковой газ должны быть очищены от механических примесей, а также от влаги и масла. Содержание твердых частиц в газообразном топливе должно быть не более 4 мг/кг, а доля частиц размером более 100 мкм – не более 0,3 мг/кг. Система топливоподачи ГПА должна исключать попадание конденсата в ГТУ. Содержание агрессивных примесей (окислов серы, ванадия и др.) – по ГОСТ 29328-92.Содержание влаги в топливном газе не должно превышать величин, соответствующих состоянию насыщенного газа в топливном трубопроводе.В пределах эксплуатационного диапазона изменения давления и температуры газа система очистки должна обеспечивать отсутствие жидких и твердых отложений на участках трубопроводов, арматуре и элементах системы регулирования ГТУ.
Требования к камере сгорания. Температура топл. газа на входе в ГТУ должна быть не ниже +30оС. Полнота сгорания топлива в к.с. д/б не ниже 0,95-0,99; диапазон устойчивой работы по составу смеси –2,5 ≤α≤ 15; коэффициент полного давления
, рост потерь на 1% приводит к ум. Мощности в среднем на 1%. Надежность оценивается рядом критериев: теплонапряженность рабочего объема в КС
Требов-ия к к.с.: 1. Достаточно высокая полнота сгорания топлива. 2. Миним-ые потери тепла через стенки камеры во внешнюю среду. 3.Достаточно малая неравномерность темпер-го поля газового потока в поперечном сечении кольцевого канала на выходе из к.с. 4. Допустимое измен-ие темпер-ры газа по высоте кольцевого канала и по высоте лопаток турбины. 5. Низкие гидравл-ие потери. 6. Устойчивое горение. 7. Миним-ая длина факела пламени. 8. Высокий уровень скоростей воздуха и газов. 9.Надёжный розжиг камер при всех условиях эксплуатации. 10. Прочность и жаростойкость. 11. Миним-ая масса и достаточно малые габаритные размеры камеры.
Камера сгорания характ-ся величиной коэф-та восстановления полного давления и величиной коэф-та полноты сгорания
Коэф-нт восстанов-ия полного давления учит-ет гидравл-ие потери в предкамерном диффузоре, в жаровой трубе и в сапловом аппарате первой ступени турбины и тепловые потери, возник-ие при подводе тепла к движущемуся газу.