Введение. Противообледенительная система

Оглавление

Противообледенительная система. 3

Система фильтрования. 6

Система шумоглушения. 8

Список литературы. 11

Введение.

Любая газотурбинная установка оснащается вспомогательными системами. В данном реферате рассмотрены некоторые системы входящие в состав гту.

Противообледенительная система.[1]

Обзор конструктивных решений защиты газотурбинной

установки от обледенения.

Любая газотурбинная установка (ГТУ), работающая в климатических условиях Российской Федерации в соответствии с действующим ГОСТ 28775-90 (пункт 2.37) должна быть оснащена устройством (системой) для периодической очистки (промывки осевого компрессора) и автоматической противообледенительной системой (ПОС). Это делается в виду того, что большую часть времени ГТУ должны работать в условиях низкой температуры окружающего воздуха.

При определенных сочетаниях параметров внешней среды (забираемого извне наружного циклового воздуха), при прохождении точки росы, возможно обмерзание воздухоприемной шахты, воздухозаборника и входного направляющего аппарата (ВНА). Этот процесс ведёт к неизбежному падению эксплуатационных характеристик ГТУ Значительное влияние на параметры оказывает обледенение элементов входной части, что приводит к падению КПД, мощности, повышению температуры газа перед турбиной и помпажу компрессора. Также опасность представляет попадание льда внутрь проточной части осевого компрессора (ОК), что может привести к повреждению лопаточного аппарата.

Для того чтобы избежать таких негативных последствий в состав комплексного воздухоочистительного устройства (КВОУ) должна входить ПОС, которая предотвращает образование льда непосредственно на КВОУ и ВНА ОК при понижении температуры окружающего воздуха в сочетании с его высокой влажностью.

Задача ПОС состоит в том чтобы поднять температуру всасываемого воздуха и тем самым уйти от неблагоприятного сочетания параметров внешней среды: давление, температура, влажность. Это достигается путём подачи горячего воздуха на всасывающее устройство. Но встаёт важный вопрос, где и каким образом брать тепло для подогрева воздуха? Расчёт показывает, что для ГТК 10-4 при расходе воздуха G=80^A для поднятия

температуры на 10 градусов необходимо за час подвести теплоту Q = 800 Таким образом, это показывает, что необходимо иметь источник большого количества тепла.

Есть несколько различных вариантов решения проблемы защиты ГТУ от обледенения и повышения температуры циклового воздуха перед ВНА. В основном, в этих целях используется либо часть отобранного циклового воздуха (при регенеративном цикле), либо вторичные источники тепла. Самый мощный это поток выхлопных газов, а также используется горячий воздух из контейнера, в котором смонтирована ГТУ! Есть более сложные системы, в которых для этих целей используются теплообменные аппараты. Далее рассмотрим несколько вариантов схемных решений ПОС.

Использование бросового тепла ГТУ.

Такой подход применён на многих зарубежных ГТУ. Продукты сгорания на выходе из турбины имеют достаточно высокую температуру (например, ГТУ ГТК 10И и ГТК 25И производства фирмы General Electric) её можно использовать в ПОС.

При таком подходе отбирается часть выходных газов и направляется во входной патрубок по трубе большого диаметра (рис.1.1). Этот метод возможно осуществить за счёт того, что давление на выходе из турбины имеет более высокое давление (примерно 1, 02- 1, 03р_а), чем давление во всасывающем патрубке компрессора (примерно 0, 98р_а). Такой

перепад давлений осуществляет свободное течение горячих продуктов сгорания на КВОУ и на ВНА.

Но при таком варианте перепад давлений мал и скорость течения продуктов сгорания, соответственно, мала и есть опасность того, что струйки горячего воздуха, который подаётся на КВОУ, могут быть сбиты порывом ветра.

Рис.1.1 Схема использования бросового тепла ГТУ

Отбор горячего циклового воздуха за компрессором.

Отбор части циклового воздуха осуществляется из промежуточной ступени осевого компрессора (прерывистая линия на рис.1.2а), либо за последней ступенью (сплошная линия рис.1.2 а). Если ГТУ оборудована регенератором, то отбор части циклового воздуха осуществляется за регенератором (рис.1.2 б).

Обогрев ВНА осуществляется следующим образом, горячий цикловой воздух подаётся непосредственно в каналы, изготовленные внутри лопаток ВНА, и осуществляется локальный нагрев ВНА.

Подогревать весь цикловой воздух только за счёт отбора рабочего тела за компрессором экономически невыгодно. Можно говорить, что происходит отбор части мощности газогенератора, а следовательно и выходной мощности ГТУ. Так, например, при отборе 1% мощности газогенератора, на силовом ГТУ валу теряется 2-4% полезной мощности.

Использование нагретого воздуха горячим корпусом турбины.

Если ГТУ работает в контейнере (например, судовой двигатель ДГ90), то в таком случае возможно использование теплоты воздуха подогреваемого корпусом энергоустановки. С помощью специальных нагнетающих вентиляторов в контейнере создаётся избыточное давление, которое дополнительно обеспечивает взрывобезопасность, исключая проникновение в двигательный отсек природного газа. Отводимый нагретый воздух из контейнера при помощи инжектора направляется на вход КВОУ. Воздух высокого давления на инжектор забирается после компрессора.