Газотурбинные установки (Уточнить связь начальных температур)

Газотурбинные установки (Уточнить связь начальных температур)

Сравнение и возможности повышения эффективности

 Рассмотрим различные марки ГТД стационарных предприятий:

Таблица 1 – Сравнение ГТД

Марка ГТД

Базовый АД

Номинальная

мощность, МВт

КПД, %

Расход газов, кг/с

Степень сжатия

Возможная выработка тепла, МВт

Температура на входе в турбину, К

ГТП – 1,5

ТВ7-117С

1,2

7,67

13,6

3,4

 

ГТУ – 4П

Д – 30 Ш серии

4,0

24,7

30,4

7,5

11,1

НК – 14Э

НК – 12МВ

8,6

32,1

14,1

 

ГТЭ – 10/95

Р13 - 300

62,4

8,41

24,7

 

ГТУ – 16П

ПС – 90А

37,5

19,6

21,9

АЛ – 31СТ

АЛ – 31Ф

36,5

26,9

ГТП – 55СТ – 20

Р29 - 300

31,5

96,5

10,2

35,5

ГТУ – 25П

ПС – 90А

78,4

28,5

38,8

 

ГТП – 1,5: Применяется для мобильных станций мощностью 1,25 – 2,5 МВт

ГТУ – 4П: Газотурбинная установка для привода блочно-контейнерных станций мощностями от 4 до 6 МВт. Изготавливается в виде модулей высокой заводской готовности.

НК – 14Э: Двигатель предназначен для привода электрогенератора в блочно-модульных электростанциях, способных обеспечить электроэнергией небольшие города и поселки, промышленные и строительные объекты.

ГТЭ – 10/95: Установка, разработана для блочно-модульных станций мощностью 8-10 МВт

ГТУ – 16П: Установка предназначена для привода центробежного нагнетателя природного газа в составе ГПА, а также электрогенератора в составе блочно-контейнерных и стационарных ГТЭС, а также в качестве газоперекачивающих станций. Отличаются простой структурой и низким потреблением ресурса.

АЛ – 31СТ: Двигатель, применяющийся преимущественно на газоперекачивающих станциях, а также на электростанциях. Способен перекачивать до 36 млн кубометров газа в сутки и обеспечивать топливом до 2,5 тыс. домов в год.

ГТП – 55СТ – 20: Привод для перекачивающих станций и электростанций. Особенностями данного привода являются:

       - телескопическое соединение между силовыми корпусами газогенератора и силовой турбины, позволяющее компенсировать смещения корпусов, а также снизить силовые нагрузки

       - блок маслосистемы, позволяющий объединить маслосистемы газогенератора и силовой турбины, повысить технологичность и надежность за счет дублирования маслонасосов, фильтров

- пружинная муфта, стоящая в валопроводе, соединяющем вал силовой турбины и электрогенератора, позволяющая компенсировать тепловое расширение валопривода

ГТУ – 25П:Газотурбинная установка для привода центробежного нагнетателя природного газа в составе ГПА, а также электрогенератора в составе ГТЭС – 20000 или реконструируемых ТЭС, ТЭЦ.

ГТУ – 12П, ГТУ – 16П, ГТУ – 25П могут комплектоваться камерами сгорания, работающими как на газообразном, так и на жидком топливе, а также при любом их соотношении

           

Для судовой промышленности:

М1:Первый газотурбинный двигатель, конвертированный из авиационного ТРД В-1, с однокаскадным газогенератором и свободной турбинной винта

 

М60, Д075, М62, М8К, М8Е:ГТД для главных энергетических установок кораблей ВМФ В двигателях второго поколения (60-е годы) температура газа перед турбиной Т_03, повышена на 70….90 ⁰С, уменьшена осевая скорость газа на выходе из турбины, применены «парусные» лопатки компрессоров, разгрузочные устройства на подшипниковых узлах, заменены материалы лопаток и дисков турбин. Экономичность двигателей выросла на 15….20%, ресурс – в 4….5 раз. Уменьшена вибрация и структурный подводный шум. Применение новой конструкции реверсивной турбины вина и упрощение конструкции зубчатых передач улучшило маневренность кораблей.

Рисунок 2 – двигатель ДТ59 с реверсивной турбиной винта

 

М75 (ГТД 3000), М70 (ГТД 6000), М90 (ГТД 15000):ГТД судовых ЭУ. Двигатели мощностями 4000, 10000 и 20000 л.с., соответственно, пригодные для любого класса кораблей, а также для использования в промышленности. За счет повышения параметров цикла до:  = 15…..21, Т₀₃ = 1373….1423 ⁰С новые двигатели стали экономичнее на 10…..15% и имели КПД 31…..35% (Се = 0,175….0,200 кг/л.с.ч). В конструкции были применены высоконагруженные, двухопорные роторы, противоточная камера сгорания, динамическое демпфирование подшипниковых узлов, новые материалы, покрытия и технологии.

Рисунок 3 – Конструктивная схема двигателя третьего поколения М70 (ГТД 6000)

 

М80 (ГТД 25000):Самый мощный двигатель четвертого поколения унифицированного ряда. При проектировании ГТД 25000 мак­симально учитывался опыт разработ­ки и эксплуатации газотурбинных дви­гателей третьего поколения, применя­емых на флоте с 1972 г. Эти компактные двигатели отличают высокая экономичность, маневрен­ность, надежная работа в морской и запыленной атмосфере и большой ре­сурс. Эксплуатация двигателей третье­го поколения на флоте превышает 200000 часов. Ка­мера сгорания петлевая, трубчато- кольцевого типа с веерным расположе­нием шестнадцати жаровых труб. Лопатки турбины высо­кого давления и сопловые лопатки тур­бины низкого давления имеют внут­реннее воздушно-конвективное охлаж­дение.

 

Рисунок 4 – ГТД 25000

 

 

Таблица 2 – Сравнение ГТД судовых