Автореферат (1173008), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Кроме этогобыло направлено письмо к производителю моющих растворов для разъясненияситуации и получения дополнительных рекомендаций по проведению промывок ОКГТД «на режиме».В третьей главе рассмотрены способы повышения эффективности работыкомплексного воздухоочистительного устройства ГПА, в результате чего былоустановлено, что основными направлениями улучшения его работы являютсясовершенствование фильтр–элементов и модернизация конструкции.Совершенствованиефильтр–элементовидетвнаправленииповышенияэффективности очистки воздуха, поступающего в осевой компрессор.
Современныефильтры имеют высокую степень очистки и способны с эффективностью 90 – 100 %задерживать частицы размером 2 – 10 мкм. С другой стороны, повышениеэффективности фильтрации приводит к дополнительному увеличению потеридавления в КВОУ и в результате к снижению располагаемой мощности ГТУ.Основными направлениями модернизации комплексного воздухоочистительногоустройства является совершенствование его конструкции с целью уменьшениягидравлического сопротивления.Анализ преимуществ и недостатков схем реализации системы антиобледененияКВОУ ГТУ показывает, что до настоящего времени не предложена схема,обеспечивающая защиту элементов КВОУ и входного направляющего аппарата ОКот образования наледи, которая при этом не приводит к существенному снижениюрасполагаемой мощность ГТУ.Для повышения эффективности работы системы антиобледенения предлагаетсясхема, в которой нагрев циклового воздуха перед КВОУ ГТУ происходит втеплообменной секции, функцию горячего теплоносителя в которой выполняетгазовоздушная смесь отработавших продуктов сгорания и воздуха, отбираемого из-за4–ой ступени осевого компрессора ГТУ (рисунок 11).
К достоинствам предлагаемойсхемы следует отнести то, что выхлопные газы ГТУ не входят в непосредственныйконтакт с цикловым воздухом, а нагревают его путем теплопередачи через стенкитруб трубного пучка теплообменной секции, не загрязняя и не увлажняя цикловойвоздух.221 – теплообменная секция; 2 – комплексное воздухоочистительное3 – осевой компрессор ГТУ; 4 – эжектор; 5 – выхлопная шахта ГТУ.устройство;Рисунок 11 – Модернизированная схема системы антиобледенения КВОУ ГТУТеплообменная секции модернизированной системы антиобледенения состоитиз входного и выходного коллекторов, трубного пучка и выхлопной трубы(рисунок 12).Рисунок 12 – Теплообменная секция модернизированной системы антиобледененияНа примере ГПА-Ц-16 был выполнен тепловой и гидравлический расчеттеплообменной секции, и было установлено, что её габариты соответствуют размерамКВОУ, при этом изменение конструкции КВОУ не требуется.
Дополнительноегидравлическое сопротивление КВОУ не влияет на эффективность работы ГТУ иснижает располагаемую мощность не более чем на 26 кВт.На разработанную схему «Системы антиобледенения входного очистительногоустройства газоперекачивающего агрегата с газотурбинным двигателем» в 2017 годуполучен патент как на полезную модель.23ЗАКЛЮЧЕНИЕПо результатам исследований, изложенных в настоящей диссертационнойработе, получены следующие теоретические и практические результаты.1) Изменение параметров работы ГГПА с целью контроля изменениятехнического состояния осевого компрессора газотурбинной установки, можноописать с помощью линейного закона.
Контролируемыми параметрами при этомявляются: относительные частота вращения ротора осевого компрессора и степеньповышения давления в осевом компрессоре, относительная температура рабочеготела перед силовой турбиной, коэффициенты технического состояния газотурбиннойустановки по эффективной мощности и по расходу топливного газа. На основаниианализа и возможности применения в практических расчетах было определено, чтокоэффициент технического состояния ГТУ по расходу топливного газа являетсясамым информативным из контролируемых параметров.2) На основании обнаруженного линейного закона изменения параметров работыгазотурбинной установки в результате загрязнения проточной части осевогокомпрессора, был предложен универсальный способ определения качества очисткипроточной части осевого компрессора по любому из контролируемых параметров.
Напримере изменения в межремонтный период наиболее информативного показателятехнического состояния осевого компрессора – коэффициента техническогосостояния газотурбинного двигателя по расходу топливного газа, произведен расчетэффективности очистки проточной части газотурбинной установки для несколькихГПА-Ц-16, установленных в одном компрессорном цехе.3)Использованиекоэффициентаэффективностипромывкипорасходутопливного газа позволяет определить количество сэкономленного топливного газагазотурбинной установки в результате очистки проточной части осевого компрессора,а также определить оптимальный интервал между промывками с учетом получениямаксимального экономического эффекта и минимальных материальных и трудовыхзатрат.4) Анализ изменения параметров работы газотурбинной установки припроведении промывок на работающем агрегате показал, что данный вид техническогообслуживания газоперекачивающего агрегата не позволяет сделать однозначныйвывод об эффективности очистки проточной части осевого компрессора «на ходу».24Результаты параметрической диагностики до и после проведения промывоксвидетельствуют о наличии как положительного, так и отрицательного эффекта приданном виде технического обслуживания.
После выяснения причин наблюдаемогоявления на основании экспериментов, позволивших проанализировать особенностикаждого этапа промывки ОК, была выдвинута гипотеза об образовании отложений налопатках последних ступеней ОК не водосодержащих компонентов моющегораствора, что в результате и является причиной неоднозначного эффекта в ухудшениипараметров работы газотурбинной установки после проведения очистки «на ходу».Наоснованиивыявленныхзакономерностей,оказывающихвлияниенаэффективность очистки «на ходу», предложены рекомендации по минимизации ихвлияния. С целью повышения эффективности очистки проточной части осевогокомпрессора на работающем агрегате результаты исследования были направленыразработчикам технологии промывки ОК ГТД «на ходу».5) Предложен вариант модернизации системы антиобледенения комплексноговоздухоочистительного устройства ГГПА.
Модернизированная схема заключается внагреве циклового воздуха за счет использования теплообменной секции, горячимтеплоносителем, которым является смесь выхлопных газов и воздуха, отбираемогоиз-за промежуточной ступени осевого компрессора газотурбинной установки. Напримере ГПА-Ц-16 выполнен тепловой и гидравлический расчет теплообменнойсекции, показавший, что предлагаемая система существенным образом не влияет нарасполагаемую мощность газоперекачивающего агрегата.
На разработанную модельсистемы антиобледенения в 2017 году получен патент.Несмотря на универсальность изложенных методик оценки и прогнозированиятехнического состояния ОК и, на основании этого, оптимизации работы ГТУ,предложенных в данной работе, освещение данной темы нельзя считать законченным.ДальнейшегорассмотрениягазовоздушноготрактаОКтребуютзасчетвопросыпоискаповышенияновыхикачестваочистокусовершенствованиясуществующих технологий очистки и компонентного состава моющих веществ.В тоже время процесс модернизации КВОУ ГПА с целью улучшения являетсянепрерывным.
Помимо системы антиобледенения имеются другие системы,входящие в его состав, совершенствование работы которых, повысит не толькоэффективность работы ГПА, а также его надежность.25СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИСтатьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК при Министерственауки и высшего образования Российской Федерации:1. Федосеев А.Ю., Калинин А.Ф. Определение оптимальной периодичностипромывки проточной части осевых компрессоров газотурбинных двигателей// Территория Нефтегаз. – 2017.
– № 1–2. – С. 108 – 112.2. Федосеев А.Ю., Калинин А.Ф. Оценка изменения технического состоянияосевого компрессора газотурбинного двигателя в процессе эксплуатации //Территория Нефтегаз. – 2017 – № 7–8. – С. 112 – 117.3. Калинин А.Ф., Федосеев А.Ю. Особенности проведения промывкипроточной части осевого компрессора газотурбинного двигателя наработающем газоперекачивающем агрегате // Технологии нефти и газа. –№ 2 (115) – 2018. – С.
49 – 53.4. Будзуляк Б.В., Калинин А.Ф., Федосеев А.Ю. Расчет теплообменной секциисистемы антиобледенения комплексного воздухоочистительного устройстваГТУ // Труды Российского государственного университета нефти и газаимени И.М. Губкина», № 3 (292), 2018. – С. 87 – 98.в других изданиях:5. Федосеев А.Ю., Калинин А.Ф. Оценка эффективности очистки проточнойчасти осевого компрессора газотурбинного двигателя // Нефть, газ и бизнес.– 2016. – № 8. – С. 30 – 33.6. ФедосеевА.Ю.Повышениеэффективностиработысистемыантиобледенения ВОУ ГПА-Ц-16 // Газотурбинные технологии.
– 2017. –№ 5. – С. 22 – 26..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
