Teplovi_dviguni / Газові турбіни
.docГазові турбіни
В залежності від призначення, потужності і використання в промисловості газові турбіни виготовляють: одно- двох - і багатоступеневі, як зі ступенями швидкості, так і з ступенями тиску; одно-, двох - і трикорпусними; одно-, двох - і тривальними; осьові і радіальні.
Газові турбіни по тепловому процесу розширення в них газу, так же як і парові, розділяють на активні, активні з реактивністю на робочих лопатках і на реактивні.
Газові турбіни можуть використовуватися в самих різноманітних областях промисловості:
1) для приводу електричних генераторів (теплові електричні станції і енергопоїзда);
2) для приводу газових нагнітачів (газоперекачувальні станції на магістральних газопроводах);
3) для приводу турбогвинтових і турбореактивних двигунів (авіація);
4
)
для приводу гвинтів (річкові і морські
судна — кораблі);
5) для приводу повітрядувок, насосів, вентиляторів (металургійні заводи і інші підприємства);
6) використовуються в якості теплогазотурбовозів (з.д. транспорт).
Схеми газотурбінних установок
В газотурбінних установках, також як і в паротурбінних установках, використовується тверде, рідке і газоподібне паливо.
В ГТУ застосовуються два робочих цикли:
Розімкнутий і замкнутий.
На рисунку показані дві принципові схеми найпростіших ГТУ; розімкнутого і замкнутого циклів.
В розімкнутому циклі компресор через очисний фільтр всмоктує повітря з атмосфери і з деяким надлишковим тиском подає його в камеру згоряння, куди водночас надходить паливо звичайно рідке або газоподібне. Газ, який утворився в камері згоряння в процесі спалювання палива і змішування продуктів згоряння з повітрям, надходить в турбіну, в якій його теплова енергія перетворюється в механічну роботу обертання валу. Відпрацьовані гази через випускний патрубок турбіни викидаються в атмосферу. Пуск в роботу ГТУ здійснюється пусковим електродвигуном.
В замкнутому циклі робочим тілом звичайно є повітря, що циркулює по замкнутому контуру-компресор, котел, турбіна, повітроохолоджувач і знову компресор. Стиснення повітря до робочого тиску виробляється компресором, а нагрів його до температури перед турбіною здійснюється в котлі. Для пуску ГТУ також передбачений пусковий електродвигун, а для заповнення контуру повітрям — атмосферний повітряпровід з фільтром і запірний вентиль.
З порівняння схем слідує, що схема замкнутого циклу більш складна; вона містить більше допоміжного обладнання і вимагає більших капітальних затрат на спорудження установки. Основною перевагою цієї схеми є можливість використання будь-якого палива, в тому числі і твердого. В той час як для розімкнутого циклу проблема спалювання твердого палива поки ще не отримала задовільного дозволу.
Основним недоліком найпростіших схем ГТУ є їхня низька економічність, що одержується в основному за рахунок втрат тепла з відпрацьованими газами. В розімкнутому циклі відпрацьовані гази викидаються в атмосферу з високою температурою. В замкнутому циклі ГТУ для зниження затрати енергії на стиск повітря застосовується глибоке охолодження робочого повітря або іншого газу в повітроохолоджувачі перед компресором, що також пов’язане з втратами тепла в циклі.
Використання в циклах частини тепла відпрацьованих газів або повітря для підігріву повітря, що надходить з компресорів в камери згоряння, дозволяє істотно підвищити економічність ГТУ. Однак таке підвищення економічності зв’язане з застосуванням регенераторів, тобто з ускладненням схем установок і подорожчанням їхньої вартості.
В схемах замкнутого циклу тепло відпрацьованого в турбіні повітря або іншого газу, що передається охолоджувальній воді, може бути використане для технологічних потреб або теплофікації.