Диссертация (1173009), страница 10
Текст из файла (страница 10)
после ремонта№п/п1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.t, чnСТnНДnВДNеGТГрКТ ВГ63054781021261501741982222462702943183423523764004244484724965205445685926166406646887127367607848088328568809049289520,8630,9000,8050,8000,8510,8740,8920,8640,7500,7700,7720,7450,7480,7550,7540,7500,7710,8800,8810,8820,8720,8660,8190,7630,7750,8590,8620,7590,7590,7610,8730,9010,8780,8660,8950,8770,8750,7680,7660,8110,7931,0521,0561,0541,0531,0551,0561,0551,0531,0571,0621,0541,0571,0571,0611,0611,0621,0561,0621,0621,0621,0621,0631,0601,0641,0621,0671,0671,0601,0611,0691,0671,0621,0671,0711,0661,0681,0691,0661,0691,0711,0661,0341,0331,0361,0361,0361,0351,0371,0361,0341,0341,0341,0351,0381,0381,0391,0381,0361,0401,0361,0361,0401,0411,0391,0411,0381,0391,0381,0371,0401,0411,0391,0401,0391,0421,0421,0441,0411,0401,0411,0431,0400,9880,9530,9570,9650,9710,9490,9550,9520,9550,9570,9810,9460,9620,9440,9490,9590,9360,9380,9400,9580,9460,9650,9440,9490,9400,9440,9260,9300,9360,9260,9160,9150,9480,9130,9300,9290,9240,9270,9110,9240,9061,0241,0241,0251,0281,0251,0271,0281,0241,0281,0241,0281,0291,0291,0271,0281,0291,0251,0301,0271,0251,0261,0271,0271,0311,0271,0281,0291,0291,0311,0301,0321,0301,0311,0311,0301,0331,0291,0321,0301,0301,0340,9850,9981,0000,9970,9810,9930,9830,9800,9830,9840,9880,9770,9740,9720,9860,9870,9780,9800,9710,9700,9790,9670,9700,9820,9700,9720,9790,9680,9730,9640,9710,9640,9560,9700,9600,9670,9580,9530,9520,9580,9591,0611,0601,0611,0551,0601,0621,0631,0591,0661,0591,0581,0661,0631,0621,0611,0591,0601,0601,0621,0671,0671,0681,0641,0691,0701,0671,0661,0711,0701,0731,0741,0701,0721,0721,0731,0731,0751,0731,0721,0731,07362Продолжение таблицы 2.5№п/п42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.t, чnСТnНДnВДNеGТГрКТ ВГ976100010241048107210961120114411681192121612401264128813121336136013840,7620,7620,7630,7660,7730,7640,8040,7840,7780,7720,8720,8890,8110,9000,8620,8620,7690,7671,0671,0661,0711,0671,0731,0661,0701,0711,0711,0721,0771,0771,0751,0691,0721,0701,0711,0721,0441,0411,0431,0431,0451,0451,0441,0431,0461,0461,0441,0461,0471,0441,0451,0451,0471,0460,9440,9090,9240,9320,9100,9210,9150,9060,9240,9290,8930,9180,9140,9010,9120,8870,8810,9131,0331,0301,0341,0331,0331,0351,0311,0321,0311,0321,0331,0361,0331,0341,0351,0361,0361,0350,9450,9610,9440,9440,9450,9570,9410,9520,9370,9390,9500,9430,9370,9500,9460,9420,9400,9371,0761,0741,0741,0741,0741,0741,0711,0791,0781,0791,0821,0771,0821,0771,0761,0831,0821,084Сопоставление значений относительныхполученнымизависимостямипоказалопараметры работывысокиезначенияГТУскоэффициентовдостоверности аппроксимации.
Так самый низкий коэффициент соответствуетизменению КТС ГТУ по мощности и равен 0,74. Для остальных контролируемыхпараметров данный коэффициент находится в пределах 0,79 … 0,87.63Рисунок2.2–Зависимость Рисунок2.3–Зависимостьотносительной частоты вращения КНД относительной частоты вращения КВДот наработкиот наработкиРисунок2.4–Зависимость Рисунок2.5–Зависимостьотносительной степени повышения относительной температуры выхлопныхдавления воздуха в ОК от наработкигазов ГТУ от наработкиРисунок 2.6 – Зависимость КТС по Рисунок 2.7 – Зависимость КТС поэффективной мощности от наработкирасходу топливного газа от наработки64После обработки и обобщения эксплуатационных данных для каждого изконтролируемых параметров работы ГТУ с помощью метода наименьшихквадратов были получены численные значения согласно формулы (2.14).KТНД t KТНД t0 kТНД t 1,06 +1,4 10 5 t ;(2.15 а)KТВД t KТВД t0 kТВД t 1,03 0,8 10 5 t ;(2.15 б)K π t K π t0 kπ t 0, 99 4,1 10 5 t ;(2.15 в)KТ ВГ t KТ ВГ t0 kТ ВГ t 1,06 1,6 10 5 t ;(2.15 г)K N t K N t0 kN t 0,96 4,7 10 5 t ;(2.15 д)KТГ t KТГ t0 kТГ t 1,03+0,8 10 5 t .(2.15 е)Анализ полученных зависимостей (2.15 а) – (2.15 е) и рисунков 2.2 – 2.7показывает, что наиболее чувствительными к загрязнению проточной частиосевого компрессора газотурбинного двигателя являются такие характеристики,как относительная степень повышения давления воздуха в осевом компрессоре πи коэффициент технического состояния ГТУ по эффективной мощности К Ne ,так как коэффициенты ki по абсолютной величине для этих параметров имеютнаибольшие значения.2.2Определение эффективности очистки проточной части осевогокомпрессораВ процессе эксплуатации ГГПА наблюдается ухудшение техническогосостояния ГТУ по причинам, не связанным с загрязнением проточной части ОК(рисунок 2.8).
Этими причинами могут быть [63]: увеличение зазоров между рабочими лопатками и корпусом в проточнойчасти осевого компрессора и турбин ГТУ; перетоки сжатого воздуха (продуктов сгорания) в статорах ОК и турбинмимо лопаточных аппаратов, а также утечки в атмосферу через концевыеуплотнения турбомашин, фланцевые соединения и другие элементы;65 ухудшение технического состояния лопаточных аппаратов (забоины,эрозия, коробление, коррозия и другие повреждения); увеличение неравномерности температурного поля за камерой сгорания; подогрев воздуха на входе ОК; увеличение гидравлического сопротивления входного и выхлопноготрактов ГТУ.Зависимость снижения технического состояния ГТУ по причинам, несвязанным с загрязнением проточной части ОК, также можно представитьлинейным уравнением (рисунок 2.8).KТГ тс ГТУ t KТГ t0 kТГ тс ГТУ t ,(2.16)где kТГ тс ГТУ tg – коэффициент наклона кривой зависимости изменения КТСГТУ по расходу топливного газа от времени по причинам, не связанным сзагрязнением проточной части ОК, час –1 (рисунок 2.8).–результаты обработки характеристик теплотехнических испытаний ГПА до ипосле промывок ОК, а также между промывками;–аппроксимация результатов теплотехнических испытаний ГПА после промывок(1) и между промывками на ХП (2).Рисунок 2.8 – Зависимость значений коэффициента технического состояния ГТУ,оснащенной ГТД НК-16СТ, по расходу топливного газа КТГ от наработки66Зависимость снижения технического состояния ГТУ по причинам, несвязанным с загрязнением проточной части ОК при использовании любогоi–го рассматриваемого параметра оценки технического состояния ГТУ, как былопоказано в разделе 2.1, может быть представлена видеKi тс ГТУ t Ki t0 ki тс ГТУ t ,(2.17)где Ki t0 – значение i–го контролируемого параметра после предыдущейпромывки; ki тс ГТУ – коэффициент наклона зависимости изменения i–гоконтролируемого параметра ГТУ от времени по причинам, не связанным сзагрязнением проточной части ОК, час –1 ; t – время от последней промывки, час.Знак (+) в соотношении (2.17) следует использовать, если в качествеконтролируемых параметров работы газотурбинной установки используютсязначения относительной частоты вращения компрессоров низкого и высокогодавления, относительной температуры рабочего тела перед силовой турбинойГТД и коэффициент технического состояния ГТУ по расходу топливного газа, азнак (–), если в качестве контролируемых параметров ГТУ используютсязначения относительной степени повышения давления воздуха в осевомкомпрессоре ГТД и коэффициент технического состояния ГТУ по эффективноймощности.В качестве критерия оценки эффективности промывки осевого компрессорагазотурбинногодвигателяпредлагаетсяотносительноеизменениеконтролируемого параметра, произошедшее в результате промывки с учетомизменения технического состояния по причинам, не связанным с загрязнениемпроточной части осевого компрессораК ЭП i Кi ( до пр ) Кi ( пос пр )k k ii тс ГТУ τГПАМП 100, % ,(2.18)где Ki до пр и Ki пос пр – значения контролируемых параметров до и послепромывки проточной части осевого компрессора, полученные в результате67обработки теплотехнических испытаний ГПА; kiзависимостиконтролируемогопараметра– коэффициент наклонаотчас –1 ;времени,ki тс ГТУ – коэффициент наклона зависимости изменения i–го контролируемогопараметра ГТУ от времени по причинам, не связанным с загрязнением проточнойГПАчасти ОК, час –1 ; τ МП– наработка ГПА от предыдущей промывки, час.Очевидно, что чем выше значение критерия оценки эффективностипромывки проточной части ОК К ЭП , тем более эффективна проведена промывка.В тоже время, отклонение относительного изменение контролируемого параметрас момента последней промывки к изменению технического состояния попричинам, не связанным с загрязнением проточной части осевого компрессора, от1 в большую сторону будет свидетельствовать о развитии в проточной частиосевого компрессора неисправностей, требующих незамедлительного принятиярешений.Проверимприменимостьвыражения(2.18)напримересамойинформативной выходной энерготехнологической характеристики газотурбинныхустановок, определяющей изменение технического состояния проточной частиосевого компрессора – коэффициента технического состояния газотурбиннойустановки по расходу топливного газа КТГ (рисунок 2.8) [86].Результаты оценки эффективности промывки проточной части ОК нахолодной прокрутке К ЭП (2.18) по расходу топливного газа для агрегатовГПА-Ц-16, установленных в одном КЦ, при различной наработке междупромывкамиГПАτ МП,теплотехническихполученныеиспытанийвГПАрезультатедоипроведенияпослеиобработкипроведенияпромывок(таблица 2.6 и рисунок 2.9) показали, что эффективность промывок проточнойчасти ОК с увеличением интервалов времени между ними снижается.При этом следует обратить внимание, что значения критерия оценкиэффективности промывок осевого компрессора газотурбинного двигателя К ЭП вбольшинстве случаев при наработке между промывками до 850 часов имеют68высокие значения, в ряде случаев превышающие 100 %.