Газовые турбины проблемы и перспективы. Манушин Э.А. (1014151), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В конце 1982 г. на ТМЗ начался промышленный выпуск этих машин. Первые агрегаты бьши отправлены на газопровод Уренгой— Новопсков [42[. С 1974 г. началось освоение ГПА нового типа, создаваемых на базе авиационных и судовых двигателей. Одним из таких ГПА стал агрегат ГПА-Ц-6,3 мощностью 6,3 МВт, двигателем в котором служит преобразо- ванный авиационный двигатель типа НК-12.
Было организовано серийное производство этих агрегатов. Блочно-контейнерная компоновка агрегатов позволила изменить технологию строительства компрессорных станций, в результате чего они вводятся в строй (по некоторым данным, например [22[) в 2,5 — 3 раза быстрее, чем станции со стационарными агрега- тами. К началу 1984 г.
на газопроводах эксплуатировались уже свыше 400 агрегатов. Около 30 двигателей в составе первых ГПА проработали без ремонта от 15 до 27 тыс. ч [22[, Экономический эффект от внедрения ГПА такого ттипа достигается благодаря ускорению ввода в эксплуата- цию компрессорных станций и получению вследствие этого дополнительного количества газа. В 1982 г. начата опытная эксплуатации агрегата ГПА-Ц-16 мощностью 16 МВт [см.
табл, 2.1), в котором в качестве привода нагнетателя ис- пользуется ГТУ типа НК-16СТ, созданная на базе лвухконтурного звиа- ционного двигателя НК8, эксплуатируемого на самолете ТУ-154. Рас- сматривается возможность создания на базе авиационного двигателя ГПА мощностью 25 МВт. В 1977 г. были изготовлены головные образцы установок ГПА-10 с судовым ГТД мощностью 10 МВт [см. табл. 2.1) . Двигатели этого типа, выполненные в блочном виде, предназначены для монтажа на нулевой отметке в машинных залах или индивидуальных укрытиях облегченного типа, Турбокомпрессорная часть может устанавливаться без укрытия— в контейнере. В !979 г. освоен серийный выпуск установок ГПА-10, в 1985 г. на газопроводах эксплуатировалось уже около 250 таких агрегатов.
В 1983 г. начат выпуск новой модификации — ГПА-10-01. Применение таких ГПА по сравнению с установками ГТК.10 НЗЛ обеспечивает сокращение объемов строительно. монтажных работ при строительстве КС с восемью агрегатами в 1,7 раза, а трудоемкость на стройплощадке — более чем в 2 раза [9[. Предполагается создание и серийный выпуск установки ГПА-16 повышенной единичной мощности на базе ° уже существующего судового двигателя.
КПД такой установки ожидается на уровне 30 — 31%. Кроме отечественных Г11А на газопроводах СССР эксплуатируются импортные агрегаты четырех типов (табл. 2.2), Наиболее широко используются агрегаты типа ГТК-10И: к началу 1982 г. на газопроводах Оренбург — Новопсков, Ухта — Торжок и 'Союз" эксплуатировались 232 таких агрегата. ГТУ, указанные в табл. 2.2, выпускаемые зарубежными фирмами, а также ГТУ других типов и фирм весьма распространены за рубежом. Данные о некоторых современных ГТУ для ГПА приведены в табл. 2З.
Ведущие двигателестроительные фирмы "Роллс-Ройс*' (Великобритания), "Пратт-Уитни" (США) образовали специальные отделения для разработ- ки и производства и выпустили тысячи таких ГТУ суммарной мо но- 26 щ Таблица 2,2, Основные техннческне характернстнкн ГТУ нмпортных ГПА Тнп ГПА, начало зксплуатапнн Парам р 2620 1О 000 25 000 12 500 1113 14,7 1223 117 1198 52 1!73 78 8.2 ' 8,2 10 2 11 2 16 2 15 2 17 14 600 7100 5100 4670 6500 27 2 25 1 3,5.
6,3 ° 24 24 5000 28 1.6 15 700 24 1,1 30 стью около 40 млн. кВт [551. Фирмой "Дженерал электрик" (США) выпущено свыше 800 ГТУ промьшшенного типа (" тяжелых" ГТУ с длительным сроком службы) для газо- и нефтедобывающих агрегатов общей мощностью свыше 8 млн. кВт. Общая наработка этих ГТУ превысила 35 млн, ч [59[. Крупный арктический газопровод, по которому природный газ начиная с 1983 — 1984 гг. перекачивается от месторождений на севере Канады на юг через всю территорию страны в США, оборудован исключительно ГПА с ГТУ. На газопроводе общей протяженностью 7400 км предполагалось построить до 60 компрессорных станций общей мощностью 1470 МВт.
Основными типами ГТУ на этих станциях должны быть установки большой мощности типа ВВ.211 фирмы "Роллс-Ройс", 1М2500 фирмы "Дженерал электрик", ЕТ4С фирмы "Юнайтед текнолоджиз" (США) (см. табл. 2.3). Несмотря на очевидные успехи в создании отечественных ГТУ лля компрессорных станпий, имеются серьезные проблемы, которые ждут решения, Прежде всего следует иметь в виду, что топливом для ГТУ в составе ГПА служит перекачиваемый ценный природный газ. Поэтому совершенно небезразлично, сколько газа расходуется при вспомогательной в сущности операции перекачки газа по газопроводу. Номинальный уровень КПД ГПА [26„5 %) не в полной мере соответствУет современным требованиям к топливной экономичности.
Поэтому ставится задача повышения экономичности ГПА. Как первоочередная ~~~антса задача повышения КПд новых двигателей до 32 — 33% в тех же пределах мощностей. По данйым [13[ повышение КПД ГПА на 1% обеспеЧвт За 15 лет эксплуатации перспективных газопроводов экономический 'ффект около ! млрд. руб, 27 ь Иопюесгь (прн 15 С н 760 мм рт. ст.), кпт Пачальная температура газа, К Расход возпуха прн входе а компрессор, кг/с Степень повышения давления воздуха Число валов Число ступеней осевого компрессора Поминальная частота нрашенн я ротора газогенератора, мнн То же силового вала Эффективный КПд ГПА, % Удельная масса ГТУ, кг/кцт Межремонтный ресурс, тыс.
ч "Центавр" ГТК-25И ГТК-10И "Коберра-182" 1975 г. 1976 г. 1976 г. 1979 г. Табллед 2.3. Ха рактеристики современных зарубежных ГТУ для ГПА Фирма-изготовитель (страна ГТУ, начало эксллуатавли "Купер- Ройс" (США— Велико. британия) "Дженерал электрик Ко." (В елико- британна) "Джен ")фессерКларк" (США) "Нуово "Иигерсол-Рэнд" (США) Пииьоие" (Италии) электрик" (США) Кобсрра 6462 П)270С-20 П)-270С ЕКВ-124 М5352В 1983 г. 1981 г. 1979 г. 1978 г. 1972 г.
М5322КВ ЬМ2500 ЬМ5000 СТ-54 СТ-55 СТ-62 СТ-71 РСТ25 1971 г, 1979 г. 1983 г. 1977 г. 1978 г. 1978 г, 1978г. 1981 г. 12,83 21,78 24,39 26,0 1200 1450 750* 1200 34,0 21,7 23,8 1472 1066» 1205 90,3 121,7 57,2 67,7 67,6 124,4 77,2 58,1 89,0 130,8 66,7 113,5 15,0 ~ 18,0 18,7 ' ЗО,О 11,0 18,0 20,0 31,3 18,0 20,0 8,2 8,3 2 5000 2 5400 3 6500 г 4670 2 3 2 3600 3600 5250 2 2 2 3 5000 5000 4000 6500 2 4670 33,5 20,90 34 34,3 37,7 36,4 11,35 11,35.
12,26 26,80 36,0 21,60 35,3 23,6 28,8 116,70 36,0ч 116,70 35,9 37,8 26,5 23,60 40,20 9,99 11,9 4,15 4,27 6,4 3,05 3,05 11,9 4,15 4,27 6,70 . 15,25 3,36 3,36 3,10 3,66 15,25 '3,36 3,66 11,3 7,93 3,36 3,05 3,66 3,36 Примечание Газогенератс р КВ. 211-240 фирмы **РоллсРойс" (Ве. ликобритания) Газоге- нератор 1.М2500- 20 фнр. мы "Дже- нерал электрик" (США) Гавоте. нератор "Эвон" фирмы "Роллс. Ройс" (Всли- ксбритания) чС регене- ратором Гаэогс. нератср КВ.
211-24 фирмы "Роллс- Ройс" (Велик обритания) Газогенераторр ЬМ5000 фирмы "Дженерал электрик" (США) Газогенераторр "Спей'* фирмы "Роллс- Ройс" (Вели- кобритания) для первый ша В направлении повышения экономичности ГТУ я ГПА п уже' сделан; агрегат типа ГТН-25 НЗЛ имеет расчетный КПД 29,4%, ГПА с ГТН-25 ТМЗ вЂ” 31 %. И вЂ”,6, меются технические пути модерннзацн : дальнейшее повышени ' действующих н создания новых ГТУ для ГПА: параметров н усложнение рабочего цикла, применение высокоэффективных н надежных тепл ообменников-регенераторов, применение утилизации теплоты отработавших газов в ГПУ и др. 28 Одной нз проблем развития ГТУ для газопроводов является дальнейшее повышение надежности.
Основными показателями надежности ГПА являются: !) указанная выше наработка на отказ тс, 2) коэффициент готе бой овностн /сг — вероятность работоспособного состояния агрегата в лю" момент времеви, кроме планируемого технического обслуживания, (сг=т р!(тр ь т„„), где тр — общее время работы агрегата; т„„— общее вР~МЯ вынужденного простоя агрегата; 3) коэффициент технического 29 Мощность (прн 15 С 25,3 н 760 мм рт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
