Газотурбинная установка

В конце продувки сопловой клапан 4 закрывается и камера сгорания заполняется сжатым воздухом из компрессора. При работе на газообразном топливе в это же время через клапан 2 подается горючий газ. Этот процесс называется зарядкой камеры. По окончании зарядки закрываются все клапаны и происходит вспышка. Далее цикл повторяется.

Процесс изменения с течением времени давления в камере за весь цикл показан на рисунке 11.

Рис. 11. Изменение давления в зависимости от времени в камере сгорания

Здесь АВ - вспышка; ВС - расширение; СД - продувка и ДА - зарядка. По данным Хольцварта весь цикл совершается приблизительно за 1,5 с. В этих опытах давление в начале вспышки (т. А) было равно (3...4) Ч 105 Па, а в конце вспышки (т. В) оно возрастало приблизительно до 15 Ч 105 Па.

Способы повышения экономичности ГТУ:

Существует рад способов повышения экономичности ГТУ:

1) за счет применения регенерации тепла отработавших в турбине газов;

2) путем ступенчатого сжатия воздуха с промежуточным его охлаждением;

3) путем применения ступенчатого расширения с промежуточным подогревом рабочего газа;

4) путем создания сложных и многовальных установок, что дает возможность повысить экономичность ГТУ особенно при работе на частичных нагрузках;

5) путем создания комбинированных установок работающих по парогазовому циклу в с поршневыми камерами сгорания;

Заключение

Газотурбинный двигатель, самый «молодой» в череде тепловых двига­телей, сочетает в себе роторный принцип со сжиганием топлива в самом агрегате, что роднит его как с паровой турбиной, так и с двигателем внутреннего сгорания. Это делает его компактным и позволяет легко под­ключать к электрогенераторам электростанций. Первая энергетическая га­зотурбинная установка (ГТУ) была создана в 1939 г. на фирме «Браун-Бо-вери» (Швейцария).

Применение газотурбинных установок в качестве силового оборудования для мощных ТЭС и мини–ТЭЦ оправдано экономически, так как на сегодняшний день электростанции, работающие на газовом топливе, имеют наиболее привлекательную для потребителя удельную стоимость строительства и низкие затраты при последующей эксплуатации.

Применение в ГТУ горячих газов значительно упрощает задачу повыше­ния средней температуры рабочего тела при подводе теплоты в цикл. Вме­сте с тем для газов значительно сложнее решается задача снижения темпе­ратуры рабочего тела при отводе теплоты из цикла, которая с ростом на­чальных параметров имеет тенденцию к увеличению. Лучшие энергетиче­ские ГТУ отпускают электроэнергию с КПД (нетто), равным 40—42 %.

История теплоэнергетики характеризуется своеобразным соревнова­нием между паросиловыми и газотурбинными установками и их термоди­намическими циклами. Отсутствие соответствующих технологий не позволяло использовать продукты сгорания органического топлива в качестве рабочего тела, а водяной пар применялся как промежуточное рабочее тело.

Список литературы

1)     Гительман Л. Д, Ратников Б.Е. Энергетический бизнес. - М.: Дело, 2006. - 600 с.

2)     Стерман Л.С., Лавыгин В.М., Тишин С.Г. Тепловые и атомные электрические станции: Учебник для вузов – 2-е изд., перераб. – М.: Издательство МЭИ, 2008. – 464 с.

3)     Стерман Л.С., Тевлин С.А., Шарков  А.Т. Тепловые и атомные электрические станции. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 456 с.

4)     Автоматизация крупных тепловых электростанций/ Под ред. М. П. Шальмана. — М.: Энергия, 1974. —240 с.

4