ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Газотурбостроение Чехословакии из "Конструкции стационарных газотурбинных установок " Газовые турбины, изготовляемые заводами имени В. И. Ленина, находят применение для энергетики, металлургии, железнодорожнойтяги, подвижных электростанций и других целей. [c.155] Построена паро-газовая экспериментальная установка мощностью 4400 кет. Для доменных печей проектируются одновальные ГТУ открытого цикла с максимальной мощностью 10 000 кет при температуре газов перед турбиной 720°С для привода турбовоздуходувок. Для доменных печей большой производительности проектируется двухвальная установка мощностью 15 000 кет. Температура продуктов сгорания при входе в турбину высокого давления равна 720°С, в турбину низкого давления 700°С. [c.155] Спроектирована газотурбинная установка для энергопоезда. Мощность установки 2500 кет при температуре воздуха 20°С. Степень регенерации около 50%. Использованная площадь равна 36,3 квт1м использованное пространство энерговагонной электростанции — 11,5 квт/м . [c.155] На первом Брненском машиностроительном заводе имени Клемента Готвальда работы по созданию газовых турбин начались в 1953— 1955 гг. Вначале встречались большие затруднения из-за недостатка теоретических и экспериментальных данных в этой области, отсутствия необходимых жаропрочных и жароупорных материалов, а также некоторых металлообрабатывающих станков, необходимых для новой технологии производства. Отрицательное влияние на развитие производства ГТУ оказало также и состояние топливного и энергетического базиса страны. Из-за недостатка жидкого или газообразного топлива вначале большое внимание уделялось установкам для работы на угольной пыли. Так как до сих пор в этой области, даже в мировом масштабе, не достигнуто практически удовлетворительных результатов, то была создана экспериментальная ГТУ, работающая на жидком топливе, мощностью 1000 кет. Эта ГТУ явилась первой ступенью в серии установок различных мощностей, подлежащих освоению заводом в будущем. Используя ранее полученный опыт в области производства паровых турбин, работы по созданию экспериментальной ГТУ вели таким образом, чтобы методика решения отдельных расчетных конструктивных и производственных вопросов могла быть перенесена и на другие типы ГТУ. Таким образом, был разработан проект целой серии ГТУ, включающей следующие мощности 1600, 12 000, 25 000 и 50 000 кет. При создании ГТУ более высоких мощностей использовались конструктивные элементы, а в некоторых случаях даже целые узлы ГТУ более низких мощностей этой серии. [c.155] Принятый повышенный запас прочности основных элементов ГТУ позволит обеспечить достаточно высокий срок службы установки в целом и хорошую надежность в эксплуатации. [c.155] Многоступенчатые барабанные роторы, преобладающее большинство которых выполняется сварными, соответствуют оправдавшей себя конструкции паровых турбин. [c.155] Свободное расположение отдельных агрегатов ГТУ позволяет легко производить усовершенствование цикла ГТУ путем применения регенерации, промежуточного охлаждения сжатого воздуха и повторного подогрева газов, причем не нарушается исходный основной характер конструкции ГТУ. Увеличение удельной мощности газотурбинной установки этим путем дало возможность перейти относительно легким способом от производства ГТУ средней мощности к созданию ГТУ более высокой мощности в одном агрегате. [c.155] В настоящее время Первым Брненским машиностроительным заводом изготовлена и находится в эксплуатации экспериментальная установка мощностью 1000 кет. Изготовляется установка мощностью 6000 кет, и в ближайшее время будут проведены ее испытания. Находится также в производстве установка мощностью 12 000 кет. В 1962 г. установка должна быть готова к заводским испытаниям. Имеется эскизный проект установки мощностью 25 000 кет, которую планируется ввести в эксплуатацию к 1964 г. Ведутся работы над проектом турбины мощностью 50 000 кет, которая должна быть построена в 1966 г. До 1970 г. должна быть изготовлена турбина мощностью 100 000 кет. [c.155] Все эти установки предназначены прежде всего для эксплуатации на тепловых электростан-циял в качестве привода электрических генераторов с одновременной выработкой тепловой энергии. [c.155] В конце 1959 г. на электростанции в Братиславе была пущена в эксплуатацию экспериментальная ГТУ СТ675-1, работающая на природном газе. Установка одновальная, выполнена по открытому циклу, с регенерацией тепла (степень регенерации 75%). Максимальная температура газов перед турбиной 675°С, степень повышения давления 3,9. При этих параметрах ГТУ развивает мощность 1000 кет. Этой мощности соответствует термический к. п. д. 22%. [c.155] Корпус турбины сделан из слаболегированной литой стали. Входной патрубок имеет защитный экран, выполненный из стали аустенитного класса. Между экраном и корпусом проходит охлаждающий воздух, отбираемый за компрессором. Экран является продолжением двухстенного газохода между камерой сгорания и газовой турбиной. Особое внимание было уделено конструированию выходного патрубка с диффузором. Потери давления в нем, измеренные на модели, составляли 33% от входного динамического давления. Направляющие лопатки закреплены при помощи Т-образных хвостовиков. Венцы направляющих лопаток в первых трех ступенях охлаждаются воздухом. Компрессор осевого типа, 13-ступенчатый. Проточная часть выполнена с постоянным наружным диаметром, равным 540 мм. Ротор компрессора цельнокованый. Для разгрузки ротора от осевых усилий на конце его сделан думмис. [c.156] В корпусе и роторе лопатки крепятся при помощи Т-образных хвостов и промежуточных тел. Лопатки изготовлены из материала АК-1 путем протяжки стержней с припуском 0,1 мм на сторону. Хвостовик сделан путем холодной высадки. Лопатка закручена на требуемый угол. [c.156] Корпус компрессора имеет горизонтальный разъем и выполнен из серого чугуна. При испытании модели корпуса компрессора общая потеря давления в патрубках, отнесенная к динамическому давлению в наиболее узком сечении патрубка, составляла во всасывающем патрубке 8,5%, а в нагнетательном — 42%. [c.156] Камера сгорания (рис. 5-6) горизонтальная, цилиндрического типа, прямоточная. Жаровые трубы охлаждаются тонким пограничным слоем вторичного воздуха. Природный газ подводится кольцевой горелкой, расположенной в центре торца жаровой трубы. С целью стабилизации и устойчивости пламени производится закручивание струи газа лопатками горелки. Зажигание обеспечивается растопочной горелкой, расположенной сбоку жаровой трубы. [c.156] Регенератор трубчатого типа, выполнен по принципу перекрестного противотока. Уходящие продукты сгорания проходят через трубки, сжатый воздух — в межтрубном пространстве. Гладкие трубки диаметром 22/18 мм изготовлены из низколегированной углеродистой стали. Общая поверхность теплообмена составляет 1080 м . [c.156] Озединительный трубопровод между камерой сгорания и турбиной имеет защитный экран, сделанный из аустенитной стали. В зазор между наружной стенкой и экраном подается охлаждающий воздух. Это позволило для наружной стенки трубопровода применить обычную угле-родист то сталь. [c.157] Регулирование ГТУ осуществляется путем изменения количества топлива, поступающего в камеру сгорания, а тем самым и температуры газов, поступающих в турбину. Система регулирования гидравлическая, с импульсом от регулятора скорости. В систему аварийной защиты включены импульсы при увеличении начальной температуры цикла сверх максимального значения и при угасании пламени в камере сгорания. [c.157] Остаточная неравномерность при сбросе нагрузки при полной мощности составляет 6%. Несмотря на это, для ГТУ предусмотрен еще перепускной (байпасный) клапан, который должен предохранять компрессор от помпажа. При увеличении числа оборотов примерно на 7% сверх номинальных клапан открывается и перепускает около 1/з общего расхода воздуха из нагнетающего патрубка компрессора прямо в газоход. Проведенные испытания показали, что не нужно производить перепуск сжатого воздуха для обеспечения устойчивой работы агрегата даже при полном сбросе нагрузки. Перепускной клапан будет лишь служить средством сокращения свободного выбега при отключении ГТУ аварийным предохранительным регулятором. [c.157] На основе опыта, полученного при создании первой ГТУ, описанной выше, в 1958 г. начались работы по конструированию ГТУ средней мощности. В настоящее время заканчивается изготовление установки мощностью 6000 кет, и в ближайшее время эта установка будет смонтирована на испытательном стенде завода. После заводских испытаний установка будет отослана на тепловую электростанцию в Братиславе. [c.158] Установка выполнена по простому открытому циклу, с использованием тепла уходящих газов в котле-утилизаторе. Максимальная температура перед турбиной 675°С, степень повышения давления 4,0. При этих параметрах ГТУ развивает мощность 6000 кет, измеренную на клеммах генератора. В зависимости от использования тепла уходящих газов к. п. д. установки может достигать 60—70%. Параметры пара котла-утилизатора составляют 12 ama при температуре 235°С. Используется 20 Мкал/ч тепла при охлаждении продуктов сгорания на 150°С. Установка имеет одновальную линейную схему со следующей последовательностью отдельных элементов турбина, компрессор, электрический генератор и пусковой электродвигатель (рис. 5-7). Возбудитель генератора, приводимый асинхронным электродвигателем, представляет собой самостоятельный агрегат, расположенный в подвале машинного отделения. [c.158] Вернуться к основной статье