Газотурбинные двигатели в энергетике: достижения, особенности, возможности

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Фирма Siemens Westinghouse выпускает газотурбинные двигатели серии F и G. ГТУ W501G мощностью 267,5 МВт с КПД 39,2% выполнена одновальной по простой термодина- ми ческой схеме. Технические характеристики ГТУ приведены в табл. 3. Cемнадцатиступен чатый воздушный компрессор имеет трансзву- ковую первую ступень и поворотный входной направляющий аппарат. После шестой и один над цатой ступеней организованы антипом пажные сбросы воздуха. На выходе из проточ- ной части компрессора установлены два ряда лопаток, спрямляющих газовый поток.

Газотурбинная установка рассчитана для работы на природном газе и легком жидком топ ливе, но должна сжигать также низкокаллорийный газ, полученный при газификации углей. Топливо сжигается в малотоксичной блочно-кольцевой камере сгорания с шестнадцатью противоточными жаровыми трубами. Горение осуществляется в три фазы параллельно-ступенчато с переобогащенной топливовоздушной смесью в первой и переобед- нен ной в заключительной ступени.

Особенностью W501G является применение парового охлаждения горячих газоподводящих пат рубков, соединяющих жаровые трубы камер сгорания с соплами турбины. Для охлаждения используется 18,2 т/ч пара низкого давления. Это позволяет на 10-20% уменьшить количество воздуха, направляемого после компрессора на ох лаж дение камер сгорания и газоподводящих пат рубков. На природном газе значения выбросов NOx равных 25 ppm обеспечивается без ввода пара или воды. На легком жидком топливе для сниже ния выбросов NOx до 42 ppm впрыскивается вода.

Турбина ГТД выполнена с четырьмя реактив ными ступенями. Лопатки первых трех ступеней охлаждаются воздухом. Сопловые и рабочие лопатки первой и второй ступеней отлиты с направленной кристаллизацией и защищены термобарьерными покрытиями. ГТУ рассчитана на длительные сроки службы и межремонтные пе риод ы. Время между инспекциями камер сгорания составляет 8 тыс. ч, или 440 пусков; инспекциями турбины – 24 тыс. ч, или 1200 пусков; капи таль ными ремонтами – 48 тыс. ч, или 2400 пусков.

Фирмой АВВ разработан газотурбинный двигатель GT 26 мощностью 265 МВт, КПД 38,2%. Его технические характеристики приведены в табл. 3 [7]. Двигатель выполнен одновальным, по термодинамическому циклу с промежуточным подводом тепла при расширении. Сжатый в 22ступенчатом компрессоре воздух поступает в основную камеру сгорания, в которой сжигается две трети топлива. Продукты сгорания с темпера- турой 1235°С расширяются в одноступенчатой турбине высокого давления и поступают в камеру повторного подогрева, куда подается оставшаяся треть топлива. После нее продукты сгорания расширяются в четырехступенчатой турбине низкого давления. Лопатки четырех первых ступеней турбины охлаждаются воздухом. Все лопатки литые.

Обе камеры сгорания выполнены коль- цевыми. Основная камера оснащена конусными горелками предварительного смешения. В камере повторного подогрева используются не обра- зующие NOx горелки с вихревой стаби ли зацией факела. Разделение горения на две стадии и использование в обеих камерах сгорания горелок предварительного смешения, работающих на обедненной топливовоздушной смеси, приводит к снижению температуры пламени и образования NOx. В камере повторного подогрева практичес- ки не образуется NOx. В результате концентрация NOx при работе на природном газе составит 25 ppm, на легком жидком топливе (с впрыском воды) 42 ppm.

Фирма АВВ выпускает также GT8С мощ ностью 52,8 МВт, КПД 34,4%, и GT13Е2 мощностью 165 МВт, КПД 35,7%.

ГТУ средней и большой мощности предназна чены для использования в парогазотурбинных установках утилизационного типа с котламиутилизаторами двух, трех давлений пара для дос- тижения максимально эффективного сжигания органического топлива.

ГТД газотурбинных надстроек водогрейных котлов

Наряду с воздушной регенерацией для утилизации теплоты уходящих газов из газовой турбины может также применяться водяной или паровой теплоноситель. Использование ГТД малой мощности (0,45-2,5 МВт) с низким КПД (23,828,5%) со сбросом выхлопных газов в водогрейный котел считается нерациональным из-за необходимости отслеживания годового графика тепловых нагрузок на отопление, венти ляцию, горячее водоснабжение с изменением температуры сетевой воды от 70 до 150оС в зависимости от сезона. При этом необходимо уменьшать количество тепла, сбрасываемого

Похожие материалы

Информация о работе