
- •Ухтинский государственный технический университет (угту)
- •Газотурбинные установки
- •Оглавление
- •Введение
- •Принятые сокращения
- •1 Принципиальные схемы газотурбинных установок
- •Газоперекачивающий агрегат: состав, виды приводов и систем гту
- •Принципиальные схемы гту, их преимущества и недостатки
- •Газотурбинная установка
- •Принципиальные схемы гту
- •1.3 Основы термодинамики, теплотехники и рабочие процессы гту. Циклы гту в координатах р-V, t-s диаграммах
- •Энтальпия
- •Энтропия
- •2 Осевые турбомашины
- •2.1 Осевой компрессор, назначение, типы. Состав. Газовая динамика осевого компрессора
- •Конструкция лопатки
- •Опоры (подшипники) ротора
- •Лабиринтные уплотнения
- •Газовая динамика осевого компрессора
- •2.2 Газовая турбин, назначение, классификация по принципам работы. Основные узлы. Режимы работы. Газовая динамика турбины Газовая турбина
- •Охлаждение деталей турбины
- •Газовая динамика турбины
- •2.3 Система запуска гту. Валоповоротные устройства (впу) Валоповоротное устройство
- •Работа валоповоротного устройства двигателя гтк-10-4
- •1460 Об/мин исполнение ф2 для применения b3; 12 – штуцерное
- •2.4 Турбодетандер. Назначение и режимы работы Турбодетандер гтк-10-4
- •Работа турбодетандера и управление кранами на пусковом газе
- •3 Топливная система гту
- •3.1 Назначение топливной системы и основные функции
- •3.2 Горение топлива газотурбинных установок. Физические и химические процессы
- •Горение газообразного топлива
- •3.3 Камера сгорания. Назначение, типы, коэффициент избытка топлива. Основные узлы кс и рабочие процессы Камера сгорания
- •Типы камер сгорания
- •Основные узлы камеры сгорания
- •Системы топливного, пускового и импульсного газа. Назначение, состав, рабочие параметры
- •3.5 Способы регулирования гту
- •3.6 Совмещенная характеристика ок и гт (одновальная)
- •4. Маслосистема газотурбинной установки
- •4.1 Система маслоснабжения гту, назначение, функции и состав
- •5 Центробежный нагнетатель
- •5.1 Назначение, типы, состав
- •Состав нагнетателя
- •Повышение давления в центробежном колесе
- •Принцип повышения давления в центробежном колесе
- •5.2 Рабочая характеристика нагнетателя, характерные точки и зоны. Пуск нагнетателя
- •2. Критическая точка с зоной помпажа.
- •4. Нулевая точка.
- •5. Зона низких степеней сжатия.
- •Пуск нагнетателя
- •6 Конструкция газотурбинного двигателя гтк-10-4
- •6.1 Технические данные гтк-10-4, основные узлы
- •6.2 Блок турбогруппы: компрессор, передний блок, турбины, рама-маслобак, подшипник силового ротора
- •Осевой компрессор
- •1 − Барабан; 2 − пробка; 3 − центробежное кольцо (крылатка); 4 − упорный диск опорно-упорного вкладыша; 5 − диск реле осевого сдвига; 6 − отверстие для
- •Передний блок
- •Вкладыши ротора турбокомпрессора
- •1 − Верхняя половина; 2 − нижняя половина; 3−шпилька; 4−полукольцо;
- •Средний подшипник
- •1− Вкладыш из двух половин; 2 − подушка опорная; 3 − кольцо плавающее из двух половин; 4 − винт; 5 − штифт; 6 − кольцо стопорное из двух половин;
- •Переднее лабиринтное уплотнение
- •1− Корпус; 2 − ротор турбокомпрессора; 3 – щиток;
- •4 − Поверхность корпуса; 5 − уплотнительное кольцо Заднее лабиринтное уплотнение
- •1 − Корпус; 2 − ротор; 3 − уплотнительная обойма; 4 − уплотнительные кольца; 5 − кольцевой канал; 6 − труба; 7 − винт; 8 − гайка; 9 − дефлектор
- •Сбросные клапаны
- •7 − Подкладное кольцо; 8 – пружина; 9 − сетка
- •Рама-маслобак
- •6 − Сливной отсек; 7 – фильтр; 8 – воздухоотделитель; 9 – фланец; 10 − отсек чистого масла
- •Турбины твд и тнд
- •Корпус турбины
- •Передняя часть корпуса
- •Диффузор
- •Выхлопные патрубки
- •Диафрагма с уплотнением
- •Обойма направляющих лопаток турбины
- •Диск турбины высокого давления
- •Ротор силовой турбины
- •Переднее уплотнение турбины
- •Уплотнение силовой турбины
- •Подшипник силового ротора
- •Вкладыши подшипника силового ротора
- •Импеллер
- •Муфта зубчатая
- •Воздухоподогреватель
- •6.3 Камера сгорания
- •6.4 Маслосистема гтк-10-4 Назначение системы маслоснабжения
- •Работа системы
- •Параметры работы системы
- •Узлы системы маслоснабжения Главный маслонасос
- •Инжектор главного маслонасоса
- •Пусковой маслонасос смазки
- •Сдвоенный обратный клапан
- •Регулятор давления "после себя"
- •Маслоохладитель
- •Фильтр масляный
- •Резервный маслонасос смазки
- •Система отсоса масляных паров
- •Рама-маслобак
- •6.5 Система автоматического регулирования и защиты
- •Функции системы автоматического регулирования
- •Состав системы автоматического регулирования
- •Воздушные связи системы сар
- •Устройство системы регулирования
- •Агрегаты (назначение, конструкция, принцип работы) Регулятор скорости
- •Конструкция
- •Принцип работы
- •Стопорный клапан
- •Принцип работы
- •Регулирующий клапан
- •Принцип работы
- •Ограничитель приемистости
- •Принцип работы
- •Выпускной воздушный клапан
- •Принцип работы
- •Отсечной золотник
- •Регулирующее устройство турбодетандера
- •Принцип работы регулирующего устройства
- •Принцип работы
- •Импеллер
- •Пневматический электромагнитный вентиль
- •Принцип работы
- •Гидравлический электромагнитный вентиль эмв-3
- •Принцип работы
- •Реле осевого сдвига
- •Принцип работы
- •5 − Гребень на вале
- •(Сдвиг вала вперед) Автоматы безопасности
- •Автомат безопасности вала тнд
- •Автомат безопасности
- •Пневматический выключатель
- •Кнопки управления
- •Реле давления воздуха
- •Принцип работы
- •Золотник с электромагнитным приводом малоинерционного регулятора температуры (мирт)
- •Предпусковое состояние системы регулирования
- •Работа системы регулирования при пуске турбины
- •Работа системы регулирования при поддержании заданной скорости силового вала
- •Работа системы регулирования при остановке турбины
- •7 Нагнетатель н-370-18-1
- •7.1 Конструкция нагнетателя
- •7.2 Система регулирования нагнетателя
- •Регулятор перепада давлений
- •8 Техническая эксплуатация гтк-10-4
- •8.1 Система технического обслуживания и ремонта гпа
- •Регламент технического обслуживания
- •8.2 Особенности эксплуатации гтк-10-4 при отрицательных температурах
- •8.3 Очистка ок в процессе эксплуатации
- •8.4 Пути совершенствования гту
- •8.5 Современные гпа, применяемые на компрессорных станциях
- •Газотурбинная установка гту-16п
- •Агрегат газоперекачивающий
- •Входящих в состав агрегата
- •Агрегат газоперекачивающий
- •Литература
8.5 Современные гпа, применяемые на компрессорных станциях
ГПА-16 «Урал»
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ГПА-16 «Урал» (рис. 102) изготавливается в двух вариантах:
• ГПА-16РП-03 – внутрицехового размещения (Урдомское ЛПУ);
• ГПА-16-03 – в блочно-контейнерном исполнении (Вуктыльское ЛПУ).
Рис. 102. Газоперекачивающий агрегат ГПА-16 «Урал»
Эксплуатационные условия окружающей среды:
температура наружного воздуха |
– -60 - +45 °С; |
относительная влажность |
– 100 %; |
вес снегового покрова |
– 200 кгс/м2 (2, 0 КПа); |
скоростной напор ветра |
– 70 кгс/м2 (0, 7 КПа). |
Основные параметры ГПА:
тип нагнетателя |
|
тип ГТУ |
|
номинальная мощность в станционных условиях |
|
максимальная мощность (при tHB -5°С и ниже) |
|
номинальная производительность |
|
конечное давление газа |
|
температура транспортируемого газа |
|
степень повышения давления газа |
|
номинальная частота вращения ротора ЦБН |
|
коэффициент полезного действия |
|
сорт масла в системе смазки ГТУ |
|
сорт масла в системе смазки и уплотнения нагнетателя |
|
габариты ГПА (длина/ширина/высота) |
|
масса ГПА |
|
Станционные условия:
атмосферное давление – 760 мм. рт. ст. (101, 3 КПа), tHs – +15°С, относительная влажность – 60 %; отсутствие отборов воздуха от ПТУ на нужды ГПА и КС;
гидравлическое сопротивление входного тракта – не более 110 мм вод. ст. (1, 07 КПа)
выхлопного тракта – не более 180 мм вод. ст. (1, 77 КПа).
Состав ГПА
Турбоблок (контейнер с блоком силовым и нагнетателем).
Система воздухозаборная (ВОУ, проставка и камера всасывания).
Система выхлопа с утилизатором тепла и шумоглушителем.
Система подогрева циклового воздуха.
Система вентиляции отсеков и блоков ГПА (турбоблока, блоков обеспечения и управления).
Система охлаждения ГТУ и трансмиссии.
Система маслообеспечения ГТУ.
Система маслообеспечения нагнетателя.
Блок обеспечения.
Блок управления (САУ ГПА).
Система электрообогрева ГПА (турбоблока, блоков обеспечения и управления).
Система дренажная.
Система пускового и топливного газа с расходомерным узлом топливного газа.
Система контроля газовой магистрали (технологического газа).
Система пожаротушения.
Лестницы и площадки обслуживания.
ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (ВОУ)
Назначение – очистка циклового воздуха от капельной влаги, снега, пыли, примесей, вызывающих эрозионный износ и загрязнение лопаточного аппарата и проточной части ГТУ, а также снижение шума от работы ГТУ.
Эксплуатационные условия:
температура – от -60 °С до +45°С.
влажность – до 100%
максимальная кратковременная запыленность не более 200 мг/м3.
среднегодовая концентрация пылевых частиц в воздухе не более 3 мг/м3.
сейсмостойкость не более 7 баллов (по шкале MSK-64).
Две ступени очистки:
грубая – в циклонных блоках (100 % отсев частиц 10 мкм и выше, выпадающих в пылесборные камеры); очистка камер – вручную. Три яруса блоков с каждой стороны ВОУ. Между верхней и нижней стальными плитами – пластмассовые конусы с завихрителями.
Далее воздух проходит через звукопоглощающие кассеты пластинчато-щелевого типа (шумоглушитель). Кассеты прямоугольной формы, выполнены из нержавеющего перфорированного листа (отв. 05 мм). Внутренний объем кассет заполнен мулитокремнеземистым фетром или войлоком в чехле из стеклоткани. Кассеты занимают около 50% проходного сечения ВОУ, соединены друг с другом стальным тросом и могут сдвигаться по направляющим вдоль корпуса для обеспечения доступа к циклонным блокам и карманным фильтрам
тонкая – в фильтрах карманного типа из иглопробивного полотна (95% задержка частиц до 2 мкм); максимально допустимая величина перепада давления на фильтрах – 0, 3 КПа (срабатывает предупредительная сигнализация). После этого фильтры подлежат замене. Регенерация не предусмотрена. Установленный ресурс фильтров не менее 6000 часов.
После ступеней очистки по ходу воздуха (в полу переходника) установлены два байпасных клапана, которые автоматически открываются при достижении в ВОУ гидравлического сопротивления 785 Па (80 мм вод. ст.), обеспечивая частичный забор атмосферного воздуха, минуя ступени фильтрации. Проем створки закрыт защитной сеткой. Срабатывает сигнализация открытого положения байпасных клапанов. Такая работа разрешена не более 20 мин. Фактически – это время необходимое для запуска другого ГПА из "горячего резерва" и нормального останова неисправного.
Усилие открытия байпасного клапана регулируется перемещением груза на наружной поверхности створки (дальше-ближе относительно оси вращения). Усилие открытия замеряется динамометром, подсоединяемым к ручке створки клапана.