Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
3. ГТУ отключена, работает только подогреватель на жидком топливе. Задвижка а открыта, остальные закрыты. Для горения к форсункам с помощью воздуходувки 6 подводится атмосферный воздух. От подогревателей отводится 90 Гкал/ч тепла.
4. ГТУ включена, теплофикационный подогреватель отключен (летний режим работы без теплофикации). Задвижка в открыта, остальные закрыты.
Тепло охлаждающей воды, кроме теплофикации и горячего водоснабжения, может быть использовано в утилизационных установках, в абсорбционных охладительных установках для кондиционирования воздуха и в опреснительных установках. ГТУ замкнутого цикла могут обеспечить получение 15 т/ч пресной воды на 1 мет установленной мощности.
Наряду с теплофикационными подогревателями в выпускном тракте ГТУ открытого цикла могут быть размещены котлы-утилизаторы, пар из которых используется для различных технологических целей, а также непосредственно во вспомогательном оборудовании ГТУ — для подогрева топлива в главном и расходном баках и в трубопроводах, для нагрева воды в системе очист-
Рис. 8. Подогреватель ГТУ TG-3000 мощностью 35 ООО квг фирмы Фиат:
1 — подогреватель; 2 — дымовая труба; 3, 5 — обводные магистрали; 4 — коллектор подачи газа; 6 — воздуходувка; 7 — трубопровод подачи газа или воздуха к форсункам; 8 — форсунки; а, б, в, г — задвижки
ки тяжелого топлива от примесей и т. п. В судовых ГТУ широко применяется подача пара из котла-утилизатора к вспомогательной паровой турбине, приводящей в движение электрогенератор бортовой сети.
Швейцарская фирма Эрликон ввела в эксплуатацию две ГТУ мощностью по 730 квт на электростанции в Алжире, где работают две паровые турбины мощностью по 25 ООО квт [87].
13,^5 am. 191 °С ------Тяжелое топливо
Рис, 9. Тепловая схема станции с ГТУ мощностью 730 нет фирмы Эрликон:
Ї — турбина; 2, 5, 7 — редукторы; 3 — генератор; 4 — возбудитель; 6 — двигатель валоповорота; 8 — пусковой двигатель; 9 — питательный насос; 10 и 25 — сбросные клапаны конденсата; JJ — подогреватель воды; 12 — деаэратор; 13 — конденсатный насос; 14 — напорный бак с постоянным уровнем; J5 — регулятор уровня; 16 — резервный бак; 17 — вентилятор для подачи воздуха в котлы при неработающей ГТУ; 18 — котлы-утнлнзаторы; 19 — регулирующий клапан; 20 — регенератор; 21 — компрессор; 22 — воздушный фильтр; 23 — камера сгорания; 24 — топливоподогрезатель; 26 — топливный насос; 27 — топливный бак
Выпускные газы ГТУ, приводящей в движение генератор, отводятся во вспомогательные котлы производительностью по 3,6 т/ч пара, предназначенные для подогрева тяжелого топлива, сжигаемого в основных котлах паровых турбин. ГТУ (рис. 9) одновальная, состоит' из компрессора 21, турбины 1, камеры сгорания 23, генератора 3, регенератора 20 и паровых котлов-утилизаторов 18.
Генерируемый в котлах пар направляется к топливоподогре-вателям 24, к деаэратору 12 и к подогревателю питательной воды 11.
9 Зякя.ч IflfiS
17
Возможны следующие режимы работы ГТУ:
1) ГТУ работает с регенерацией без котлов;
2) ГТУ выключена, котлы работают на собственных горелках;
3) ГТУ работает совместно с котлами, которые работают на выпускных газах без подачи топлива к горелкам котлов, при этом обеспечивается 50% производительности котлов;
4) ГТУ работает совместно с котлами при подаче топлива к котлам.
Подача выпускных газов к котлам регулируется лепестковым клапаном 19. При пуске установки и на первом режиме ее работы клапан перекрывает выпускной тракт котлов и направляет газы через регенератор 20. При работе установки на третьем и четвертом режимах клапаном перекрывается выпускной тракт регенератора и газы из турбин проходят только через котлы 18. При независимой работе котла на собственных горелках (второй режим) котлы снабжаются воздухом от вентиляторов 17. Вследствие того, что на различных режимах работы коэффициент избытка воздуха в котлах имеет различные величины, возникает ряд специальных проблем регулирования горения.
При независимой работе котла 'на собственных горелках коэффициент избытка воздуха составляет 1,2; эта величина возрастает до 10 и более при работе ГТУ и одновременной подаче воздуха в котел. Если котел работает на уходящих газах, температура газа на входе в трубный пучок котла минимальная, а расход греющей среды максимальный. При этом режиме температура трубок котла имеет наиболее высокое значение, и именно-этот режим является расчетным для проектирования котла. При независимой работе котла на собственных горелках топливо сгорает при малом расходе воздуха и при высокой температуре газа. Температура металла трубок также достаточно высокая, но на выходе из котла вследствие малого расхода греющей среды температура газа низкая, что создает опасность коррозии хвостовых поверхностей теплообмена. Во избежание этого предусмотрен паровой подогреватель 11 питательной воды, поддерживающий на этом режиме температуру уходящих газов не ниже 160° С.
Паропроизводительность котлов 18 регулируют следующим образом. При повышенном расходе пара падает его давление и специальный регулятор воздействует через пневматический сервопривод на клапан 19, который ограничивает расход таза на регенератор 20 и увеличивает расход на котел 18. Если же клапан находится в крайнем положении, а паропроизводительность котла недостаточна, световая и звуковая сигнализация оповещает о необходимости включения собственных горелок котла. В дальнейшем специальная система регулирования связывает
