Антипомпажная система

Используется при режимах пуска, останова ГТУ, при попадании ее в режимы, близкие к границе устойчивой работы. В процессе пуска ГТУ антипомпажные клапаны остаются открытыми, пока частота вращения ротора не достигнет 90% рабочего значения.

На корпусе ОК за 5,7,10, или 12 ступенью установлены антипомпажные клапаны, снабженные приводами, которые могут их открыть. (для сброса воздуха за предел установки).

Защиту осевого компрессора от помпажа можно осуществить также, применяя поворот лопаток входного направляющего аппарата, что увеличивает область безотрывного обтекания профилей проточной части. Поворотные лопатки могут быть не только у ВНА, но и у нескольких (до четырех) первых ступеней осевого компрессора, что позволяет изменять его характеристики.

9.Виды сжигаемого в кс гту топлива. Основные характеристики кс гту. Конструкция камер сгорания типа dln.

Виды сжигаемого топлива:

Газообразное топливо:

-природный газ: Qрн=45-48 МДж/кг.

-попутный газ: побочный продукт эксплуатации нефтяных месторождений, имеет характеристики, близкие к характеристикам природного газа при большем, чем в природном газе, содержании высших углеводородов и разбросе значений низшей теплоты сгорания.

-синтетический газ: получают в газогенераторных установках при газификации различных марок углей. В нем значительна доля водорода и оксида углерода, присутствуют сероводород и азот в бОльших количествах, чем в природном газе. Qрн=10 МДж/кг

Жидкое топливо:

- газотурбинное, в котором объемная концентрация углерода составляет 86-87% , водорода 12-12,5% а Qрн=42,5-43МДж/кг

-дизельное, в котором концентрация углерода составляет 86%, водорода 13%, а Qрн=42,5-43МДж/кг

-высококачественный мазут(флотский). Марок Ф-5,Ф-12

Требования к топливу:

-Давление топливо должно быть не ниже давления воздуха за компрессором.

Рт=Рккmax+(0.3-0.5) = const, МПа, если превышает - дросселируют.

-необходимо поддерживать определенную температуру топлива. Греют в 2х трубных теплообменниках(низкопотенциальным теплом)

-КС должна работать на 2х видах топлива

Основные характеристики КС ГТУ

I.Экономичность работы КС

1.Коэффициент полноты сгорания топлива (тепловой КПД камеры сгорания)

-количество теплоты, выделяющееся в рабочем объеме КС при горении топлива за ед времени и затрачиваемое на нагревание воздуха, поступающего из компрессора, кВт

-полное количество теплоты, которое может выделиться за единицу времени при скорании топлива в КС ГТУ, кВт

2.Коэффициент восстановления полного давления (оценивает потери давления раб. тела в КС)

общие потери полного давления (потери на трение, турбулентные потери, потери в потоке при подводе теплоты).

Увеличение этого значения - одна из основных задач проектирование КС, так как изменение на 1% приводит к изменению мощности на 1%.

II. Надежность КС

1.Теплонапряженность рабочего объема КС Uv, и ее сечения U_F. Они определяют соответствующие габаритные размеры и металлоемкость:

V_КС- внутренний объем огневой зоны пламенной трубы КС, м³

F_КС-площадь наибольшего поперечного сечения пламенной трубы КС, м²

2. Неравномерность поля температур на выходе КС

Т_max, Т_min- соответственно максимальная минимальная температура торможения отдельных струй потока газа в выходном сечении КС;

Т_ср- средняя (расчетная) температура торможения потока газа за КС.

3.Срывныя характеристика КС.

- общее значение коэффициента избытка воздуха в КС. Рабочие режимы должны обеспечивать достаточное удаление от границ срыва пламени при горении как богатой (избыток воздуха меньше 1), так и бедной смеси воздуха и газа (избыток воздуха больше 1). Срывная характеристика зависит от конструкции КС, параметров воздуха, вида сжигаемого топлива и способа его подачи.

4.Рабочая характеристика надежности КС:

-формирование начальной температуры газов перед турбиной

-надежный и быстрый пуск ГТУ

-устойчивая работа КС на всех режимах работы

-возможность автоматического перехода с основного на резервное топливо

-ремонтно пригодность, удобство эксплуатации

III. Экологичность эксплуатации

1. Снижение выбросов: NOx,CO,…(в 15% О2 в воздухе)

2. Критерии:

-массовая концентрация в выходных газах ГТУ

-объемная концентрация

ppmvd (число частиц вредных веществ по объему в сухом состоянии – parts per million by volume, dry), 1·10^-6.

В современных энергетических ГТУ

КС ГТУ подразделяются:

-по назначению (основные, промежуточного подогрева газов, дожигающие)

-компоновке в схеме ГТУ (выносные, встроенные)

-конструкции корпуса и пламенных труб (кольцевые, трубчато-кольцевые,секционные)

-количество горелок в одной пламенной трубе (одногорелочные, многогорелочные)

Конструкция камер сгорания типа DLN

DLN (Dry Low NOx – сухие низкие NOx). Некоторые фирмы маркируют эти КС – DLE (Dry Low Emissions).

Рис.9.1. Принципиальная схема КС типа DLN (фирмы GE)

Рис.9.2. Вид с торца КС типа DLN

1-наружные кольцевые горелки первичной зоны сгорания; 2-центральная горелка вторичной зоны горения

Двухступенчатая камера сгорания с предварительным смешением топлива и воздуха. Способна работать как на газообразном, так и на жидком топливе.

Четыре основных компонента:

-система впрыска топлива

- пламенная труба

- сопло Вентури,

-центральная секция пламенной трубы.

Они образуют две ступени КС.В режиме предварительного приготовления топливной смеси первая ступень КС служит для тщательного перемешивания топлива с воздухом и получения однородной бедной, несгоревшей топливовоздушной смеси для подачи её во вторую ступень КС.