12.3.4. Газотурбинное топливо

Газовые турбины вначале применялись только в авиации. В настоящее время они используются также в промышленности (нефтяной, химической, металлургической и др.), энергетике (на стационарных и передвижных электрических станциях), на транспорте (на речных и морских судах, локомотивах, автомобилях), а также на газо- и нефтеперекачивающих станциях в качестве приводов для насосов, компрессоров и других агрегатов.

Стремление к применению газотурбинных двигателей (ГТД) для стационарных и транспортных установок объясняется существенным преимуществом их перед другими электрическими установками: возможность получения больших мощностей в одном агрегате с малыми габаритами и небольшой массой на единицу мощности. Кроме того их отличает простота конструкции, меньшие затраты времени на монтаж и демонтаж установки и легкость обслуживания, готовность к немедленному вводу в действие, быстрый пуск установки и гибкость в отношении нагрузки, незначительная потребность в охлаждающей воде, что имеет особое значение в безводных районах.

Одним из важных преимуществ газовых турбин является возможность их работы на различных видах топлива: газообразном (природные и промышленные газы), жидком (от бензина до мазута включительно) и твердом (включая торф и низкокалорийный уголь) и пылевидном. За рубежом на природном газе работают до 20% имеющихся установок, а на жидком топливе – до 70%.

Для стационарных и транспортных (водный и железнодорожный транспорт) ГТД экономически наиболее выгодно применять дешевые остаточные топлива - мазуты, в особенности, получаемые из сернистой нефти. Использование мазутов для судовых установок означает, кроме того, возможность эксплуатации паросиловых и газовых турбин на едином топливе. Фактически сорт топлива для газовых турбин выбирают в зависимости от назначения турбин, их конструкции (особенно камеры сгорания), требуемой температуры газов на входе в турбину и других условий.

Топливо нефтяное для газотурбинных установок предназначено для стационарных газотурбинных, парогазовых энергетических установок и газотурбинных установок водного транспорта. Его получают из дистиллятов прямой перегонки нефти и вторичных процессов. Выпускают две марки:

А – для энергетических газотурбинных установок, работающих в пиковом режиме; Б – для судовых и других энергетических газотурбинных установок.

Газотурбинное топливо марки А отличается от топлива марки Б более жесткими требованиями по содержанию ванадия – не более 0,00005% и 0,0004%, соответственно, что обусловлено сложными условиями работы газотурбинных установок в типовом режиме. Для топлива марки А кроме содержания ванадия нормируется содержание натрия, калия, кальция, от которых зависит высокотемпературная коррозия.

В настоящее время в качестве топлив для стационарных и транспортных ГТУ за рубежом применяют реактивные топлива (для авиационных ГТД при использовании их в качестве судовых и энергетических установок), легкие и тяжелые дизельные топлива и мазуты (главным образом при температуре газов на входе в турбину не выше 650^оС). При работе стационарных и транспортных ГТД, сконструированных для сжигания дизельных топлив, качество последних соответствует спецификациям на дизельные топлива; дополнительных специальных требований, как правило, не предъявляется.