Газотурбинные и парогазовые установки в России. Парогазовая установка с вводом пара в газовую турбину - перспективное направление развития энергетических установок, страница 34

При погрешностях измерения tн, t6равных ±3 %, а частоты вращения ротора п = ±1 % с вероятностью а= 99,7 % погрешность оценки эквивалентной циклической наработки может составить е = ±15 %.

Описанные выше алгоритмы были реализованы в наземном диагностическом комплексе двигателя HK-S6 Анализ-86, использовавшемся в 1993—1995 гг. на 16 двигателях. С его помощью было выявлено, что в среднем эквивалентная наработка рабочей лопатки турбины ВД составляет 80 % «физической» наработки в газочасах, эквивалентная наработка диска третьей ступени турбины — 87 %, а диска первой ступени турбины — 90 % «физической» наработки в циклах. Только у четырех двигателей эквивалентная наработка превышала физическую.

Опыт создания, конвертирования и эксплуатации ГТД семейства НК с ресурсом до 45000 ч подтверждает обоснованность методов обеспечения надежности и ресурса. В настоящее время заканчиваются испытания и начат серийный выпуск новых конвертированных двигателей — НК-36СТ, НК-37, НК-38СТ с ожидаемым ресурсом 60—100 тыс. ч.


Первая в России блочно-модульная теплоэлектростанция на базе ГТД авиационного типа НК-37 мощностью 25 МВт

Дано краткое описание теплоэлектростанции с двигателем авиационного типа НК-37. Приведены его основные параметры.

Проблемы исчерпания невозобновляемых запасов углеводородных топлив и снижения уровня экологически вредных веществ в выхлопных газах заставили энергетиков многих стран уже в 70-х годах обратить внимание на применение в качестве привода электрогенераторов в теплоэлектростанциях газотурбинных двигателей (ГТД). Это позволило получать более высокие КПД при меньшем количестве выбрасываемых в атмосферу вредных веществ по сравнению с традиционными паротурбинными теплоэлектростанциями.

Генеральный конструктор СНПО «Труд» Мйнавиапром (с 1996 г. ОАО СНТК имени Н.Д. Кузнецова) академик РАН Н.Д. Кузнецов, руководствуясь этой концепцией, в начале 80-х годов предложил Госплану СССР создать конвертированный газотурбинный двигатель авиационного типа для привода электрогенератора. Однако это предложение не было поддержано Минавиапромом России, и только в начале 90-х годов предприятие смогло приступить к созданию такого двигателя.

Параметр

НК-36СТ

НК-37

Мощность на валу, МВт

25

25

Эффективный КПД на валу, %

36

36,4

Расход воздуха в компрессоре, кг/с

105,2

105,2

Степень повышения давления в ком-

23,1

23,1

прессоре

Температура газа перед турбиной (no ISO 23I4), °С

1080

1 080

Расход газа за свободной турбиной, кг/с

102,5

102,5

Температура газа за свободной турбиной, °С

426

426

Частота вращения ротора свободной турбины, 1/с

83,33

50

Масса ГТУ с рамой, кг

8900

9110

К этому моменту в СНТК был накоплен большой опыт по конвертированию ГТД в наземные двигатели для привода газоперекачивающих агрегатов. Созданные в 70—80-х годах конвертированные двигатели НК-12СТ и НК-16СТ мощностью соответственно 6,3 и 16 МВт, установленные на магистральных газопроводах, перекачивают 34,2 % добываемого в СНГ природного газа. В конце 80-х годов для нужд ОАО «Газпром» в условиях конверсии оборонных отраслей промышленности Самарским КБМ и ОАО «Моторостроитель» были созданы двигатели НК-14СТ мощностью 8... 10 МВт, а СНТК имени Н.Д. Кузнецова — двигатели НК-36СТ и НК-38СТ мощностью 25 и 16 МВт. В настоящее время эти предприятия вместе с Казанским моторным производственным объединением и Казанским ОАО «Авиамотор» объединены в финансово-промышленную группу «Двигатели НК».