Сравнительные характеристики отечественных и зарубежных ГТУ
В настоящее время в России серийно может изготавливаться лишь одна ГТУ — ГТЭ-150 производства ЛМЗ мощностью 161 МВт, основные характеристики которой приведены в табл. 7.1. Ее технический уровень виден из табл. 7.1 и рис. 7.16. При уровне начальной температуры в 1100 °С и при том, что она изготовлена в 1998 г., ее КПД составляет всего 31,5 % главным образом из-за неудачного компрессора.
| Таблица 7.1 Величина | Фирма-изготовитель, тип ГТУ, год начала выпуска | |||
| ЛМЗ | «Машпроект», «Рыбинские моторы» | ЛМЗ, «Авиадвигатель», г. Пермь | ||
| ГТЭ-150 | ГТЭ-110 | ГТЭ-180 | ||
| 1989 г. | 1998 г. | 1998 г. | рабочий проект | |
| Мощность, МВт | 131 | 161 | 110 | 178 |
| КПД, % | 31 | 31,5 | 36 | 36,3 |
| Степень сжатия | 13 | 13 | 14,7 | 15 |
| Температура газов в турбине, °С |
| |||
| на входе | 950 | 1100 | 1210 | 1250 |
| на выходе | 423 | 530 | 517 | 547 |
| Расход воздуха, кг/с | 636 | 630 | 357 | 525 |
| Возможная выработка тепла, МВт | 215 | 280 | 155 | 245 |
| Масса ГТУ, т | 340 | 340 | 50 | — |
| Мощность ПТУ с двумя ГТУ, МВт | — | 489 | 325 | 560 |
| Таблица 7.2 Показатель | Фирма-изготовитель (разработчик), тип ГТУ и год выпуска | |||||||||||||||
| ABB | General Electric | Mitsubishi | Siemens | Wes ting-house | ||||||||||||
| GT13E2 | GT26 | PG6101FA | PG9171E | PG923EC | PG351FA | MW701DA | MW701F | MW701G | V64.3A | V94.2 | V94.2A | V94.3A | W401 | |||
| 1993 г. | 1994г. | 1993 г. | 1987 г. | 1994г. | 1996 г. | 1992 г. | 1997г. | 1998 г. | 1996 г. | 1987г. | 1997 г. | 1995 г. | 1997г. | |||
| Мощность, МВт | 165,1 | 265 | 70,1 | 123,4 | 169,2 | 255,6 | 144,1 | 270,3 | 334,0 | 70,0 | 159,0 | 190,0 | 255,0 | 85,9 | ||
| КПД, % | 35,7 | 38,5 | 34,2 | 33,8 | 34,9 | 36,9 | 34,8 | 38,2 | 39,5 | 36,5 | 34,5 | 36,4 | 38,5 | 36,6 | ||
| Мощность пиковая, МВт | 176,9 | — | 73, | 133,0 | 184,7 | — | — | — | — | — | 167,0 | — | — | — | ||
| Степень сжатия | 14,6 | 30,0 | 15,0 | 12,3 | 14,2 | 15,4 | 14,0 | 17,0 | 21,0 | 16,2 | 11,1 | 14,0 | 17,0 | 19,0 | ||
| Расход воздуха, кг/с | 532,5 | 562,0 | 205,2 | 404,1 | 499,0 | 645,6 | 445,4 | 652,4 | 737,8 | 190,2 | 513,9 | 527,0 | 641,0 | 228,9 | ||
| Частота вра- щения, об/мин | 300 | 3000 | 5254 | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 | 3000 | 5400 | 3000 | 3000 | 3000 | 5625 | ||
| Температура газов в турбине, °С: |
| |||||||||||||||
| на входе | 1180 | 1290 | 1290 | 1124 | 1204 | 1290 | 1180 | 1350 | 1410 | 1315 | 1100 | — | 1315 | 1280 | ||
| на выходе | 524 | 640 | 589 | 538 | 558 | 609 | 536 | 586 | 587 | 571 | 538 | 570 | 577 | 573 | ||
| Возможная выработка тепла, МВт | 237 | 300 | 105 | 186 | 240 | 345 | 204 | 328 | 360 | 94 | 237 | 260 | 313 | 113,5 | ||
| Масса ГТУ, т | 330 | 33 | — | 863 | 772 | 1090 | 200 | 340 | 420 | 11О | 295 | 320 | 330 | 554 | ||
| Габариты, м: |
| |||||||||||||||
| длина | 10,8 | 12,3 | 36,6 | 35,1 | 41,2 | 34,2 | 12,5 | 17,3 | 18,2 | 11,0 | 14,0 | 12,0 | 12,5 | 45,8 | ||
| ширина | 6,4 | 5,0 | 6,1 | 23,5 | 16,2 | 7,6 | 5,2 | 5,8 | 6,2 | 4,0 | 12,5 | 6,0 | 6,1 | 29,0 | ||
| высота | 5,4 | 5,5 | 10,4 | 11,9 | 13,7 | 15,2 | 5,2 | 5,8 | 6,2 | 4,8 | 8,4 | 7,4 | 7,5 | 15,3 | ||
Реальной ГТУ, на базе которой в ближайшие годы в России будут комплектоваться новые парогазовые электростанции, работающие на природном газе, является ГТЭ-110 мощностью 110 МВт. Эта ГТУ изготовлена и проходит испытания на стенде Ивановской ГРЭС. В своем классе ГТУ (см. рис. 7.16) она имеет хорошие экономические (КПД 36 %) и массовые показатели. Однако уровень ее начальной температуры в 1210 °С был достигнут мировым газотурбостроением в начале 90-х годов. Она имеет и другой серьезный недостаток: низкую температуру уходящих газов (517 °С), не позволяющую осуществить экономичный парогазовый цикл.
В настоящее время ЛМЗ после длительного производства совместно с фирмой Siemens ГТУ типа V94.2 (см. характеристики в табл. 7.2) приобрел лицензию на изготовление этих ГТУ, маркированных как ГТЭ-160. Экономичность этой ГТУ, как видно из рис. 7.16, на 3 % (абсолютных) выше, чем у ГТЭ-150 ЛМЗ (при одинаковой начальной температуре в 1100 °С). Однако по экономичности она уступает ГТЭ-110, так как последняя имеет суще ственно большую начальную температуру. Вместе с тем уходящие газы ГТУ V94.2 имеют 538 °С (а не 517 °С, как у ГТЭ-110), что делает ее более привлекательной для использования в составе ПГУ, чем ГТЭ-110.
|
|
|
Из рис. 7.16 можно четко заключить, что по уровню освоения начальных температур, который является ключевым в создании современных ГТУ, российское газотурбостроение отстает на 10—12 лет. Определенные надежды на достижение современного уровня связаны с созданием ГТЭ-180 (совместно ЛМЗ и авиационное предприятие «Авиадвигатель»). Эта ГТУ будет вполне отвечать «массовому» мировому уровню и по начальной температуре, и по температуре уходящих газов, что позволит создать высокоэкономичную ПГУ.
Дополнительное представление об уровне российского и мирового газотурбостроения дает рис. 7.23. В конце 90-х годов за рубежом создан класс машин серии FA (см. рис. 7.16) мощностью 240—270 МВт с КПД 37—38,5 %.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1225; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!