Парогазовая установка на Кировской ТЭЦ-3
Электрическая мощность парогазовой установки — 230 МВт, тепловая — 136 Гкал/ч.
Вводимая парогазовая установка — самое экономичное и экологичное генерирующие оборудование в Кировской области.
Отличительная особенность станции — использование первой в регионе градирни вентиляторного типа.
Теперь пройдемся по этапам получения энергии.
Топливо для ПГУ (газ) подается сначала на пункт подготовки газа, а потом по эстакаде попадает в турбину.
Сверху к газовой турбине подводится очищенный воздух от комплексного очистительного устройства. При этом требования к чистоте воздуха такие, что внутрь воздуховода персонал может войти только в халатах и без обуви. Этот воздух после специальной обработки намного чище того которым мы дышим.
Конструкция внутри здания по размерам сопоставима с двумя грузовыми Ж/Д-вагонами.
Идут работы по монтажу коммуникаций.
Принцип работы этой турбины аналогичен работе двигателя авиалайнера. Воздух очищается, сжимается в компрессоре, затем к нему подводится природный газ. Газы, образующиеся при его сжигании, вращают турбину, а она, в свою очередь, генератор.
Чтобы снизить вибрацию, турбину установили на специальные пружины.
Полученное электричество по токопроводам поступает на трансорматоры.
Далее, продукты сгорания попадают в котел утилизатор. Он также изготовлен отечественной фирмой ОАО «ЭМАльянс». Этот уникальный котлоагрегат спроектирован специально для этого объекта и не имеет аналогов. Его высота составляет 30 метров, он имеет два контура, в которых вырабатывается пар низкого и высокого давления.
Коммуникации наверху.
Труба дымоудаления.
Пар из котла утилизатора вращает паровую турбину Т-63 с генератором мощностью 80 мегаватт. Она изготовлена на Урале специально для этого проекта и предназначена для работы только в составе парогазового блока. В эту турбину вложены последние передовые разработки отечественного турбостроения.
В качестве бонуса. Сосед — ЗМУ КЧХК.
Устройство газотурбинной установки
Газотурбинная установка состоит из трех основных элементов: газовой турбины, камер сгорания и воздушного компрессора.
На рис. 1-а показана газотурбинная установка, компрессор 1, камеры сгорания 2 и газовая турбина 3 которой расположены в едином сборном корпусе. Роторы 6 и 5 компрессора и турбины жестко соединены друг с другом и опираются на три подшипника. Четырнадцать камер сгорания располагаются вокруг компрессора каждая в своем корпусе. Воздух поступает в компрессор через входной патрубок и уходит из газовой турбины через выхлопной патрубок. Корпус газотурбинной установки опирается на четыре опоры 4 и 8, которые расположены на единой раме 7.
Тепловая схема такой газотурбинной установки показана на рис. 1-б. В камеры сгорания топливным насосом подаются топливо и сжатый воздух после компрессора. Топливо перемешивается с воздухом, который служит окислителем, поджигается и сгорает. Чистые продукты сгорания также смешиваются с воздухом, чтобы температура газа, получившегося после смешения, не превышала заданного значения. Из камер сгорания газ поступает в газовую турбину, которая предназначена для преобразования его потенциальной энергии в механическую работу. Совершая работу, газ остывает и давление его уменьшается до атмосферного. Из газовой турбины газ выбрасывается в окружающую среду.
Из атмосферы в компрессор поступает чистый воздух. В компрессоре его давление увеличивается и температура растет. На привод компрессора приходится отбирать значительную часть мощности турбины.
Газотурбинные установки, работающие по такой схеме, называют установками открытого цикла. Большинство современных ГТУ работает по этой схеме.
Кроме того, применяются замкнутые ГТУ (рис. 2). В замкнутых ГТУ также имеются компрессор 1 и турбина 2. Вместо камеры сгорания используется источник теплоты 4, в котором теплота передается рабочему телу без перемешивания с топливом. В качестве рабочего тела может применяться воздух, углекислый газ, пары ртути или другие газы.
Рис. 2. Схема замкнутой ГТУ:1 — компрессор, 2 — турбина, 3 — электрический генератор,4 — источник теплоты, 5 — регенератор, 6 — охладитель
Рабочее тело, давление которого повышено в компрессоре, в источнике теплоты 4 нагревается и поступает в турбину 2, в которой отдает свою энергию. После турбины газ поступает в промежуточный теплообменник 5 (регенератор), в котором он подогревает воздух, а затем охлаждается в охладителе 6, поступает в компрессор 1, и цикл повторяется. В качестве источника теплоты могут использоваться специальные котлы для нагрева рабочего тела энергией сжигаемого топлива или атомные реакторы.
Преимущества газотурбинных электростанций:
- Минимальный ущерб для окружающей среды: низкий расход масла, возможность работы на отходах производства; выбросы вредных веществ: в пределах 25 ppm
- Низкий уровень шума и вибраций. Этот показатель не превышает 80-85 дБа.
- Компактные размеры и небольшой вес дают возможность разместить газотурбинную установку на небольшой площади, что позволяет существенно сэкономить средства. Возможны варианты крышного размещения газотурбинных установок небольшой мощности.
- Возможность работы на различных видах газа позволяет использовать газотурбинный агрегат в любом производстве на самом экономически выгодном виде топлива.
- Эксплуатация газотурбинных электростанций как в автономном режиме, так и параллельно с сетью.
- Возможность работы газотурбинной электростанции в течение длительного времени при очень низких нагрузках, в том числе в режиме холостого хода.
- Максимально допустимая перегрузка: 150% номинального тока в течение 1 минуты, 110% номинального тока в течение 2 часов.
- Способность системы генератора и возбудителя выдерживать не менее 300% номинального непрерывного тока генератора в течение 10 секунд в случае трехфазного симметричного короткого замыкания на клеммах генератора,тем самым, обеспечивая достаточное время для срабатывания селективных выключателей.
Принцип работы газотурбинного двигателя Самые выгодные парогенераторы
На рис. 9.22 представлена схема одновального идеализированного ГТД, состоящего из центробежного компрессора, высокотемпературного источника тепловой энергии (нагревателя), соплового аппарата, осевой турбины, низкотемпературного источника тепловой энергии (холодильника), редуктора и пускового устройства (стартера). Рабочее тело в таком тепловом двигателе движется по замкнутой траектории и не покидает пределов двигателя. Это позволяет заключить, что рассматриваемый идеализированный ГТД работает по замкнутому циклу.
| Нагреватель
Подвода тепловой энергии |
Пуск двигателя осуществляется с помощью электрического стартера, а затем его работа поддерживается самим двигателем автоматически. При пуске стартер раскручивает ротор турбины и компрессора, соединенные валом. Компрессор за счет действия центробежных сил перемещает рабочее тело к периферии. Рабочее тело движется от компрессора в сторону турбинной ступени, так как за турбиной давление ниже (равно атмосферному давлению р0). Давление рабочего тела на выходе из компрессора определяется характеристиками компрессора и турбинной ступени (соплового аппарата). Рабочее тело после компрессора проходит через диффузор, где его давление увеличивается до pi. От высокотемпературного источника энергии рабочему телу передается энергия в тепловой форме в количестве Qi. В результате нагревания внутренняя энергия (и температура) рабочего тела увеличиваются, а давление не изменяется (р = Idem).
Это обусловлено тем, что в процессе нагревания рабочее тело находится в открытом пространстве (справа и слева от него нет ограничивающих стенок). Рассматриваемое рабочее тело, как и любое другое тело, в результате нагревания несколько расширяется. Далее, поступая в турбинную ступень (сопловой аппарат и рабочее колесо), рабочее тело также расширяется. В некоторых типах турбинных ступеней рабочее тело расширяется только в сопловом аппарате. В результате расширения давление рабочего тела уменьшается от р\ до р0> а, скорость рабочего тела увеличивается, т. е. потенциальная энергия давления преобразуется в кинетическую энергию потока. В рабочем колесе компрессора поток рабочего тела отдает кинетическую энергию колесу, в результате чего оно вращается, приводя в движение внешние агрегаты через понижающий редуктор.
Таким образом, ГТД, как и поршневой двигатель, в своем составе имеет расширительную машину. Это еще раз доказывает, что процесс преобразования энергии из тепловой формы в механическую форму и обратно в циклически работающих машинах сопровождается сжатием и расширением рабочего тела.
После турбинной ступени рабочее тело поступает в холодильник, где отдает часть своей внутренней энергии окружающей среде. Энергия отводится в форме теплоты. В дальнейшем рабочее тело поступает в компрессор, и процесс повторяется.
Таким образом, в ГТД рабочее тело находится в непрерывном движении. Это позволяет непрерывно подводить к нему энергию в тепловой форме (в нагревателе) и также непрерывно отводить ее (в холодильнике). В поршневом двигателе процессы подвода энергии к рабочему тела и отвода ее в окружающую среду происходят прерывисто. Этот факт обуславливает некоторое преимущество ГТД перед поршневым двигателем. При прочих равных условиях характеристики ГТД должны быть лучше по сравнению с поршневым двигателем. Тем не менее, на практике выигрыш оказывается несущественным. Несмотря на это, ГТД получили широкое распространение, особенно в авиации.
Основные узлы ТВаД
Рис. 1. Схема турбовального ГТД:
- 1- входное устройство; 2- компрессор; 3- камера сгорания; 4- турбина компрессора; 5- турбина винта (свободная турбина); 6- выходное устройство;
- 7 — вал отбора мощности
На примере ТВаД рассмотрим характерные сечения газотурбинного двигателя:
«Н» сечение невозмущенного потока, в этом сечении параметры воздуха соответствуют атмосферным;
«Вх» сечение на входе во входное устройство двигателя;
«В» сечение на входе в компрессор двигателя;
«К» сечение на выходе из компрессора двигателя, вход в камеру сгорания;
«Г» сечение на выходе камеры сгорания двигателя, вход в турбину;
«ТК» сечение на выходе из турбины компрессора (перед свободной турбиной);
«Т» сечение на выходе из турбин двигателя, вход в выходное устройство;
«С» сечение на выходе из двигателя.
Буквы, обозначающие сечения двигателя, используются в качестве индекса при обозначении величин, характеризующих параметры газа. Например, СС — скорость истечения газа на выходе из двигателя, РК — давление газа за компрессором двигателя и.т. д.
Входное устройство.
Входное устройство предназначено для подвода к двигателю необходимого количества воздуха из атмосферы с минимальными гидравлическими потерями. Конструктивно выполнено как сужающийся канал, являющийся составной частью капотов. При движении воздуха во входном устройстве, как в любом сужающемся канале, происходит увеличение скорости, падение давления , снижение температуры .
Компрессор.
Компрессор предназначен для повышения давления воздуха. Компрессор конструктивно выполнен как лопаточная машина с вращающемся ротором. В компрессоре происходит повышение энергии воздуха за счет подводимой к его ротору механической энергии. Скорость потока в компрессоре несколько снижается. В компрессоре реализуется термодинамический процесс, приближенный к адиабатному. У вертолетных ТВаД обычно применяется осевой компрессор, т.е. воздух в компрессоре движется вдоль оси двигателя.
Камера сгорания.
Камера сгорания предназначена для подвода к воздуху тепла, в результате в камере сгорания происходит значительный рост температуры. При этом профиль проточной части камеры сгорания выбран таким, чтобы по мере продвижения газа происходило некоторое увеличение его скорости и снижение его давления. Термодинамический процесс в камере сгорания близок к изобарическому.
Турбина компрессора.
Турбина компрессора предназначена для привода во вращение ротора компрессора. Конструктивно выполнена как лопаточная машина, ротор которой с помощью вала связан с ротором компрессора и вращается заодно с ним. В турбине внутренняя энергия газа преобразуется в механическую т.е. и за счет этого вырабатывается механическая энергия, передаваемая через вал к ротору компрессора и расходуемая на его вращение.
Часть двигателя, включающая в себя компрессор, камеру сгорания, турбину компрессора, называется турбокомпрессором или газогенератором.
Свободная турбина.
Свободная турбина предназначена для выработки мощности, необходимой для передачи к главному редуктору вертолета. Процессы, происходящие в свободной турбине аналогичны тем, которые происходят в турбине компрессора.
Выходное устройство.
Выходное устройство двигателя (не регулируемое) представляет собой расширяющийся патрубок, обеспечивающий отвод отработанных газов в сторону от двигателя. В выходном устройстве двигателя ТВ2-117 газ, выходящий и свободной турбины активно смешивается с охлаждающим воздухом. В результате давление, температура и скорость газа снижаются.
Отзыв о работе энрготехнологической установки ГТЭ-15Ц на производственном республиканском предприятии «Белорусский цементный завод»
Установка ГТЭ 15Ц введена в эксплуатацию на Белорусском цементном заводе в январе 2004 года. Изготовителем и поставщиком установки является ГП ППКГ «Зоря-Машпроект», г. Николаев, Украина.
На 1 июля 2004 года наработка установки составила 3217 часов. При эксплуатации установки получен значительный экономический эффект, так как расходы на производимую энергию ниже, чем на покупную. К тому же, теплота выхлопных газов ГТД используется в технологическом процессе сушки сырья, что позволяет дополнительно экономить природный газ.
В ходе эксплуатации установка показала высокую надежность, удобство в эксплуатации. Отдельные замечания по работе оборудования оперативно устраняются представителями ГП ППКГ «Зоря-Машпроект» и не оказывают влияние на работоспособность энергоустановки.
В ходе поставки и ввода в эксплуатацию газотурбинной установки, ГП ППКГ
«Зоря-Машпроект» проявило себя как надежный поставщик, несущий полную ответственность за поставляемое оборудование, в том числе и приобретенного у субподрядчиков, обладающий достаточным количеством квалифицированного персонала для обеспечения своевременного проведения работ на объекте.
2. Отзыв на работу газотурбинных установок, эксплуатируемых в ООО «Тюменьтрансгаз»
В ООО «Тюменьтрансгаз» эксплуатируются более 150 газотурбинных электростанций. В основном это электростанции ПАЭС –2500 производства Волочийского МЗ, (Украина). Часть из них модернизирована, т. е. заменен устаревший привод АИ-20 (производства ОАО «Мотор Сич» г. Запорожье) на ГТУ-2,5П (Производство ОАО «Пермский моторный завод» г. Пермь).
Суммарная наработка более 1млн. часов. Наибольшее количество отказов — по газотурбинным двигателям.
3.Отзыв о работе ГТУ на ООО «Ямбурггаздобыча»
v Газотурбинные двигатели Д-30 (изготовитель-ОАО «Пермский моторный завод, ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь) эксплуатируются на электростанции 9ПАЭС-2500 Заполярного ГНКМ с 2001 года, на 01.06.04 наработка превысила у четырех двигателей 9000 часов, у трех – 8500 часов, у двух – 7500 часов. Отзывы о работе двигателей со стороны эксплуатационного персонала положительные.
v Газотурбинные двигатели ДВ-71 (изготовитель НГ НПКГШ «Зоря-Машпроект» г. Николаев, Украина) эксплуатируются на электростанции ГТЭС-24 Заполярного ГНКМ с 2002года, на 01.06.04 наработка двух двигателей превысила 6000 часов. Так как данные двигатели экспериментальные, отзывы об их работе давать рано.
4.Отзыв о работе ГТУ на ЗАО «Сибур-Химпром» (г. Пермь, п. Осенцы).
В ЗАО «Сибур-Химпром» эксплуатируется газотурбинная электростанция ГТЭС-4 (производства ОАО «Пермский моторный завод, ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь).
Установка работает параллельно с заводской энергосистемой. Введена в эксплуатацию в феврале 2000 года. Общая наработка 24000 часов. За период эксплуатации проведено 19 плановых технических обслуживаний, 1 капитальный ремонт двигателя по наработке 22300 часов.
Замечания по основному оборудованию, выявленные в процессе эксплуатации:
синхронный двухполюсный турбогенератор ТК-4-2РУХЛ3 с бесщеточной системой возбуждения, с воздушным охлаждением, с принудительной системой смазки подшипников скольжения:
Ротор газовой турбины
Ротор газовой турбины представляет собой уникальную сборную конструкцию (рис.21,а). Перед сборкой отдельные диски5 компрессора и диска 7 газовой турбины облопачиваются и балансируются, изготавливаются концевые части 1 и 8, проставочная часть 11 и центральный стяжной болт 6. Каждый из дисков имеет два кольцевых воротника, на котором выполнены хирты (по имени изобретателя — Hirth), — строго радиальные зубья треугольного профиля. Смежные детали имеют точно такие же воротники с точно такими же хиртами. При хорошем качестве изготовления хиртового соединения обеспечивается абсолютная центровка смежных дисков (это обеспечивает радиальность хиртов) и повторяемость сборки после разборки ротора.
Ротор собирается на специальном стенде, представляющем собой лифт с кольцевой площадкой для монтажного персонала, внутри которой осуществляется сборка. Сначала собирается на резьбе концевая часть ротора 1 и стяжной стержень 6. Стержень ставится вертикально внутри кольцевой площадки и сверху на него с помощью крана (рис.22) опускается диск 1-й ступени компрессора. Центровка диска и концевой части осуществляется хиртами. Перемещаясь на специальном лифте вверх, монтажный персонал диск за диском собирает весь ротор. На правый конец навинчивается гайка 9, а на оставшуюся часть резьбовой части стяжного стержня устанавливается гидравлическое устройство, сдавливающее диски и вытягивающее стяжной стержень. После вытяжки стержня гайка 9 навинчивается до упора, и гидравлическое устройство снимается. Растянутый стержень надежно стягивает диски между собой и превращает ротор в единую жесткую конструкцию. Собранный ротор извлекают из сборочного стенда, и он готов к установке в ГТУ.
Список исполнителей
Семенов В.Г. – Президент НП «Российское теплоснабжение», Генеральный директор ОАО «ВНИПИэнергопром», Главный редактор журнала «Новости теплоснабжения».
Дубенец В.С. – Вице-президент НП «Российское теплоснабжение», Генеральный директор АНО «Теплосертификация», Председатель Научного Совета «НИЦ ракетных и космических технологий РАКЦ», Академик РАЕН и РАКЦ, кандидат технических наук, старший научный сотрудник.
Ольховский Г.Г. – Исполнительный директор ОАО «Всероссийский теплотехнический институт», Член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор.
Черваков В.В. – Декан факультета авиационных двигателей Московского авиационного института (технического университета), кандидат технических наук, доцент.
Тутыхин Л.А. — Первый заместитель генерального директора — Главный инженер ОАО «ВНИПИэнергопром».
Даниленко О.В. – Исполнительный директор НП «Российское теплоснабжение», Заместитель генерального директора ЗАО НПК «Вектор».
Березинец П.А. – Заведующий лабораторией парогазовых установок ОАО «Всероссийский теплотехнический институт», кандидат технических наук.
Роскин А.Б. — Ведущий специалист НП «Российское теплоснабжение», кандидат технических наук.
Малафеев В.А. – Главный эксперт НП «Российское теплоснабжение», кандидат технических наук.
Борюк Н.Л. – Ведущий специалист НП «Российское теплоснабжение».
Опарин В.А. – ведущий специалист ЗАО НПК «Вектор»
Коротченко С.И..-.Начальник управления по связям с общественностью НП «Российское теплоснабжение».
Ларина М.А..-.Менеджер по маркетингу НП «Российское теплоснабжение».
Стр.
1. Газотурбинные установки 6
2. Описание газотурбинной технологии 6
3. Основные типы современных энергетических газотурбинных установок 7
4. Основные характеристики и особенности эксплуатации газотурбинных энергетических установок 9
4.1. Достоинства газотурбинных энергетических установок 10
4.2. Требования к топливу 10
4.3. Необходимость предварительного сжатия газового топлива 11
4.4.Поведение ГТУ при изменении нагрузки 12
5. Энергетические ГТУ, представленные на мировом рынке 13
6. Энергетические ГТУ российского и украинского производства 20
6.1 Газотурбинные установки ОАО «Рыбинские моторы» НПО «Сатурн» 20
6.2 Газотурбинные установки ОАО «Люлька – Сатурн» 26
6.3 Газотурбинные установки ОАО «Пермский моторный завод», ОАО НПО «Искра» и ОАО «Авиадвигатель» 28
6.4 Газотурбинная установка НК-37 ОАО «Моторостроитель» и ОАО «СНТК им. Н. Д. Кузнецова» 43
6.5 Газотурбинные энергетические установки ФГУП ММПП «Салют» 47
6.6 Газотурбинные установки ФГУП «Завод им. В. Я. Климова» 56
6.7 Газотурбинная энергетическая установка ГТЭ-10/95БМ ФГУП
«НПП Мотор» (г. Уфа) 61
6.8 Газотурбинная установка ГТУ-89СТ-20 ЗАО «Энергоавиа» 66 6.9 Газотурбинные энергетические установки
ОАО «ГИПРОНИИАВИАПРОМ» 68
6.10 Газотурбинные электростанции ОАО «Мотор Сич» 74
6.11 Газотурбинные энергетические установки
НГ НПКГШ «Зоря-Машпроект» 78
6.12 Характеристики электростанции ЭГ-2500 на базе газотурбогенератора ГТГ-2500 Разработчика ОАО «Турбогаз» 87
6.13 Газотурбинные установки ОАО «Турбомоторный завод» 91
6.14 НПО «Турбоатом» (г. Харьков) 98
6.15 АООТ «Невский завод» 100
7.Опыт эксплуатации газотурбинных энергетических установок 105
8. Сравнение характеристик газотурбинных энергетических установок 111
9. Выводы 119
10. Список литературы 127
Характеристики газотурбинных установок
- Минимальный вред для окружающей среды. Обусловлено это небольшим расходом масла.
- Возможность работы на производственных отходах.
- Минимальный уровень шума и вибраций.
- Небольшие габаритные размеры и вес. Данная особенность даёт возможность устанавливать газотурбинные установки на маленьких площадках.
- Работа на разных видах топлива даёт возможность использовать данные агрегаты почти на любом производстве.
- Простое обслуживание газотурбинных установок.
- Способность выдерживать большой номинальный ток в 150 процентов на протяжении одной минуты.
- Продолжительное время работы (порядка 200 тысяч часов).
- Работа оборудования в самых различных климатических условиях.
- Небольшие финансовые затраты на ремонт газотурбинных установок и их техническое обслуживание.
- Отсутствие водяного охлаждения.
- Высокий КПД газотурбинной установки.
- Продолжительное время работы с незначительными нагрузками.
Применяя ГТУ для мощных ТЭС, можно достичь существенной экономии. Ведь в нынешнее время практически каждая электростанция работает на газе. А лишняя, даже можно сказать бесплатная, тепловая энергия даёт возможность без затрат на электрическую энергию настроить систему вентиляции и кондиционирования производственных помещений. Причём это актуально для любого времени года.
Назначение газотурбинной установки
Данное устройство предназначается не только для вырабатывания электроэнергии. Газотурбинные установки способны воспроизводить такую энергию параллельно с тепловой. Также, в зависимости от потребностей заказчиков, ГТУ может работать совместно с универсальной системой. В этом случае все газы на выходе направляются для создания горячей воды или пара.
Конструкция данной установки содержит два основных узла. Сюда входят: генератор и силовая турбина. Они располагаются в одном устройстве.
Схема же данного оборудования довольно проста. Газ, который получается вследствие сгорания топлива, придает лопастям вращение. В результате этого формируется крутящий момент, приводящий уже к появлению электроэнергии.
Кроме всего этого выходные газы осуществляют ещё и преобразование пара из воды в утилизаторе (котле). Таким образом газ тут функционирует с удвоенной пользой.
Техническое обслуживание и ремонт ГТУ. Безопасность труда при обслуживании газотурбинных установок
Техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонты ГТУ проводятся по планам, которые составляются в соответствии с требованиями инструкций заводов-изготовителей. Периодичность технического обслуживания и ремонтов зависит также от режима работы ГТУ, количества пусков, вида топлива
Кроме того, принимается во внимание состояние основного и вспомогательного оборудования ГТУ
Операции по техническому обслуживанию проводятся в определенной последовательности и в установленные сроки. На каждой станции утверждается регламент технического обслуживания ГТУ и оговаривается технология выполнения регламентных работ. В регламентные работы входят, например, периодическая очистка турбин, компрессоров и теплообменников, осмотр лопаток турбин и компрессоров, проверка плотности газового и воздушного трактов, трубопроводов, шиберов и арматуры. Важным этапом регламентных работ является проверка исправности системы автоматического регулирования и защиты ГТУ.
Проверку работы автомата безопасности с увеличением частоты вращения ротора проводят после каждой его разборки, перед испытанием ГТУ на сброс нагрузки и после длительного его простоя (более 1 месяца). Не менее одного раза в 4 месяца проверяют исправность защиты от превышения температуры газа перед турбинами.
В программу регламентных работ входят также контрольные пуски ГТУ, при которых измеряют параметры, позволяющие определить соответствие режима пуска заданному режиму.
Система регулирования при мгновенном сбросе нагрузки должна удерживать ГТУ в режиме, при котором не срабатывала бы ни одна из защит, а ГТУ автоматически выходила бы на холостой ход. Регламентными работами предусмотрена проверка системы регулирования мгновенным сбросом максимальной нагрузки отключением генератора от сети.
Для диагностирования состояния ГТУ при ее остановах проводят осмотры, целью которых является непосредственное обнаружение неисправностей (износа форсунок, трещин в лопатках, короблений пламенных труб и др.) или установление их по косвенным признакам (например, по наличию кусочков металла, частей лопаток, или поврежденных деталей на выхлопе). Осмотры могут проводиться как без разборки, так и с частичной или полной разборкой ГТУ.
Целью ремонтов, является проведение плановых восстановительных работ или устранение результатов аварий и неполадок. Примером восстановительных работ является замена рабочих лопаток, отслуживших свой срок по запасу длительной прочности, перезатяжка фланцев турбины, замена пламенных труб, отработавших ресурс, перезаливка баббита подшипников. Характер ремонтных работ после аварий зависит от вида разрушений и их последствий. В некоторых случаях восстановительные работы приходится выполнять на заводе-изготовителе.
Все работы по оперативному и техническому обслуживанию ГТУ должны выполняться качественно, в срок, без ущерба для безопасности и здоровья обслуживающего и ремонтного персонала. Обслуживание ГТУ, проведение регламентных и ремонтных работ должны быть организованы так, чтобы производственные травмы и несчастные случаи были исключены. Каждый работник должен знать и строго выполнять правила безопасного обслуживания и проведения ремонтных работ. Администрация обязана обеспечить организационные и технические мероприятия по созданию безопасных условий труда.
Регулярный инструктаж, обучение персонала и постоянный контроль за соблюдением правил техники безопасности на электростанциях обязательны. Ответственность за несчастные случаи несет как администрация, не обеспечивая соблюдение правил безопасного производства работ, так и лица, нарушившие эти правила.
Производственный персонал должен уметь освобождать попавшего под напряжение и оказывать ему первую помощь, а также оказывать первую помощь пострадавшим при других несчастных случаях.
По характеру производственных процессов ГТУ являются агрегатами повышенной пожаро- и взрывоопасности и требуют обеспечения электробезопасности. В этих условиях строжайшее соблюдение правил техники безопасности является насущной и ежедневной необходимостью.
Гтд — гпу — типы двигателей – силовые приводы для газовых автономных электростанций
Силовыми агрегатами — приводами электрических генераторов для автономных малых тепловых электростанций могут быть дизельные, газопоршневые, микротурбинные и газотурбинные двигатели.
О преимуществах тех или иных генерационных установок и технологий написано большое количество дискуссионных и полемических статей. Как правило, в спорах в загоне, в опале часто остаются либо те либо другие. Попробуем разобраться, почему.
Определяющими критериями выбора силовых агрегатов для строительства автономных электростанций являются вопросы расхода топлива, уровень эксплуатационных затрат, а также срок окупаемости оборудования электростанции.
Важными факторами выбора силовых агрегатов являются простота эксплуатации, уровень технического обслуживания и ремонта, а также место выполнения ремонта силовых агрегатов. Эти вопросы связаны, прежде всего, с расходами и проблемами, которые может иметь впоследствии владелец автономной электростанции.
В данной статье у автора нет корыстной цели расставить приоритеты в пользу поршневой или турбинной технологий. Типы силовых установок электростанций правильнее, оптимальнее всего подбирать непосредственно к проекту, исходя из индивидуальных условий и технического задания заказчика.
При выборе силового оборудования для строительства автономной газовой ТЭЦ желательно консультироваться с независимыми специалистами из инжиниринговых компаний уже осуществляющих строительство электростанций «под ключ». Инжиниринговая компания должна иметь реализованные проекты, на которые можно посмотреть и посетить с экскурсией. Следует учитывать и такой фактор, как слабость и неразвитость рынка генерационного оборудования в России, реальные объемы продаж на котором, в сравнении с развитыми странами, невелики и оставляют желать лучшего – это, прежде всего, отображается на объеме и качестве предложений.
Отличительные черты
Как уже говорилось раньше, предпринимались попытки использовать газотурбинный двигатель для автомобиля, однако дальше испытаний дело не пошло. Единственная отрасль, в которой агрегат нашёл применение — авиация.
Если сравнивать газотурбинный мотор с иными силовыми установками, то у первого изделия значение вырабатываемой мощи по отношению к массе больше. Так же плюс в используемом топливе, доведённый до мелкодисперсного состояния, ассортимент воображает, главный вид — керосин и дизель. Но возможно применение: бензина, газа, спирта, мазута, угольной пыли и т.п.
Агрегат с поршнями и газотурбинная установка, это моторы, работающие на основе тепла, преобразующие энергию, выделившуюся при горении в работу механики. Разница между устройствами заключается в течение процесса. В обоих моторах происходит забор и воздушное сдавливание, после чего подаётся порция горючего, затем субстанция горит, увеличивается и сбрасывается атмосферную среду.
В поршневых установках описанные действия происходят в одной точке — камере сгорания, при этом соблюдается очерёдность действий. Для газотурбинного двигателя характерно протекание действий в нескольких частях механизма одновременно.
Что бы понять, как работает газотурбинный двигатель, разделяют этапы протекания процессов, которые в сумме составляют преобразование топлива в работу:
Подведение горючего и образование смеси.
За счёт прохождения атмосферного воздуха через компрессорное колесо, смесь сжимается в объёме, увеличивая напор, до сорока раз. После происходит перетекание воздуха в горящий объём, куда подаётся и топливо. Перемешиваясь с воздушной массой и сгорая, смесь энергетически преобразуется.
Энергетическое рабочее преобразование.
Выделившуюся силу переформатируют в работу механики. Для этого используют специальные лопатки, которые вращаются в газовой струе, выходящей с напором.
Распределение силы.
Распределяя полученную работу, задействуют её кусок в сдавливании очередной воздушной порции, оставшаяся мощь отводится для привода механизма.
Таким образом, видно, что действие газотурбинного устройства сопровождается оборачиванием и это единственное перемещение в установке. Тогда как для других видов силовых агрегатов действию сопутствует перемещение вытеснителя. Учитывая, что габариты и масса газотурбинного агрегата меньше поршневого собрата, а полезный коэффициент и мощь выше, превосходство первого очевидно. Однако увеличенный аппетит и сложность эксплуатации нивелируют преимущества. С целью экономии горючего, установки применяют устройство обмена теплом.
Схема включения в процесс турбины:
