Назначение камеры сгорания гт

Камера сгорания газовой турбины: в качестве топлива – природный газ (СН₄), на 1 м³ газа = 9,5 кг воздуха, СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О, образование оксидов азота N2 – (при ↑t) N0₂, 50 мгр / м³ – для газовой турбины, при избытке воздуха 2,5 мгр/м³. Камера сгорания работает при повышенном избытке воздуха. Камеры сгорания газовых турбин и другие конструктивные элементы, изготовляемые из листов и предназначенные для работы в условиях малых напряжений при температурах до 1000 со сроком службы до 1000 час. Назначение камеры сгорания: обеспечить эффективное сжигание топлива; охлаждение продуктов сгорания до расчетной температуры путем снижения компрессорного воздуха; надежность конструкции камеры; обеспечить срок эксплуатации; исключить вибрационный режим горения; уменьшить выход оксидов азота; обеспечить оптимальное поле температур на входе в газовой турбины (по окружности). Воздух подается по отдельным точкам. Уменьшение оксидов N2 – кинетический режим.

Конструкция газовой турбины – основные конструктивные узлы, их устройство, охлаждение (ротор, рабочие лопатки)

Газовая турбина: цикл «Брайтона». В процессе преобразования энергии преобразуется в турбине: 1) механическая энергия затрагивается сжатием рабочего тела – потенциальная энергия сжатого воздуха, химическая энергия горения топлива – в тепловую, передача тепловой энергии сжатому воздуху – нарастание потенциальной энергии; 2) расширение потока газовоздушной смеси в сопловом аппарате газовой турбины с переходом потенциальной энергии в кинетическую, расширение происходит только в сопловом аппарате, следовательно, t↓; 3) при движении газовой смеси между лопатками канала происходит аэродинамические усилия на лопатку – переход в механическую энергию: реакция струи из канала на внутреннюю поверхность лопатки, за счет обтекания с разной скоростью. Расширение – механическая работа циклового воздуха. Принципы конструкции ГПУ: 1) наличие общего вала газовой турбины и компрессора жестко связанного с валом эл. генератора; 2) ƒ = 3000 об/мин – может не совпадать, ГПУ с компрессором ло 10000, для эл. генератора – редуктор; 3) увеличение числа ступеней сжатия и уменьшение числа расширения воздуха, вал ГТУ в виде монолитной конструкции с насадными дисками, вал полый – из 2х раздельных участков; 4) подогрев воздуха выносной, либо встроенный. Основные принципы конструкции газовой турбины: 1) наличие общего вала газовой турбины и компрессора (эл. генератор на одном валу), 2) частота вращения для всех 3х компонентов может не совпадать, 3) наличие большого числа ступеней сжатия в компрессоре (15-17-20), 4) вал газовой турбины может быть монолитным с насадными дисками, либо с раздельным валом на силовую турбину и турбину, работающую на компрессор, 5) вал газовой турбины – наборный, составной из отдельных блоков, 6) подогрев топлива в отдельно стоящей камере сгорания d = 1,5-2 м, встроенная камера сгорания, с ↑t рабочее тело – сокращение газохода от камеры сгорания к проточной части. Роторы ГТД: мощный ГТУ – сборные из отдельных дисков и концевых частей. На дисках – лопатки рабочие компрессора и ГТ, а на концевых частях шейки и диск опорных подшипников. Ротор – с центральным стяжным болтом. Концевые части, диски соединяются между собой с помощью хиртовых соединений и центрального стяжного болта. Хирты – строго радиальные зубья треугольно профиля, обеспечивают центровку смежных дисков. Сборный ротор легкий – простота конструкции. Типы сборных роторов (либо): 1) с центральным стяжным болтом, 2) система отдельных окружных болтов. Монолитный ротор – сборный ротор (фирма Эльстон). Лопатки газовой турбины: более ↑t для работы. 1) для повышения надежности лопаток – t поля должна спрофилирована, 2) ↓t у корня лопаток, 3) избегать вибрационных колебаний по лапаткам, 4) подача природного газа через фильтр, 5) пленочное, пористое, конвективное, воздушное, паровое (основное) охлаждение, 6) нанесение теплоизолирующего покрытия.