22. Способы регулирования гту:
Для ГТУ изменение режима КС связано с изменением мощности, развив-й ГТУ. Из общ. формулы N=g*H видно, что изменение мощности м б достигнуто путём регулирования расхода раб тепла g или полезной удельной работы Н. Регулирование мощности ГТУ осущ 3мя способами:
1.Регулирование осуществл в основ за счёт изм начальной темп-ры пред ГТ (путём измен подачи топл в КС, изм Н при слабо меняющихся других параметрах (g, πк степень сжатия компрессора), наз-ся регул-м первого рода или качественным способом регулирования. При этом способе КПД ГТУ претерпевает наиболее знач-е измен-я.
2.Регул-е осущ-ся путём одновр-го изм-я как g так и Нк – удельн. работа раб тела. Такое регул-е наз регул-м 2го рода или смешанным. КПД ГТУ изм-ся <, чем при кач-м регулировании.
3.Регул-е осущ при помощи измен-я расхода раб тела при практич неизм температурах. Этот тип наз регул-м 3го рода или колич-м, удельн работа и КПД ГТУ мен-ся незначительно.
Колич-е регул-е мб применён только в замкн-х ГТУ путём пропорц изм давления в схеме ГТУ. В ГТУ откр-го типа невозможно осуществить пропорциональное изм-е давл во всех точках схемы, тк ниж ур-нь атмосф давления (Ра) не мб изм-н произвольно. Поэтому в ГТУ откр типа при регул-ии мощности отнош-е давл-й в ОК непрерыв мен-ся. В ГТУ откр типа при регул-ии мощности отнош-е давл в ОК непрерыв мен-ся. В ГТУ откр типа осущ-ся регул 1го или 2го рода, поэтому полез-я работа и КПД обычно сниж-ся вместе с пониж-м нагрузки.
Если способ регул-я достиг-ся при сущ-м изм-ии расхода раб тела, то Н мен-ся в меньш-й степени, благодаря чему экон-ть ГТУ на частичных нагруз-х будет более высокой. Регул-е 2го рода хар-но для установок с разрезным валом.
31. Повышение эффективности использования продуктов сгорания.
Кпд, применяемых в настоящее время в газовой промышленности находится в диапазоне 20-32 %. Низкий КПД обусловлен тем, что большая часть теплоты теряется с уходящими газами. tо выхлопных газов составляет 350-500оС. Повышение КПД установок возможно за счёт использования части тепловой энергии, которой обладают продукты сгорания после турбин низкого давления.
Использование теплоты продуктов сгорания возможно в следующих направлениях:
1 Подогрев циклового воздуха сжатого в ОК до подачи его в камеру сгорания в теплообменный аппарат (регенерация).
2. Нагрев воды систем теплоснабжения и горячеводоснабжение (утилизация).
3. Нагрев воды до состояния перегретого пара в котле-утилизаторе для совершения им механической работы на паровой турбине парогазовой установки.
Первых 2 направления широко применяются на практике.
Парогазовые установки в транспорте газа применяются в единичных случаях в качестве опытной эксплуатации. Теоретически использование горячих выхлопных газов для сушки пиломатериалов или других продуктов. Регенерация тепла в ГТУ повышает КПД установки на 3-4% абсолютных. В качестве теплообменных аппаратов используют воздухоподогреватели (регенераторы, рекуператоры) пластинчатого или трубчатого типа.
Теплообменная поверхность воздухоподогревателей 1 типа (пластинчатого) выполнена из профильных листов, 2 типа (трубчатого) – из пучков трубок.
Степень регенерации характеризует полноту отдачи тепла цикловому воздуху отходящими газами, составляет порядка 0,7-0,85.
Степень регенерации:
Т1-атмосферное, Т2-после компрессора, Т3-перед турбиной, Т4-выхлопные газы, Т5-из регенератора.
1. Увеличение степени регенерации возможно за счёт увеличения поверхности теплопередачи, что приведёт к значительному увеличению металлоёмкости и массы воздуха подогревателя.
2. Нагрев воды систем тепло- и водоснабжения уходящими газами широко применятся на КС. Благодаря высокой tо выхлопных газов нагрев пара и воды в утилизаторах осуществляется до tо достаточной для нормальной работы систем тепло- и водоснабжения. Регулирование тепловой нагрузки осуществляется с помощью шиберов (жалюзи), выполняющих распределение потоков выхлопных газов между поверхностью теплообмена и байпасным газоходом. Утилизаторы тепла уходящих газов усложняют эксплуатацию ГПА, в первую очередь процедуру пуска и установок. Особенно при отрицательных tо, т.к. изменение tо вызывает высокие температурные напряжения в металле утилизаторов, а также существует возможность замерзания воды в каналах утилизатора остановленных ГПА.
3. Состав парогазовых установок (ПГУ).
В состав ПГУ корме ГТУ с ЦБН входят котёл-утилизатор, паровая турбина, конденсатор (АВО) воды, насосы воды, паропроводы, потребитель мощности, в роли которого может выступать электрогенератор или нагнетатель природного газа. Общий КПД ПГУ достигает 40-50%.Эксплуатация ПГУ связана с определёнными трудностями: это потребность в химически-очищенной воде, инертность паровой части установки, при этом затруднено охлаждение воды в конденсаторе, а зимой снижается tо выхлопных газов в ГТУ. Во всех случаях использование тепла уходящих газов связано с появлением дополнительного сопротивления на пути продуктов сгорания, что в свою очередь снижает мощность ГТУ.