Системы автоматизации работы ГТУ
Состав средств автоматизации ГТУ
Газотурбинные установки оборудуют:
· - системами автоматического управления (пуска, выхода на холостой ход и под нагрузку);
· - системами автоматизированного регулирования частоты вращения ротора и противопомпажных устройств;
· - системами сигнализации и аварийной защиты.
Автоматическое управление пуском
Пуск осуществляется по принципу очередности проведения операций с контролем либо их окончания, либо параметров, характеризующих данную операцию, либо времени их проведения. Условно пуск ГТУ производится при выполнении в указанной последовательности следующих операций; включение смазочного насоса, валоповоротных устройств, циркуляционного насоса; запуск пусковых двигателей и увеличение скорости вращения ротора до момента зажигания топлива в камере сгорания.
При достижении ротором турбины скорости вращения, равной 25—30% номинальной, и работе установки некоторое время в этом режиме для вентиляции тракта, включается система зажигания топлива. С подключением камеры сгорания мощность турбины возрастает, электродвигатели отключаются, ГТУ переводится на холостой ход, а через некоторое время и на режим заданной нагрузки.
Для предотвращения помпажа – неустойчивого режима работы ГТД, сопровождающегося пульсацией давления, гидроударами, срывом воздушного потока и факела, сильными вибрациями – вывод ГТД на заданную мощность должен выполняться в замедленном темпе:
|
|
|
Эта функция выполняется либо специальным регулятором приёмистости, входящим в состав системы автоматизации топливной аппаратуры, либо специальным блоком формирования сигнала (БФС), входящим в состав системы ДАУ.
Регулирование частоты вращения
У мощного ГТД несколько вращающихся роторов: турбокомпрессорный блок низкого давления, турбокомпрессорный блок высокого давления и турбина винта. Обычно режим работы ГТД задаётся частотой вращения турбокомпрессорный блока высокого давления, снабжённого регулятором частоты вращения, воспринимающим сигналы от системы ДАУ и от датчика частоты вращения ТКВД.
Регуляторы частоты вращения ротора ТКВД обычно центробежного (как у дизелей) либо импеллерного (с центробежным масляным насосом) типа. Дополнительную защиту компрессора от помпажа (пульсирующей подачи) в ГТУ обеспечивают противопомпажные регуляторы, которые с приближением режима работы в границе помпажа, открывают клапан, сообщающий нагнетательную полость компрессора с всасывающей.
Система предупредительно-аварийной сигнализации и защиты (СПАЗС)
выполняет следующие функции:
а) оповещает обслуживающий персонал об:
|
|
|
· аварийном изменении параметров газа;
· падении давления в масляной системе;
· предельном осевом сдвиге вала;
· отсутствии напряжения в цепях СПАСЗ и схеме автоматического пуска.;
б) обеспечивает защиту ГТУ от:
· - невоспламенения топлива или погашения факела в камерах сгорания;
· - осевого аварийного сдвига ротора;
· - повышения температуры газа;
· - падения давления в смазочной системе ниже установленных значений;
· - повышения частоты вращения ротора сверх максимально допустимых значений; повышения температуры масла в подшипниках;
· - аварийных повреждений в электрических сетях.
15.Термодинамические циклы, анализ и особенности эксплуатации. Показатели экономичности.
Термодинамическими циклами называют такие замкнутые процессы изменения состояния рабочего тела, благодаря которым тепловая энергия превращается в механическую или, наоборот, механическая – в теплоту заданного потенциала.
Классификация термодинамических циклов
В зависимости от степени обратимости (внешней и внутренней) все прямые и обратные циклы разделяются на:
– идеальные циклы, являющиеся полностью обратимыми, как внешне, так и внутренне;
– теоретические циклы, где все процессы только внутренне обратимые (отсутствует трение и другие внутренние потери). Внешняя необратимость процессов заключается в наличии разностей температур между источниками теплоты и рабочим телом, как при его нагреве (ΔТ1>0), так и при охлаждении (ΔТ2>0);
|
|
|
– реальные циклы, где все процессы внутренне и внешне необратимы.
Показатели термодинамической эффективности прямых циклов
В качестве показателя эффективности прямого термодинамического цикла, предназначенного для выработки механической (электрической) энергии, выбирают такой коэффициент, максимум которого обеспечивает достижение наибольшей полезной работы цикла, отнесенной к единице расходуемой теплоты.
Теплофикационные теплоэнергетические установки вырабатывают не только электрическую энергию, но и отпускают потребителям теплоту определенного температурного потенциала.
Процесс 1-2 – изобарный процесс генерирования пара; 2-3 – расширение пара в турбине; 3-4 – конденсация отработавшего пара; 4-5 – процесс в конденсатном насосе; 5-6 – подогрев воды в деаэраторе; 6-1 – процесс в питательном насосе [3]
Рисунок 3 – Цикл ПТУ
В энергетике ведущее положение занимают ТЭС, основным типом двигателей которых являются паровые турбины или паротурбинные установки (ПТУ). Паровые турбины являются главным двигателем также и на атомных электростанциях. В ближайшей перспективе не ожидается замены мощных паровых турбин другими типами двигателей, в том числе и газотурбинными установками.
|
|
|
Все паротурбинные тепловые электростанции (ТЭС) строят двух типов: конденсационные и теплофикационные. Аналогично называют и соответствующие паровые турбины.
На конденсационной электростанции (КЭС) вырабатывается только электрическая энергия, а теплота конденсации отработавшего пара отдается охлаждающей воде и выбрасывается в окружающую среду.
В теплофикационных установках теплота частично отработавшего пара (или его определенная часть) отдается тепловым потребителям. Электрические станции с теплофикационными установками называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ).
Показатели эффективности циклов ТЭЦ
Теплофикационные теплоэнергетические установки (ТЭЦ) вырабатывают не только электрическую энергию, но и отпускают потребителям теплоту определенного температурного потенциала.
Для оценки эффективности реальных теплофикационных циклов применяют коэффициент использования теплоты топлива Кит, учитывающий наравне с работой цикла lц полезно использованную теплоту qт, т. е.
.
Для оценки эффективности теплофикационных циклов в ряде случаев применяют удельную выработку электроэнергии на тепловом потреблении у, равную отношению полезной работы цикла к отведенной тепловому потребителю теплоте qт
.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 797; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!