- ГТУ . Современные газовые турбины, цикл сгорания которых используется (рисунок 6.5). Газовые турбины обычно включают камеру сгорания, газовую турбину, воздушный компрессор, теплообменник различного назначения (воздухоохладитель, маслоохладитель, систему смазки, регенеративный теплообменник) и вспомогательное оборудование (масляный насос, элемент подачи воды и др.). Рабочим телом газовой турбины является продукт сгорания топлива, в котором используется природный газ, высокоочищенные искусственные газы (доменные печи, Коксы, генераторы) и специальные газотурбинные жидкие топлива (дизельные двигатели и обработанное солнечное масло).
Приготовление рабочей смеси осуществляется в камере сгорания. Количество воспламенения в камере (рис. 20.9) делится на зону сгорания, где топливо сгорает при температуре около 2000°С, и зону смешения, где воздух смешивается с продуктом сгорания для снижения температуры стационарной турбины до 750-1090°с и 1400°С-турбины летательного аппарата. Принцип работы газовой турбины и паровой турбины одинаков, но важна конструкция проточной части газовой турбины. Рис. 10.20. Фактический цикл газовой турбины T, Z-диаграмма Но это легко. Они работают с относительно небольшой одноразовой теплопередачей, поэтому количество ступеней будет небольшим.
Поскольку продукты сгорания имеют высокую температуру, некоторые проточные части турбины (сопла, лопатки ротора, диски, валы) изготавливаются из высококачественной легированной стали. Для надежной работы большинство турбин интенсивно охлаждают наиболее нагруженные части корпуса и ротора. В реальных условиях все процессы работы газовой турбины являются неравновесными, что связано с потерей работы турбины и компрессора, а также аэродинамического сопротивления газотурбинного тракта.
Рисунок 20.10 фактический процесс сжатия в компрессоре показан в строках 1-2.И процесс набухания турбины-линия 3-4.Точки 2А и 4а, соответственно, показывают состояние рабочего тела в конце равновесного адиабатического сжатия и расширения, а точка о показывает параметры окружающей среды. Рис. 20.9.Схема камеры сгорания газовой турбины： I-воздушный диффузор; 2-для пилотов. 3-сопло; 4-пламенная (тепловая) труба; 5-корпус; 6-смеситель Падение давления во всасывающем тракте компрессора (линия 01) инициирует процесс сжатия в точке/. Поэтому на сжатие воздуха в реальном цикле тратится много работы, а когда газ расширяется в турбине, получается меньше работы, чем в идеальном цикле.
Эффективность цикла будет низкой. Степень повышения давления l больше (то есть выше ПА).по сравнению с полезной работой сумма этих потерь будет больше. Постоянная величина l (чем выше значение, тем больше 7s, внутренний относительный КПД турбины и компрессора, то есть потери будут меньше), работа турбины будет равна работе, затраченной на привод компрессора, а полезная работа будет равна нулю.
Таким образом, максимальная эффективность фактического цикла достигается при определенном (оптимальном) повышении давления, в отличие от идеального, и каждое значение L3 имеет свой собственный Lol(рис.20.11).КПД самой простой газовой турбины не превышает 14-18%.А для его увеличения в газовой турбине осуществляется в несколько этапов промежуточное охлаждение подвода тепла и сжатого воздуха, а также в регенеративном нагреве сжатого воздуха выхлопными газами после турбины, тем самым приближая фактический цикл к циклу Карно. ГТУ использует тепло выхлопных газов. Тепло газа, выходящего из газовой турбины, может быть использовано для получения пара и горячей воды в обычном тепле exchanger. So.
- Блок GT-25-700 LMZ оборудован с подогревателем который нагревает воду в системе подогревателя к 150-160 ° С. В то же время, благодаря относительно высокому коэффициенту избытка воздуха в газовой турбине, можно сжигать достаточно большое количество дополнительного топлива в среде сгорания products. As в результате после газовой турбины из дополнительного сгорания выходят газы с достаточно высокой температурой chamber. It подходит для выработки пары энергетических параметров с помощью парогенератора, который специально установлен для этой цели.
Калмановская районная электростанция этим способом Рисунок 20 11.Зависимость теплового КПД газотурбинного цикла от степени повышения давления l и начальной температуры газа (для компрессоров и турбин 1) о. −0,9 Строится блошиный котел электрической мощностью 500 МВт Использование газа turbines. In в последние годы газовые турбины широко используются в различных областях. Транспорт, энергетический сектор, фиксированный привод оборудования и так далее. Энергия ГТУ. Поскольку газовая турбина меньше и легче паровой турбины, она нагревается гораздо быстрее до рабочей температуры при запуске.
Паровые котлы нужно прогревать медленно и долго(несколько часов и даже десятков часов), чтобы избежать аварий из-за неравномерного роста тепла, особенно большие барабаны диаметром до 1,5 м и длиной до 15 м, толщина стенок которых превышает 100 мм. Поэтому газовая турбина используется в первую очередь как аварийный резерв для нужд крупных энергосистем, когда необходимо покрыть пиковую нагрузку, а также для эксплуатации агрегата очень quickly. In при этом коэффициент полезного действия газовой турбины не играет роли по сравнению с блоком питания, так как агрегат работает в течение короткого времени.
Такие газовые турбины характеризуются частым пуском (до 100-1500 часов в год) при относительно небольшом времени эксплуатации (до 1000 часов в год).Диапазон единичных мощностей таких газовых турбин составляет от 1 до 100 МВт. ГТУ также используется для привода генератора и выработки электроэнергии в мобильном устройстве (например, на судне).Такие газовые турбины обычно работают в диапазоне нагрузок 30-110% от номинального значения, они часто запускаются и останавливаются.
Например, бурное развитие атомных электростанций с гелиоохлаждаемыми реакторами открывает возможность использования одноконтурных газовых турбин, работающих в замкнутом цикле (рабочая жидкость не покидает оборудование). Особая группа энергетических газовых турбин состоит из установок, работающих в технических схемах химических заводов, нефтеперерабатывающих заводов, металлургических заводов и других установок (энерготехнологий). она работает в режиме базовой нагрузки и предназначена для привода компрессора, который подает сжатый воздух или газ в технологический процесс, в большинстве случаев за счет энергии расширения газа, получаемой в результате самого процесса.
Приводная газовая турбина широко используется для привода центробежного нагнетателя природного газа в компрессорной станции магистрального трубопровода. Эффективная мощность таких газовых турбин составляет от 2 до 30 МВт. Транспортный ГТУ широко используется в качестве основного и форсажного двигателя самолетов (турбореактивных и турбовинтовых)и морских судов. Это связано с тем, что даже если расход топлива несколько завышен, можно получить рекордное значение плотности мощности и габаритных размеров по сравнению с другими видами топлива. engines. It особенно важно, что газовая турбина очень перспективна в качестве локомотивного двигателя, мала по размерам и малообеспечена водой.
Транспортные газовые турбины работают в широком диапазоне нагрузок и подходят для кратковременных форсировок. Единичная мощность ГГУ на сегодняшний день не превышает 100 МВт, а КПД установки составляет 27-37%.С увеличением начального периода Температура газа до 1200 ° С.
Смотрите также:
| Мощность и КПД турбины | Турборасширительные машины |
| Конденсационные устройства паровых турбин | Общие сведения и классификация двигателей внутреннего сгорания |
