Газотурбинные установки открытого цикла

Для пиковых электростанций в диапазоне мощностей от 10 000 до 100 000 кет часто применяются газотурбинные установки открытого цикла. При применении тяжелого жидкого топлива к. п. д. таких установок может быть 18—30%. Технические характеристики газотурбинной установки выбираются из соображения лучшего обеспечения графика нагрузки при резких изменениях режима работы установки. Наиболее простая одновальная газотурбинная установка без регенератора имеет довольно низкий к. п. д., особенно при работе на нагрузках, меньших номинальной. Коэффициент холостого хода такой установки достигает 40%. Но эта установка имеет самую низкую удельную стоимость, проста в обслуживании и почти не требует воды. Использовать ее целесообразнее всего при небольшом коэффициенте нагрузки и низкой стоимости топлива. Для одновальной установки с регенератором характерно резкое снижение к. п. д. при работе на частичных нагрузках. Коэффициент холостого хода такой установки достигает 60—65%. Удельная стоимость ее примерно на 25% выше стоимости одновальной установки без регенератора. Поэтому такую уста- [c.7]

Следует отметить, что фирма Броун Бовери 15 лет назад длительное время проводила опыты на газотурбинной установке открытого цикла, работающей на угольной пыли. По мнению представителей фирмы, при сжигании пыли под давлением не возникло особых трудностей, однако вопросы износа облопачивания турбин даже при хорошем золоудалении не были решены и вызвали настолько большие затруднения, что фирма прекратила опыты, считая дальнейшую работу в этом направлении нецелесообразной. [c.50]

В 1945 г. группа железных дорог восточной части страны и угледобывающих компаний учредила Комитет усовершенствования локомотивов. Образованный как часть Объединения по исследованию битуминозных углей этот комитет был предназначен для создания локомотивов, способных сжигать уголь с коэффициентом полезного действия более высоким, чем у каждого из 40 ООО паровозов, находившихся в то время в эксплуатации. Основные проблемы, поставленные Комитетом усовершенствования локомотивов в деле создания газотурбинной установки открытого цикла, работающей на угольном топливе, в основном сводились к следующему [c.201]

Рис. 59. Газотурбинная установка открытого цикла

Были проведены также длительные испытания опытной установки на газогенераторном газе, показавшие возможность промышленного осуществления ее, однако такие установки являются дорогими и сложными и лишены известных преимуществ газотурбинных установок открытого цикла. Фирма считает, таким образом, что применение газовых турбин в настоящее время ограничено использованием лишь жидкого и газообразного топлива. [c.50]

Эта фирма широко известна производством паровых турбин, компрессоров, насосных установок и другого тяжелого оборудования. Фирма Рато одной из первых приступила к созданию газотурбинных установок открытого цикла. Еще в 1900 г. была сделана экспериментальная газовая турбина с небольшой избыточной мощностью. Эта машина имела 25-ступенчатый центробежный компрессор со степенью повышения давления 5. Температура газов перед турбиной на номинальной нагрузке равнялась 560°С, к. п. д. установки не превышал 3%. [c.186]

Газотурбинные установки открытого процесса могут быть осуществлены по простому и сложному циклам. [c.367]

В газотурбинных установках затраты энергии на собственные нужды составляют существенную долю полезной работы установки. Эта доля зависит от значения удельной энтальпии рабочего вещества перед турбиной и уменьшается с ростом последней. Повышение начальной энтальпии рабочего тела увеличением температуры ограничивается возможностями современной металлургии, устанавливающей предел максимальной температуры в цикле 700—800° С. Другой путь состоит в применении рабочего вещества с большой удельной энтальпией. В газотурбинных установках, работающих по открытому циклу, это достигается использованием в качестве рабочего тела одновременно с газообразными продуктами сгорания второго рабочего вещества, способствующего увеличению общего теплосодержания рабочего тела. Таким веществом может быть обычная вода, обладающая, как известно, значительной удельной энтальпией. [c.587]

Газотурбинная установка (ГТУ) открытого цикла, одна из схем которой показана на рис. 4.1, в общем случае состоит из компрессора (или компрессоров) I, сжимающего рабочее тело — воздух или газ — и потребляющего мощность нагревателя — камеры (или камер) сгорания 6, в которую насосом 3 подается органическое топливо, либо воздушного котла (в ГТУ замкнутого цикла на органическом топливе), либо ядерного реактора (в атомных замкнутых ГТУ) газовой турбины (или турбин) 4, в которой расширяется газ, производя работу [c.178]

Охлаждение проточной части газотурбинной установки с полузамкнутой схемой представляет значительно большие трудности по сравнению с неразрешенной еще задачей охлаждения проточной части турбины открытого цикла. Поясним это на примере расчета 1-й ступени турбины с Sg = 12, = 1000° С [c.177]

Только коренной переворот в области металлургии теплостойких сплавов, пригодных для массовой эксплуатации, способен приблизить идеализированные представления о газотурбинной установке с открытым циклом к действительности. Пока нет достаточных оснований рассчитывать на возможность появления в недалеком будущем теплостойких (в эксплуатации) сплавов для работы при 4 = 1100 ч- 1200° С без охлаждения. Газотурбинные установки с начальной температурой Т4, > 1273° К в ближайшие годы можно рассматривать только с учетом потерь в систему охлаждения. [c.179]

В 1955 г. завод стал заниматься проектированием газотурбинных установок. В 1959 г. была изготовлена первая газовая турбина ГТУ-6 для привода генератора тока мощностью 600 кет. Турбина одновальная, открытого цикла. Газотурбинная установка ГТУ-6 была всесторонне испытана и сдана межведомственной комиссии в 1962 г. С 1963 г. ведется серийный выпуск этих машин. [c.490]

На теплосиловой электростанции Вермильон (Канада) введена в эксплуатацию в октябре 1954 г.. газотурбинная установка для производства электроэнергии. Установка одновальная, работает по открытому циклу без промежуточного охлаждения и регенерации. Ниже приведены основные гарантийные данные установки [c.59]

Газотурбинная установка работает по открытому циклу, одновальная, с промежуточным охлаждением и регенерацией. Максимальная температура газа на входе в турбину 680° С. Общая степень повышения давления 7,0. [c.85]

Максимальная единичная мощность ГТУ, работающих по открытому циклу, составляет 30 000 кет, по замкнутому циклу — 13 700 кет. В качестве стационарных газотурбинные установки применяются на пиковых электростанциях, ТЭЦ, в доменном производстве для привода воздуходувки, в химической промышленности, а также для привода различных вспомогательных механизмов. [c.169]

Газотурбинная установка мощностью 735 кет. Эта ГТУ выполнена двухвальной, открытого цикла, с регенерацией. Максимальная температура газов на входе в турбину 900° С. Степень повыщения давления 7,2. [c.171]

Газотурбинная установка мощностью 100 кет. Установка выполнена двухвальной, открытого цикла, с регенерацией и промежуточным охлаждением воздуха. [c.171]

Газотурбинная установка мощностью 1065 тт. В 1958 г. Аугсбургский завод фирмы МАН ввел в эксплуатацию экспериментальную двухвальную газотурбинную установку, работающую по открытому циклу. Имеется независимая турбина для привода генератора. Мощность на муфте этой установки [c.172]

Газотурбинная установка мощностью 800 кет. ГТУ спроектирована для привода генератора и других целей. Топливом для нее служит городской светильный газ. Установка выполнена двухвальной, по открытому циклу, с регенерацией. На рис. 5-24 показана компоновка ГТУ. Обе турбины расположены в общем корпусе, имеющем горизонтальный [c.175]

Газотурбинная установка типа Г-51 выполнена также одновальной, по открытому циклу. Газовая турбина служит для привода электрогенератора. Установка может выполняться в трех вариантах 1) без регенератора с шестью отдельными камерами сгорания, расположенными по окружности 2) без регенератора с одной, отдельно стоящей камерой сгорания [c.176]

В настоящее время промышленное применение имеют газовые турбины с горением при постоянном давлении, работающие по открытому циклу, т. е. с забором наружного воздуха и сбросом отработавших продуктов горения (газа) в атмосферу. На фиг. 6 показаны различные схемы газотурбинных установок, включающие ряд теплообменных аппаратов. В установке, показанной нафиг. 6, а, единственным теплообменником является воздухоподогреватель (регенератор) 5, в котором при помощи тепла отходящих газов производится подогрев сжатого в компрессоре 4 воздуха. Затем охлажденные газы идут на выхлоп ( открытая схема), а подогретый воздух поступает в камеру сгорания 2, куда топливным насосом 1 (при жидком топливе) или газовым компрессором (при газообразном) подается топливо. Из камеры сгорания горячие газы поступают в турбину 5, где производят механическую работу, расширяясь до давления выхлопа.Наличие воздухоподогревателя существенно увеличивает к. п. д. установки с 22—23 до 25—27%. [c.17]

Недостатком открытых систем охлаждения является большая затрата энергии на непрерывную подачу охладителя, потеря тепла, отбираемого при охлаждении лопаток для цикла газотурбинной установки, и ограниченные возможности по повышению начальной температуры газа, что, как известно, снижает коэффициент полезного действия двигателя. [c.209]

Газотурбинная установка ГТ-700-5 выполнена в двух-вальном исполнении по схеме открытого цикла с регенерацией тепла. [c.34]

В газотурбинных установках подогрев сжатого рабочего воздуха может осуществляться либо за счет впрыскивания топлива — в виде внутреннего теплоподвода, либо за счет внешнего теплоподвода через соответствующие теплообменные поверхности. В так называемом открытом цикле компрессор всасывает воздух из атмосферы с давлением и температурой окружающей среды, а турбина выбрасывает его вновь в атмосферу, но с более высокой температурой. Подогрев воздуха за счет внутреннего теплоподвода возможен только в открытом цикле. В замкнутом цикле используется все время [c.115]

Особенно важное значение регенерация имеет в газотурбинных (и паротурбинных) установках. Для открытого газотурбинного цикла [c.71]

Стационарные газотурбинные установки открытого цикла со сгоранием при постоянном давлении выпущены двумя французскими фирмами Рато и Крезо. [c.186]

Схема газотурбинной установки открытого цикла изображена на рис. 59. Воздух, засасываемый из окружающей среды, сжимается в компрессоре а, подогревается в противоточном теплообменнике, а затем нагревается в камере сгорания Ъ за счет горения впрыснутого топлива. Далее газ расширяется в турбине, производя работу, отдает часть оставшегося тепла в противоточном теплообменнике й -на подогрев воздуха н выбрасывается в атмосферу. В генераторе е полезная работа цикла в конечном итоге превращается в электроэнергию. Г, 5-диаграмма этого цикла изображена на рис. 60. Изобара АВ соот-Рис. 60. ,s-диaгpa a ветствует подогреву за счет сгорания топлива, газотурбинной установки Линия ВС представляет собой линию расшире-открытого цикла. ния. Ее отклонение от вертикали связано с приращением энтропии за счет потерь в турбине. По линии СО происходит отвод тепла в противоточном теплообменнике. Линия ОЕ соответствует отводу тепла, связанному с выхлопом газов. Точка Е соответствует состоянию всасывания свежего воздуха, а линия ЕЕ представляет собой линию сжатия. Ее наклон также связан с приращением энтропии за счет потерь в компрессоре. Вдоль линии ЕА к сжатому воздуху подводится тепло, отбираемое вдоль линии СО у отработавшего газа. Поскольку для осуществления теплообмена необходима разность температур, точки на кривой СО лежат при более высоких температурах, чем соответствующие точки на кривой АЕ. [c.116]

Перспективными являются разработки регенераторов типа газо-Бзвесь для установок, характерных значительным перепадом давления между греющей средой и нагреваемым газом (газотурбинные установки, МГД-установки открытого цикла и пр.). Основные трудности, возникающие в подобных условиях, связаны с герметичным разделением — соединением теплообменных камер. Пример решения такой задачи в аппаратах типа движущийся слой будет рассмотрен далее. В случае газовзвеси она может быть значительно упрощена применением не твердого, а жидкого дискретного компонента. [c.371]

Газотурбинные установки на органическом топливе. ГГТУ на органическом топливе работают, как правило, по открытому циклу (рис. 4.21). Действительные процессы, составляющие цикл, происходят с тепловыми, гидравлическими и механическими потерями, рабочее тело (воздух в компрессоре и продукты сгорания в турбине) нельзя считать идеальным газом, химический состав рабочего тела изменяется при [c.202]

При условии решения двух задач — охлаждение лопаток и использование твердого топлива — может быть создана ГТУ по современным представлениям с параметрами 40ч-50, 74 1500° Кис величиной т " 0,44. Тепловая экономичность такой газотурбинной установки будет на 8—10% более низкой, чем для паротурбинной установки с начальной температурой пара 0 = 800° С. Увеличение начальной температуры газа до Ti = 1400 ч- 1500°К, введение многократного охлаждения при сжатии и меньшая наибольшая мош, ность по сравнению с паротурбинной установкой приближают по сложности газотурбинную установку с открытым циклом к паротурбинной. Экономия по топливной составляющей паротурбинной станцией, по сравнению с газотурбинной станцией за амортизационный срок приблизательно равна стоимости паротурбинной станции. [c.203]

Как видно из Т, s-диаграммы на рис. 12-12, верхняя часть цикла МГД установки, работающей по открытой схеме, аналогична циклу газотурбинной установки со сгоранием при /) = onst и с регенерацией при адиабатном сжатии воздуха, рассмотренному в 10-2. [c.421]

Газотурбинная установка мощностью 3000 кет. Г азотурбинная установка выполнена двухвальной, по открытому циклу, без промежуточного охлаждения воздуха, но с регене- [c.174]

Газотурбинная установка типа Ь-21 выполнена по простейшей схеме открытого цикла без регенерации. Схема установки предусматривает возможность включения регенератора или котла-утилизатора. Установка может работать на жидком и газообразном топливе. В табл. 5-1 приведены основные данные установки при температуре наружного воздуха 15°Сидавлении760жл< рт.ст. в зависимости от вида сжигаемого топлива. [c.176]

Другой путь, по которому в нашей стране велись опытно-промышленные исследования по освоению твердого топлива для ГТУ открытого цикла, заключался в сжигании этого топлива (в пылевидном состоянии) в высокофорсироваи-ных камерах циклонного типа с очисткой от твердых частиц рабочей среды перед поступлением ее в газовую турбину. Такая газотурбинная установка на твердом пылевидном топливе была создана в ЦКТИ в 1956—1960 гг. на базе ГТ-600-1,5 НЗЛ. Несмотря на малую продолжительность ее работы на угле была установлена принципиальная осуш,ествимость таких ГТУ с достаточно длительным моторесурсом. Однако было установлено, что при этом степень очистки продуктов сгорания от твердых частиц золы во избежание возникновения интенсивной эрозии и заноса проточной части турбины должна быть весьма высокой (концентрация золы не более 0,5—1 мг1нм , а минимальный размер частиц <10 мк). [c.56]

При расширении газа в рабочих органах турбины (сопловом аппарате и рабочих лопатках) падает давление и в камере сгорания. При достижении некоторой величины давления открывается воздушны клапан и начинается продувка камеры сгорания свежей порцией воздуха. Во время продувки некоторое количество воздуха, проходя через открытый сообщаю Ций клапан, попадает на рабочие органы турбины, охлаждая наиболее нагретые детали. К концу продувки сообщающий клапан закрывается и камера сгорания заполняется новой порцией сжатого воздуха для повторения цикла. Поэтому в отличие от газотурбинной установки со сгоранием при р = onst работа камеры сгорания рассматриваемой установки характеризуется периодичностью. [c.148]

Циклы газотурбинных установок. Идеальными циклами газотурбинных установок являются цикл с подводом теплоты в термодинамическом процессе при постоянном давлении и цикл с подводом теплоты в термодинамическом процессе при постоянном объеме. На рис. 130 изображена принципиальная тепловая схема ГТУ с подводом теплоты при р — onst. Газотурбинные установки, в которых сгорание топлива происходит в открытой камере при постоянном давлении иногда называют газотурбинными установками с постоянным давлением сгорания, они имеют наибольшее распространение. [c.183]

ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ Газотурбинная установка ГТ-700-4 выполнена одноваль-ной по схеме открытого цикла с регенерацией тепла. [c.58]

Предназначены для использования тепла отработавших в газовой турбине продуктов сгорания в целях подогрева циклового воздуха. Воздухоподогреватели иногда называются регенераторами. В воздухоподогревателях газовых турбин с открытым циклом происходит теплообмен между продуктами сгорания и цикловым воздухом, причем давление продуктов сгорания близко к атмосферному, а давление воздуха определяется напором, создаваемым осевым компрессором. Подогрев циклового воздуха повышает коэффициент полезного действия газотурбинной установки. Для газотурбинных установок типа ГТ-700-5 и ГТ-700-4 применяются пластинчатые воздухоподогреватели, где в качестве поверхности теплообмена используются профильные листы из аустенитной стали. Выштамповка листов образует каналы для прохода продуктов сгорания и волнообразную щель для йрохода циклового воздуха. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...