Газовые турбины

Повышение температуры воздуха, поступающего в камеру сгорания, уменьшает количество топлива, необходимого для заданной температуры на выходе из камеры сгорания. Уменьшение теплоты, знаменателя в выражении тепловой эффективности, приводит к увеличению тепловой эффективности. Схема турбины внутреннего сгорания с регенератором представлена на рис.10.Рисунок 10 – Внешний вид газовой турбины с регенераторомДругое распространенное изменение основного цикла турбины внутреннего сгорания производится с добавлением промежуточного охладителя. Ведь работа компрессора, необходимая для достижения заданного отношения давления, прямо пропорциональна температуре на входе. Таким образом, если процесс сжатия разбивается на две или более ступеней, тепло, отводимое от входной ступени, приводит к снижению температуры на входе выходной ступени, уменьшая работу компрессора, требуемую для последней ступени сжатия. На рис. 6 показана турбина внутреннего сгорания с промежуточным охладителем между секциями компрессора низкого и высокого давления (рис. 11).Для наземных газовых турбин, таких как турбины внутреннего сгорания, дополнительный вес и объем регенератора или промежуточного охладителя не являются проблемой. Включение регенератора или промежуточного охладителя снижает скорость нагрева и увеличивает общую тепловую эффективность цикла.Рисунок 11 – Внешний вид газовой турбины с промежуточным охладителем и двумя ступенями сжатия2.3Система управления подачей топливаДавление подачи топливного газа и расход постоянно контролируются и контролируются, чтобы гарантировать, что они подходят для надежной работы газовой турбины. Эти системы управления, как правило, первыми вводятся в эксплуатацию. Все сопутствующие приборы, фильтры, клапаны и фланцы должны быть подтверждены для установки в соответствии с P&ID и требованиями производителя газовой турбины. Перед подачей топливного газа необходимо проверить систему на наличие утечек[11].При пуско-наладке системы подачи топливного газа система контроля топлива выполнит проверку исправности запорной арматуры топливного газа. Фактически этот тест автоматически выполняется перед каждым запуском газовой турбины. Это критически важная проверка безопасности, и ее никогда нельзя пропускать. Эти клапаны перекрывают поток топливного газа и необходимы для остановки газовой турбины.2.4Система управления горениемСистема управления горением обеспечивает достаточную мощность для вращающегося узла, она контролирует работу системы сгорания с низким уровнем выбросов и регулирует систему сгорания в ответ на изменения нагрузки. Это сложная система управления, которую необходимо настроить на месте, чтобы обеспечить стабильное сгорание с низким уровнем выбросов.Группа изготовителя газовой турбины по вводу в эксплуатацию должна использоваться для завершения настройки системы управления горением как во время одиночной работы газовой турбины, так и во время ее совместной работы и работы под нагрузкой. За этим следует убедиться, что стабильная система способна приспосабливаться к изменениям нагрузки и работать в соответствии со спецификациями, прежде чем передать актив операционной группе.2.5Система запускаКак и все машины, использующие процесс внутреннего сгорания, газовая турбина требует надежного пускового или пускового устройства и муфты для отключения, когда машина начинает ускоряться. Системы запуска могут быть электрическими, пневматическими, паровыми или газовыми. Часто для одновального двигателя используется электродвигатель с регулируемой скоростью (VSD).В двухвальных установках, где секция, состоящая из компрессора воздуха для горения, камеры сгорания и турбины высокого давления (ВД), часто называется «газогенератором», процесс запуска проще. В промежуточных операциях используются 2 стартера расширения газа, чтобы провернуть газогенератор до тех пор, покапроисходит стрельба и последующее ускорение. Обычно имеется достаточно энергии, чтобы оторвать силовую турбину и ее ненагруженную ведомую машину. Элементы управления, критически важные для безопасности, обеспечивают отключение или прерывание запуска в случае заклинивания силовой турбины. Заглохшая силовая турбина из-за того, что газогенератор не выключается, имеет катастрофические последствия, поскольку энергия, вырабатываемая газогенератором, разрушает его лопасти и ротор.2.6 Детали газовых турбинВалы турбины подвержены коррозии, на них возможны вмятины, забоины, царапины,происходит отложение нагара. На шлицах, сопрягающихся с ротором компрессора, появляются следы приработки. На поверхности рабочих лопаток образуется нагар; происходят перегрев, обгорание и утонение лопаток в верхней части входной кромки; появляются трещины; на пере лопаток и кромках возможны забоины[12]:На дисках турбин образуется нагар; появляются мелкие забоины, трещины, вмятинына торцевых поверхностях; происходит перегрев. В результате касания диска о лабиринтовоекольцо соплового аппарата появляются забоины и происходит выработка буртов диска.На подшипниках качения наблюдаются трещины, происходят выработки и выкрашивание металла на беговых дорожках колец. На шариках и роликах возможны трещины, выкрашивание, риски, наволакивание и отставание металла, заусенцы, раковины, забоины.На сепараторах в местах прилегания к подшипникам шариков и роликов наблюдаются вмятины и выработки. Обоймы шариков и роликов поражаются коррозией.В камере сгорания турбины в особенно тяжелых условиях находятся пламенные трубы, контактирующие с горячими газами. У материала пламенных труб снижаются механические свойства, наблюдается высокотемпературная коррозия; на их поверхности появляютсятрещины в связи с частыми изменениями температуры, вибрацией камеры сгорания, происходит их коробление и нагарообразование на стенках вследствие неравномерного распределения температуры и местных перегревов. При недостаточных тепловых зазорах также может произойти коробление пламенных труб.ЗаключениеВ заключении необходимо отметить, что в условиях современных организаций, как частных, так и государственных,различные технологии машиностроения активно распространяется. Благодаря импроисходит изготовление необходимо для развития современного общества оборудования, что безусловно будет способствовать развитию промышленных организаций в целом с увеличением его доходов.Также важно указать, что в условиях развития западных санкций и пандемии коронавируса развитие малого и среднего бизнеса РФ сильно пострадало. Так же можно утверждать, что если развитие эпидемии продолжится, то она будет способствовать развитию нового кризиса в уже ослабленной мировой экономике, что приведет к банкротству многих корпораций. В РФ сократится внешнеторговый оборот со многими странами, а уменьшение темпа экономики таких стран, как США, Китай, РФ и ЕС отрицательно повлияет на спрос энергоносителей и развитие мировой экономики в целом.Список использованной литературыБелькинд Л.Д., Веселовский О.Н., Конфедератов И.Я., Шнейберг Я.А. Учебник энергетической техники. Москва: Таврида, 2020. — 828 с.Локай В.И., МаксутоваМ.К., Стрункин В.А. Газовые турбины двигателей летательных аппаратов. Теория, конструкция и расчёт. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1991. — 512 с.Madhlopa A. Solar Receivers For Thermal Power Generation. Fundamentals and Advanced Concepts. London: Academic Press, 2022. — 434 p.Леонтьев, А. И. Газовые турбины профессора В.В. Уварова / А. И. Леонтьев, В. Л. Иванов // Энергия: экономика, техника, экология. – 2019. – № 1. – С. 2-15. – DOI 10.7868/S0233361919010014.Рао А. Устойчивое преобразование энергии для производства электроэнергии и сопутствующих товаров. АО «Республиканский научно - методический центр развития технического и профессионального образования и присвоения квалификации», 2019. — 399 с.Григорьев В.А., Калабухов Д.С., Захарченко В.С. и др. Основы теории, расчета и проектирования воздушно-реактивных двигателей. Учебник для вузов. — Самара: Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, 2021. — 268 с.Kong S.-C., Bryden K.M., Ragland K.W. Combustion engineering. Boca Raton: CRC Press, 2022. — 493 p. Аманов, А. Р. Инновационные технологии в работе газовых турбин / А. Р. Аманов, Р. О. Чарыев // М.:InSitu. – 2022. – № 11. – С. 24-26.Aspects of combustion and cooling principles in marine gas turbines / Octavian Narcis Volintiru, A. I. Epikhin, Daniel Marasescu [et al.] // . – 2022. – No. 2(103). – P. 80-84.Ходж Б.К. Альтернативные энергетические системы и их применение. Нур-Султан: НАО Кәсіпқор, 2019. — 460 с.Geitner Fred K., Eierman Ronald G. Process Machinery Commissioning and Startup: An Essential Asset Management Activity. Walter de Gruyter, 2022. — 515 p. Куренский А.В., Куренский В.Е., Лапин Ю.А. Анализ причин повреждений судовых технических средств. Учебноепособиедлявузов. — Владивосток: Дальневосточныйфедеральныйуниверситет, 2022. — 132 с.