2. Краткое описание энергетической газотурбинной установки гтэ-160

Газотурбинная установка типа ГТЭ-160 предназначена для привода электрического генератора ТЗФГ-160-2МУ3 с частотой вращения 3000 мин^-1.

ГТЭ-160 - это тепловой двигатель, полезная энергия в котором получается за счёт сжигания топлива в камере сгорания в среде наружного воздуха, сжатого в осевом компрессоре до определенного давления. Газотурбинная установка является турбоагрегатом, работающим по простому термодинамическому циклу, при начальной температуре газа по стандарту ISO 2314 около 1060⁰С и температуре газа на выходе из газовой турбины 537⁰С. Турбина осевая, 4-х ступенчатая. Направляющие лопатки I-III ступеней и рабочие лопатки охлаждаются отбираемым от компрессора воздухом. Рабочие лопатки I-III ступени - литые, IV ступени - штампованные. Направляющие и рабочие лопатки имеют защитные покрытия, их ресурс составляет не менее 25000 часов. Компрессор осевой, 17-ти ступенчатый. Лопатки входного направляющего аппарата выполнены поворотными и могут регулировать массовый расход воздуха через компрессор. Воздухозаборное устройство, снабженное многоступенчатой системой фильтрации, обеспечивает подачу воздуха в ГТУ и систему охлаждения генератора из 2-х раздельных секций камеры фильтров.

Газовая турбина имеет низкие выбросы NO_х, получаемые за счет применения гибридной горелки (без использования воды или пара), сочетающей диффузионную горелку с системой предварительного смешения (подготовки топливо - воздушной смеси).

Компоновка

Газотурбинная установка состоит из следующих отдельно транспортируемых сборочных единиц:

• турбогруппа (компрессор и турбина);

• две камеры сгорания;

• маслобак с установленным на нём оборудованием;

• входной патрубок компрессора;

• выхлопной диффузор;

• три стойки для трубопроводов.

Компоновочная схема ГТЭ-160 представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 –Схема ГТЭ 160

Камера сгорания

В ГТЭ-160 применены выносные камеры сгорания. Две камеры сгорания расположены вертикально по обе стороны турбины и присоединены на фланцах к боковым патрубкам корпуса турбины. Каждая камера сгорания  оборудуется восемью гибридными горелками. Внутренняя поверхность камеры сгорания облицована огнестойкими  керамическими плитками. Принятое расположение камер сгорания обеспечивает удобство доступа ко всем узлам при ревизии и  упрощает сборку и демонтаж. Применение гибридных горелок, в которых объединяются  режимы  диффузионного горения и предварительного смешения, позволяет значительно снизить вредные выбросы окислов азота и окиси углерода без использования впрыска воды или пара. По желанию заказчика может поставляться система  экологического  впрыска с целью  дальнейшего снижения  вредных выбросов. Выбросы СО и NO_X в атмосферу при работе на природном газе не превышают 100 мг/нм³ и 50 мг/нм³ соответственно.

Установка ГТЭ-160 изготавливается по русифицированной документации V94.2 с максимальным использованием российских материалов. ГТЭ-160 предназначена для привода электрического генератора с частотой вращения 3000 об/мин при эксплуатации в пиковом или базовом режимах использования, как в составе парогазовой установки (ПГУ), так и автономно.

ГТЭ-160 приспособлена для работы на газообразном топливе, в первую очередь на природном газе и на жидком топливе, как, например, лёгкий мазут.

Ротор

Двухопорный  ротор  турбокомпрессора состоит из дисков, несущих по одному венцу лопаток, и трёх пустотелых валов, стянутых центральной стяжкой. Применение хиртового соединения валов и дисков гарантирует надёжную центровку дисков и валов, обеспечивает их свободное расширение в радиальном направлении и передачу вращающего момента.

Турбина

Турбина осевая, 4-х ступенчатая. Направляющие лопатки I-III ступеней и рабочие лопатки охлаждаются отбираемым от компрессора воздухом. Рабочие лопатки I-III ступени - литые, IV ступени - штампованные. Направляющие и рабочие лопатки имеют защитные покрытия, их ресурс не менее 25000 часов.

Компрессор

Компрессор осевой, 16-ти ступенчатый. Лопатки входного направляющего аппарата выполнены поворотными и могут регулировать массовый расход воздуха через компрессор, воздух используется также и для уплотнения [1].

Термодинамический расчет и расчет климатических характеристик проводился на режиме, соответствующем номинальному режиму работы паротурбинной установки.

Таблица 2.1. Основные параметры расчет ГТЭ-160 при

Мощность на выходном валу	Ne	157983,34
Удельная мощность	NeУД	310,379
Удельный расход топлива	Сe	0,1989
Эффективный КПД		0,3619	-
Температура газа за турбиной		809,61	К
Расход газа за турбиной		515,15
Расход топлива в камере сгорания		8,69
Коэффициент избытка воздуха		3,32	-