Влияние различных факторов на номинальные параметры установки
Мощность, КПД, удельные расходы теплоты и топлива ГТУ в общем случае зависят от температуры и давления воздуха на входе в ГТУ. Для получения номинальных показателей необходимо принять параметры, характеризующие номинальный режим работы ГТУ (например, температуру газов на входе в турбину, контролируемую при эксплуатации) и номинальное положение деталей с изменяемой геометрией, если они имеются. Для станционных условий должны быть учтены также потери давления на входе и выходе из ГТУ.
Увеличение начальной температуры газа перед турбиной Т1 является весьма сильным средством повышения экономичности ГТУ. Повышение температуры t1 на 50 °С увеличивает КПД приблизительно на 2 %. Поэтому ясно, насколько важно стремиться выполнять ГТУ с высокой температурой газов перед турбиной. Повышение этой температуры ограничивается прочностью металлов, которая снижается при высоких температурах.
При изменении давления наружного воздуха и неизменной его температуре, мощность установки изменяется прямо пропорционально изменению наружного давления. Однако колебания давления наружного воздуха на отдельных компрессорных станциях и от станции к станции происходят в сравнительно малых пределах, что и определяет малое влияние изменения давления наружного воздуха на работу ГТУ на магистральных газопроводах, расположенных в большинстве случаев в равнинной местности.
|
|
|
Значительно больше в условиях КС имеет место колебание температуры наружного воздуха, особенно сезонные. Отклонение температуры наружного воздуха от расчетной (t1 = +15 0C) вызывает значительное изменение эффективной мощности ГТУ, а в отдельных крайних случаях (вследствие ограничения температуры газов перед турбиной) может вызвать и вынужденную остановку агрегата, чтобы не вывести из строя лопатки и диски газовой турбины. Температура окружающего воздуха на входе в компрессор t3 оказывает также сильное влияние на экономичность ГТУ. Чем меньше эта температура, тем выше КПД ГТУ, поскольку ηi возрастает с увеличением τ = T1 /T3. На основании изложенного ясно, что при неизменной температуре t1 работа ГТУ в районах с низкой средней годовой температурой воздуха более экономична, чем в местности с высокой температурой воздуха. По тем же причинам в зимнее время КПД ГТУ оказывается более высоким, чем летом.
Графики и методы изменения электрической нагрузки ГТУ
Мощность энергетической ГТУ зависит от расхода рабочего тела G и удельной полезной работы Hгту. Следовательно, способы регулирования:
- количественное регулирование (изменение изменением расхода)
Наиболее выгодно при практически неизменных температуре и давлении рабочего тела. Полностью этот способ можно реализовать в ГТУ с замкнутым циклом где при снижении нагрузки из рабочего контура удаляют часть воздуха.
|
|
|
- качественное регулирование (изменение удельной полезной работы)
Рис.1
При качественном регулировании Gк почти const. Значительные потери в экономичности.
В ГТУ с открытом циклом применяют количественно-качественное регулирование мощности. Уменьшение нагрузки сопровождается снижением начальной температуры газов- Тнт.(меньше топлива) и степени повышения давления воздуха при небольшом изменении расхода рабочего тела.
Регулирование с помощью ВНА:
Снижение нагрузки происходит при незначительном колебании начальной температуры газов и использовании ВНА компрессора связано с переходом компрессора на новую изодрому при его работе.
Применение ВНА и поворотных направляющих аппаратов (ПНА) первых ступеней компрессора позволяет изменить проходное сечение начала проточной части компрессора и осуществить работу установки при параметрах, охватывающих всю приемлемую зону характеристик компрессора. В этом случае каждое значение нагрузки будет достигаться не при однозначной взаимосвязи расхода, температуры, давления рабочего тела и приведенной частоты вращения компрессора, а при произвольно выбранной, например, температуре газа и соответствующих этой температуре прочих параметрах.
|
|
|
Преимущества:
при частичной нагрузке улучшает показатели работы при изменении параметров наружного воздуха, позволяет не допустить режимы неустойчивой работы компрессора, облегчает запуск установки.
Рис.18.2
В процессе эксплуатации регулируется закрытием/открытием ВНА и Тнт.
Сначала нагрузка снижается путем прикрытия ВНА, при Ткт=600С, дальше снижают нагрузку путем снижения Тнт и закрытием ВНА. При наличии ПНА - регулировочные характеристики еще выше.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1258; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!