4. Схема, принцип работы, преимущества и недостатки гту с регенерацией тепла отходящих газов.

Рабочий процесс установки с регенерацией теплоты отходящих газов осуществляется следующим образом: атмосферный воздух после прохождения системы фильтров (на схеме они не показаны) и сжатия в осевом компрессоре (К) поступает в воздухоподогреватель (регенератор) (Р), где за счет использования теплоты отходящих из турбины газов его температура повышается на 200 – 250 ˚С. После регенератора сжатый воздух поступает в камеру сгорания (КС), куда одновременно извне подводится топливный газ. В результате сжигания топлива температура образовавшихся продуктов сгорания перед газовой турбиной высокого давления (ТВД) доводится до величины, обусловленной жаростойкостью дисков и лопаток турбины. После расширения в газовой турбине продукты сгорания проходят регенератор, в котором они частично охлаждаются, отдавая часть теплоты воздуху, идущему из осевого компрессора в камеру сгорания, и затем через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.

Сверху рисунка показаны процессы, характеризующие образование цикла ГТУ в координатах Р – ν и Т – S. На этих графиках процесс 1 – 2 – характеризует сжатие в осевом компрессоре; 2 – 3 – процесс подвода тепла в регенераторе и камере сгорания; 3 – 4 – процесс расширения рабочего тела в газовой турбине; 4 – 1 0 процесс выхлопа рабочего тела в атмосферу. Здесь же приведен цикл ГТУ и координатах Т – S. Линиями 1 – 2’ и 3 – 4’ отмечены соответственно реальные процессы сжатия и расширения рабочего тела в цикле, штриховыми 1 – 2 и 3 – 4 – процессы сжатия и расширения в идеальном цикле ГТУ.

Коэффициент полезного действия установок с регенерацией теплоты отходящих газов при существующих параметрах цикла может достигать величины 32 – 35%, что во всех случаях при тех же параметрах цикла на 4 – 5% больше, чем в установках без регенерации теплоты отходящих газов.

Регенераторы экономически эффективно устанавливать на компрессорных станциях, где загрузка по времени работы составляет не менее 80%. Чисто конструктивно такие ГТУ имеют низкую степень сжатия за осевым компрессором и вследствие этого, получается значительная разница температуры воздуха за осевым компрессором и температуры отработанных газов, что обеспечивает высокий коэффициент регенерации теплоты В ГТУ.

Тем не менее, регенерация теплоты отходящих газов с использованием герметичных генераторов (в частности, трубчатых) остается одним из наиболее доступных и термодинамически эффективных способов повышения экономичности ГТУ в эксплуатационных условиях.

27.Особенности эксплуатации гпа при отрицательных температурах.

Термогазодинамический цикл, применяемый в ГПА, является открытым, т.е. начальные параметры цикла определяются условиями окружающего воздуха. Таким образом параметры атмосферного воздуха оказывают существенное влияние на эксплутационные характеристики ГПА. Номинальные и мощностные показатели ГТУ определяются для температуры воздуха +15 ⁰С и барометрического давления 760 мм.рт.ст.

При понижении температуры наружного воздуха вырабатываемая мощность ГТУ увеличивается из соображений прочности узлов и деталей ГПА; недопустимо повышение нагрузки ГПА свыше 15 % от номинальной мощности.

Помимо этого понижение температуры наружного воздуха отрицательно сказывается на прочности металлических элементов осевого компрессора (хладноломкости). При определенных условиях окружающего воздуха (от +3 до –5 ⁰С и относительной влажности более 80 %) возможно обледенение входного тракта ГПА.

Для предотвращения негативных последствий при эксплуатации ГПА при отрицательных температурах обеспечивается подогрев циклового воздуха и ВНА (входной направляющий аппарат).

Возможны следующие схемы подогрева циклового воздуха:

1).подогрев теплым воздухом, отбор которого осуществляется за осевым компрессором ГТУ (стационарный и импортный ГПА).

2).подогрев циклового воздуха осуществляется смесью воздуха, отбираемого после компрессора или одной из его ступеней и выхлопных газов (авиапривод).

3).подогрев циклового воздуха теплым воздухом, отбираемым после аппарата воздушного охлаждения маслом (стационарный ГПА ранних конструкций).

Другой особенностью эксплуатации КС при отрицательных температурах является возможность образования гидратных пробок в трубопроводах импульсного газа или в технологических трубопроводах. Для предотвращения их образования необходимо контролировать степень очистки газа, определяя точку росы.

При пуске ГПА при отрицательных температурах необходимо осуществить подогрев масла в системе маслоснабжения ГПА.