Внутренняя мощность газовой турбины

Внутренняя мощность газовой турбины без учета работы газов из системы охлаждения [c.200]

Внутренняя мощность газовой турбины. , . кет 12 800 [c.41]

Рис. 80. Зависимость внутренних мощностей газовой турбины и компрессора от температуры газов перед газовой турбиной.

Газотурбинные электростанции в СССР в качестве самостоятельных энергетических установок получили ограниченное распространение. Серийные газотурбинные установки (ГТУ) обладают невысокой экономичностью, потребляют, как правило, высококачественное топливо (жидкое или газообразное). При малых капитальных затратах на сооружение они характеризуются высокой маневренностью, поэтому в некоторых странах, например в США, их используют в качестве пиковых энергоустановок. ГТУ имеют по сравнению с паровыми турбинами повышенные шумовые характеристики, требующие дополнительной звукоизоляции машинного отделения и воздухозаборных устройств. Воздушный компрессор потребляет значительную долю (50—60%) внутренней мощности газовой турбины. Вслед- [c.293]

Внутренняя мощность газовой турбины, кВт, [c.297]

Взрывоопасная концентрация газа в воздухе 247 Внешние потери нара и конденсата 86, 87 Внутренние потери нара и конденсата 80, 81, 87 Внутренний относительный КПД турбины 17, 37 Внутренняя мощность газовой турбины 297 [c.321]

Как изменяется отношение Рд, внутренней мощности газовой турбины ГТУ и потребляемой компрессором мощности с увеличением степени повышения давления воздуха [c.38]

Внутренняя мощность газовой турбины JV, , кВт Отнощение мощностей ГТ и компрессора в ГТУ Массовый расход газов на выходе ГТУ кг/с Температура выходных газов ГТУ °С Избыток воздуха в выходных газах ГТУ Электрическая мощность ГТУ, кВт КПД производства электроэнергии брутто ГТУ г) , % [c.195]

По сравнению с двигателями внутреннего сгорания газовые турбины имеют следующие преимущества отсутствие кривошипного механизма, непосредственный привод к электрическому генератору и прочие преимущества ротационного двигателя возможность использования любого топлива меньшие габариты и вес при больших мощностях меньшие расходы на эксплоатацию и ремонт. [c.391]

При изготовлении тонкостенных оболочек типа внутренних экранов газовых турбин или корпусов турбин низкого давления небольшой мощности собственная жесткость изделия относительно невелика, в результате чего создается опасность коробления конструкции. В этих случаях обычно изготавливают жесткий каркас, на котором и производятся сборка и сварка изделия. Сваренный узел вместе с каркасом подвергается термической обработке в печи, после чего каркас удаляется. [c.85]

Комбинированный двигатель внутреннего сгорания (рис. 6.4) со стоит из поршневой части 1, в качестве которой используется поршневой двигатель внутреннего сгорания, газовой турбины 2 и компрессора 3. Выпускные газы из поршневого двигателя, имеющие высокую температуру и давление, отдают свою энергию лопаткам рабочего колеса газовой турбины, приводящей в действие компрессор. Компрессор засасывает воздух из атмосферы и под определенным давлением нагнетает его в цилиндры поршневого двигателя. Это увеличение наполнения цилиндров двигателя воздухом путем повышения давления на впуске называется наддувом. При наддуве плотность воздуха повышается, и увеличивается заряд воздуха в цилиндре. Известно, что для сжигания 1 кг жидкого топлива необходимо около 15 кг воздуха. Поэтому чем больше воздуха поступит в цилиндр, тем больше топлива можно сжечь в нем, получив при этом большую мощность. [c.132]

Развиваемая в машинах-двигателях мощность передается на машину-орудие через детали, имеющ,ие вращательное движение. В двигателе внутреннего сгорания, паровой машине, паровой и газовой турбинах, а также в электродвигателе мощность передается через вращающийся вал. На винтовых судах вращательное движение передается непосредственно на винт. Во многих станках, как, например, токарных, сверлильных, револьверных, во многих транспортных машинах рабочим движением также является вращательное движение. [c.185]

Газотурбинные установки (ГТУ) также относятся, к двигателям внутреннего сгорания. В них рабочим телом служат газообразные продукты сгорания топлива, а двигателем является газовая турбина. В газотурбинных установках не применяют механизмы с возвратнопоступательным движением, используемые в поршневых две, что позволяет иметь агрегат большей мощности. Расширение рабочего тела в газовой турбине происходит до давления окружающей среды, в результате чего обеспечиваются более высокие КПД цикла, чем у поршневых двигателей. [c.201]

В настоящее время преобладающую роль в топливном балансе страны играют газообразные и жидкие топлива. Их транспортировка осуществляется в основном по магистральным трубопроводам, которые оборудуют современными теплосиловыми установками мощными газовыми турбинами, двигателями внутреннего сгорания, электродвигателями, котельными агрегатами и др. Для нормальной эксплуатации систем транспорта и хранения нефтепродуктов и природных газов необходимо значительное количество электроэнергии, причем с повышением производительности труда и совершенствованием технологических процессов затраты электроэнергии как на одного работающего, так и на единицу вырабатываемой продукции непрерывно увеличиваются. Растущая потребность в электроэнергии будет удовлетворяться сооружением новых (в основном тепловых) электростанций, оборудованных котельными агрегатами паропроизводительностью до 300 т/ч и давлением пара до 300 бар, а также паровыми турбинами мощностью до 1,2 млн. кВт. [c.3]

От этого недостатка свободен двигатель внутреннего сгорания другого типа — газовая турбина. Имея высокий термический коэффициент полезного действия и обладая при этом всеми преимуществами ротационного двигателя, т. е. возможностью сосредоточения больших мощностей в малогабаритных установках, газовая турбина является весьма перспективным двигателем. Ограниченное применение газовых турбин в высоко экономичных крупных энергетических установках в настоящее время объясняется в основном тем, что из-за недостаточной жаропрочности современных конструкционных материалов турбина может надежно работать в области температур, значительно меньших, чем двигатели внутреннего сгорания поршневого типа, что приводит к снижению термического к. п. д. установки. Дальнейший прогресс в создании новых прочных и жаростойких материалов позволит газовой турбине работать в области более высоких температур. [c.330]

Парогазовая (и газовая) турбина в сравнении с паровой обладает рядом технических и технико-экономических преимуществ возможностью сосредоточения весьма больших мощностей в одном агрегате при сравнительно небольших габаритах и весе возможностью непосредственного соединения с компрессором или с электрическим генератором, неприхотливостью к сорту топлива, что позволяет использовать дешевые сорта газообразного и жидкого топлива быстротой пуска. Конструкция парогазовой (и газовой) турбины отличается простотой и надежностью и поэтому облегчает эксплуатацию и техническое обслуживание парогазотурбинных (и газотурбинных) установок. Относительный (внутренний) к. п. д. современных газовых (как и паровых) турбин достигает достаточно больших значений 0,85—0,88 [50]. [c.77]

Газовые турбины сочетают в себе высокие качества и преимущества, свойственные, с одной стороны, паровым турбинам быстроходность, компактность, большие мощности в одном агрегате, с другой стороны, — двигателям внутреннего сгорания возможность работать с высокими температурами цикла и, как следствие, с высокой экономичностью. [c.328]

Выше было отмечено влияние КПД газовой турбины л гт компрессора Т на внутренний КПД ГТУ. Если обозначить отношение мощности, развиваемой ГТ, к мощности, потребляемой в компрессоре, через рд,, т.е. [c.31]

Особенностью конструкции ГТ является большая удельная мощность турбинной ступени. При одинаковой внутренней мощности паровой н газовой турбин 300 МВт нагрузка на каждую ступень в ГТ на порядок выше. Следует помнить, что электрическая мощность ГТУ примерно в 3 раза меньше, чем внутренняя мощность собственно ГТ. Газовые турбины характеризуются высокими газодинамическими нагрузками и большими окружными скоростями, достигающими 450 м/с. [c.99]

По сравнению с другими типами тепловых двигателей (паровыми машинами, двигателями внутреннего сгорания и газовыми турбинами) паровые турбины имеют ряд суш ественных преимуществ постоянная частота вращения вала, возможность получения частоты вращения, одинаковой с частотой вращения электрогенератора, экономичность работы и большая концентрация единичных мощностей в одном агрегате. Кроме того, паровые турбины относительно просты в обслуживании и способны изменять рабочую мощность в широком диапазоне электрической нагрузки. [c.185]

С середины XX в. указанные преимущества двигателей Стирлинга вызвали к ним повышенный интерес, и на первый план была поставлена задача создания действующих и конкурентоспособных двигателей. При этом многие технические решения, оправдавшие себя при конструировании двигателей внутреннего сгорания, газовых и паровых турбин, оказались непригодными из-за специфических условий работы деталей и узлов в двигателе Стирлинга. Ряд агрегатов и систем (нагреватель, механизмы отбора мощности, системы уплотнений и др.) пришлось создавать заново, так как им не было аналогов. [c.5]

Несмотря на значительные прямые потери от коррозии, косвенные потери намного их превышают [3, 8—11]1 К косвенным убыткам относятся расходы, связанные с потерей мощности двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, котлов, агрегатов, и машин, вырабатывающих электроэнергию расходы связанные с простоем техники, машин, станков и оборудования из-за коррозии с выходом из строя трубопроводов и потерями при этом газа, нефти и других продуктов расходы, связанные с прекращением подачи электроэнергии в результате коррозии механизмов электростанций или линий электропередач. Косвенные убытки возникают также при авариях по коррозионным причинам на химических, нефтеперерабатывающих и других предприятиях, на автомобильном, железнодорожном, морском и авиационном транспорте, при выходе из строя средств связи, приборов, компьютеров, управляющих систем. При этом наблюдаются перерасход горюче-смазочных материалов, угля и других энергетических ресурсов, неоправданно увеличенный расход металла с учетом коррозионных допусков при проектировании и изготовлении техники и повышенные затраты на консервацию, расконсервацию, упаковку и другие мероприятия по защите от коррозии [7—9]. Косвенные потери непосредственно связаны с охраной окружающей среды, так как загрязнение воздуха и водоемов химическими веществами, газом и нефтью часто непосредственно связано с коррозией металла. [c.7]

Габариты газотурбинного двигателя также меньше, чем у двигателей внутреннего сгорания, возможная мощность в одном агрегате намного больше. Отсутствие у газовой турбины цилиндров, поршней с кольцами и клапанов сулит большую надежность в работе. Все эти качества вместе с простотой в обращении и постоянной готовностью к быстрому запуску и переходу на рабочий режим открывают благоприятные и широкие перспективы внедрения газотурбинного двигателя в различные отрасли народного хозяйства. Успехи в области газодинамики и металлургии жаропрочных сталей сделали эти перспективы вполне реальными, хотя достижение их потребует еще большой научно-технической и конструкторско-производственной работы. [c.385]

Легковые автомобили повинны в этом меньше, чем оснащенный дизельными моторами грузовой транспорт. Когда в последнем десятилетии XIX века Рудольф Дизель разработал дизельный цикл , он, не подозревая этого, изобрел самый шумный двигатель внутреннего сгорания из всех известных до тех пор. Дизельный двигатель получил такое широкое признание, потому что он преобразует в работу большую долю данного количества тепла, чем любой другой. Несмотря на большую исходную стоимость, дополнительный вес и пониженную мощность при том же рабочем объеме, дизель оказался значительно экономичнее при длительной эксплуатации, чем бензиновые двигатели, и, конечно, он будет широко применяться еще многие годы. День, когда его заменят газовые турбины, электрические машины или ядерные двигатели, настанет очень не скоро. Поэтому ознакомимся подробнее с причинами шума, производимого двигателями внутреннего сгорания вообще и дизелем в частности. [c.109]

Газовые турбины лишены ряда недостатков, присущих поршневым двигателям внутреннего сгорания. Наличие кривошипно-шатунного механизма у поршневых двигателей внутреннего сгорания ограничивает их число оборотов и поэтому мощность одного цилиндра получается относительно небольшой. Для увеличения мощности применяют многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания, обладающие значительными габаритами и весом. У поршневых двигателей внутреннего сгорания невозможно осуществить в цилиндре полное адиабатное расширение рабочего тела до давления окружающей среды, что приводит к потерям полезной работы. [c.125]

У газовых турбин при высокой начальной температуре газа корпус также выполняется с двойными стенками, между которыми закладывается изоляция. В этом случае действию высоких температур подвергается внутренняя стенка, которая выполняется из жаропрочной стали, а наружная стенка, находящаяся под действием более низких температур, — из перлитной стали. Так изготовлен, в частности, корпус газовой турбины ЛМЗ мощностью 25 МВт с начальной температурой газа 700° С. [c.184]

Газовые турбины, имеющие рабочие органы в виде лопаток специального профиля, расположенных на диске и образующих вместе с последним вращающееся рабочее колесо, могут работать с высокой частотой вращения. Применение в турбине нескольких последовательно расположенных рядов лопаток (многоступенчатые турбины) позволяет более полно использовать энергию горячих газов. Однако газовые турбины пока уступают по экономичности поршневым двигателям внутреннего сгорания, особенно при работе с неполной нагрузкой, и, кроме того, отличаются большой теплонапряженностью лопаток рабочего колеса, обусловленной их непрерывной работой в среде газов с высокой температурой. При снижении температуры газов, поступающих в турбину, для повышения надежности лопаток уменьшается мощность и ухудшается экономичность турбины. Газовые турбины широко используются в качестве вспомогательных агрегатов в поршневых и реактивных двигателях, а также как самостоятельные силовые установки. Применение жаростойких материалов и охлаждения лопаток, усовершенствование термодинамических схем газовых турбин позволяют улучшить их показатели и расширить область Использования. [c.9]

Наряду с положительными качествами двигатели внутреннего сгорания обладают и рядом недостатков. Среди них ограниченная по сравнению, например, с паровыми и газовыми турбинами агрегатная мощность, высокий уровень шума, относительно большая частота вращения коленчатого вала при пуске и невозможность непосредственного соединения его с ведущими колесами потребителя, токсичность выпускных газов, возвратнопоступательное движение поршня, ограничивающее частоту вращения и являющееся причиной появления неуравновешенных сил инерции и моментов от них. [c.14]

На железнодорожном транспорте поршневые паровые машины почти повсюду заменены электрическим приводом и приводом от двигателей внутреннего сгорания. Б СССР более половины грузооборота осуществляется тепловозами с двигателями внутреннего сгора НИЯ. Известны попытки использования газовых турбин для привода локомотивов, однако они не получили заметного распространения. Единичная мощность тепловозных двигателей достигает 3000 кВт. [c.15]

Если В обычной энергетической ГТУ примерно 2/3 внутренней мощности газовой турбины передается компрессору, то в ВАГТЭС для этой цели используется дешевая ночная электроэнергия. Электрогенератор и электродвигатель являются единым механизмом, а саморасцепляющиеся муфты на обоих его концах позволяют ему работать попеременно для привода компрессоров (ночью) и для выработки электроэнергии (днем). По сравнению с обычной газотурбинной ТЭС такая схема позволяет экономить до 67 % сжигаемого топлива (пример ВАГТЭС типа Макинтош мощностью ПО МВт, США). [c.545]

В отличие от обычных двигателей внутреннего сгорания свободно-поршневой генератор газа не отдает энергию потребителю. Эффективную работу совершает газовая турбина (ГТ). Для оценки эффективности работы СПГГ вводится понятие газовой мощности, под которой понимают мощность газовой турбины с к. п. д., равным единице при адиабатическом расширении газа, вырабатываемого СПГГ. [c.339]

Основными недостатками поршневых двигателей внутреннего сгорания ЯВЛЯЮТСЯ ограниченность их мощности и невозможность адиабатного расширения рабочего тела до атмосферного даЕления. Эти недостатки отсутствуют в газотурбинных установках, где рабочим телом являются продукты сгорания жидкого или газооб )азного топлива. Рабочее тело, имеющее высокие температуру и данлеиие, из камеры сгорания направляется в комбинированное сопло, в котором оно расширяется и с большой скоростью поступает на лопатки газовой турбины, где используется его кинетическая энергия для получения механической работы. [c.278]

Задача 4.11. Турбина работает о начальными параметрами газа о = 0,48 МПа, to = 12T и давлением газа за турбиной / 2 = 0,26 МПа. Определить внутреннюю мощность турбины, если расход газа Gr = 26 кг/с, относительный эффективный кпд турбины Г1о.е = 0,15, механический кпд турбины / = 0,98, показатель адиабаты А =1,4 и газовая постоянная Л=287 Дж/(кг К). [c.153]

Преимущество газовых турбин перед поршневыми двигателями внутреннего сгорания состоит в отсутствии инерционных усилий, вызываемых возвратно-поступательным движением поршня. Эти двигатели, кроме того, позволяют в небольших по размерам агрегатах создавать большие мощности. Препятствием к применению их в энергетике служат высокие температуры, которые не могут быть использованы при существующих конструкционных материалах. El поршневых двигателях эти высокие температуры газов действуют в течение небольшой доли цикла, в то всемя [c.163]

Существенным недостатком двигателей внутреннего сгорания являются возвратно-поступательное движение поршня н наличие больших инерционных усилий, что не позволяет создавать поршневые двигатели больших мощностей с малыми габаритными размерамй и массой. В газовой турбине, как и в двигателе внутреннего сгорании, рабочим телом являются продукты сгорания жидкого или газообразного топлива, но возвратно-поступательное движение заменено вращательным движением колеса под действием струи газа (рис. 7.3, а). Кроме того, в турбине осуществляется полное адиабатное расширение продуктов сгорания до давления наружного воздуха, с чем связан дополнительный выигрыш работы (ил. 4 414 на рис. 7.3, б). Это обстоятельство, а также ротационный принцип работы газотурбинного двигателя позволяют выполнять его быстроходным, с высокой частотой вращения, большой мощности в (Отдельном агрегате при умеренных размерах и небольшой массе. [c.115]

Потеря на вращение неработающих ступеней ТЗХ N ,, является потерей на трение и вентиляцию и определяется по формулам 4.9. Эта потеря составляет менее 1 % внутренней мощности ГТЗА. Это объясняется тем, что обычно ТЗХ располагают в корпусе ТНД вблизи конденсатора, к на переднем ходу она вращается в вакууме. Рассматриваемая потеря учитывается коэффициентом 3. X jVa. х/Л / ориентировочно для паровых турбин Сз. X = = 0,005-н0,01, для газовых з,х == 0,02-н0,03. [c.148]

Другое соображение первостепенного значения заключается в том, что трудно поддерживать все металлические части турбины при температурах ниже 550° С, в то время как температура газа достигает 2 200° С. Если эта задача не будет решена, то силовая турбинная установка внутреннего сгорания будет иметь те же ограничения по температуре, что и паросиловая установка, и преимущество будет на стороне последней. За последние годы были сделаны различные попытки решения этой проблемы. Пока имеется лишь небольшое число силовых установок двигателей внутреннего сгорания турбинного типа, поскольку этот вид двигателя еще не достиг достаточной степени совершенства, чтобы получить широкое применение. Когда газовая турбина будет усовершенствована, она будет обладать рядом преимуществ как порш-мевого двигателя внутреннего сгорания, так и паросиловой установки и прежде всего низкой стоимостью на единицу мощности, экономичным. расходом топлива и отсутствием необходимости в подаче большого количества охлаждающей воды. Два последних преимущества приобретают особое значение в военное время в районах, подвергаемых воздушной бомбардировке. [c.155]

Основные проектные показатели работы опытно-промышленной установки приведены в табл. 36. Внутренние размеры реактора опытно-промышленной установки d = 0,35 м, I = 2,5 м. Возможна несколько более сложная, но и более экономичная схема получения рабочих агентов высокого давления, отличающаяся от рассмотренной наличием газовой турбины, приводящей в движение генератор. В зависимости от расхода и параметров рабочего дгента автономная энерготехнологическая установка позволяет получать мощность, достаточную не только для обеспечения энергетической потребности самой установки, но и для подачи в местную энергосистему, что особенно важно при разработке нефтяных месторождений в районах, отдаленных от населенных центров и линий электропередачи. [c.303]

Рассматриваемая ГТУ состоит из компрессора, регенератора, камеры сгорания, двух газовых турбин, одна из которых служит для привода компрессора, а другая — электрического генератора. Приняты следующие обозначения т-элементов схем класса ГТУ э01 — воздушный компрессор, э02 — регенератор (газовоздушный теплообменник), эОЗ — камера сгорания, э04 — газовая турбина, э05 — электрический генератор, эОб — тройник (раздвоитель) по продуктам сгорания. В определениях т-элементов использованы обозначения ЖВ — расход воздуха, ТВ — температура воздуха, ИВ — энтальпия воздуха, ЖГ — расход продуктов сгорания, ИГ — энтальпия продуктов сгорания, М — мощность, КАП — показатель адиабаты, КЭК — внутренний к.п.д. компрессора, КЭКМ — механический к.п.д. компрессора, КЭТ — внутренний относительный к.п.д. турбины, КЭТМ — механический к.п.д. турбогенератора, ЕПС — степень повышения давления в компрессоре и степень понижения давления в турбине. [c.70]

Первое практическое применение газотурбинные установки получили в 30-х годах XX в. для наддува двигателей внутреннего сгорания и парогенераторов типа Велокс . Газовые турбины этих установок имели небольшую мощность и работали при низких температурах газов. Поэтому требования к аэродинамическому совершенству проточных частей и к жаропрочным свойствам металла были относительно невысокими. [c.5]

Внутренняя мощность компрессора кВт Теплота, подводимая с топливом в КС ГТУ (Лкс = = onst) бкс- кВт Расход топлива КС fipj, кг/с Избыток воздуха за КС ГТУ (Lq = 16,6 кг/кг) Начальное давление газов перед ГТ МПа Давление газов на выходе из ГТр МПа КПД газовой турбины Г рр, % [c.195]

К числу основных наиболее эффективных мероприятий в области снижения конструктивной металлоемкости машин к повышения их эксплуатационных качеств нужно отнести изменение самих принципов конструирования, нашедшее свое выражение, в частности, в переходе от паровых турбин к газовым, от поршневых двигателей внутреннего сгорания к турбореактивным и реактивным двигателям и газовым турбинам, в максимальной концентрации мощности в одном агрегате, в иЗдМенении схем компоновки машин, в замене машин и орудий соответствующими навесными приспособлениями и др. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...