Диссертация (1173009), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Летом, в жаркие месяцы, предпочтительнее проводитьпромывки ОК ГТД «на режиме» ночью, в вечерние или утренниечасы, когда температура воздуха ниже дневной примерно на10 – 15 0С. Это позволит снизить как уровень температур в проточнойчасти ОК, так и частоту вращения вала осевого компрессора и темсамым повысить эффективность промывки. Составиинформациейсвойстваимоющегосоставляютраствораявляютсякоммерческуютайну.закрытойОднакоэксперименты показывают, что отдельные компоненты моющегораствора во время промывки «на ходу» оставляют на поверхностилопаток ОК маслянистую пленку, которая не испаряется и неудаляется потоком воздуха. Данная пленка увеличит адгезиюповерхности лопаток ОК, что способствует налипанию частицзагрязнений, смытых с первых ступеней осевого компрессора.

В связис этим следует обратиться к производителю моющей жидкости дляразъяснения ситуации и получения дополнительных рекомендаций попроведению промывок ОК ГТД «на режиме».Выводы по второй главе1) Анализ результатов промышленного эксперимента, проведенного нагазоперекачивающих агрегатах ГПА-Ц-16, снащенных газотурбиннымидвигателями НК-16СТ, позволил выделить ряд энерготехнологическихпараметров работы газотурбинной установки, по изменению которых можнооценить изменение технического состояния осевого компрессора ГТД. К ним92относится: относительная частота вращения ротора осевого компрессора,относительная степень повышения давления воздуха в ОК, коэффициенттехнического состояния ГТУ по эффективной мощности, относительнаятемпература рабочего тела перед силовой турбиной и коэффициенттехнического состояния газотурбинной установки по расходу топливногогаза.2) В результате анализ промышленного эксперимента определено, чтохарактер изменения перечисленных энерготехнологических параметровработы газотурбинной установки в интервале времени от капитальногоремонта ГТД в заводских условиях и до полутора тысяч часов эксплуатацииблизок к линейному.3) На основании обнаруженной закономерности, был предложенкритерий оценки качества очистки проточной части осевого компрессора сиспользованием любого из контролируемых параметров.

Предлагаемыйкритерий выражается как отношение изменения контролируемого параметра,произошедшего в результате промывки, к изменению контролируемогопараметра между промывками, связанному с загрязнением проточной частиОК ГТД.4) С использованием в предложенном критерии изменения наиболееинформативного показателя технического состояния осевого компрессора –коэффициента технического состояния газотурбинной установки по расходутопливного газа, проведен расчет эффективности очистки проточной частиОК ГТД для нескольких ГПА-Ц-16, установленных в одном компрессорномцехе. На основе предложенного критерия получено соотношение дляопределенияэкономииденежныхсредствв результатевыполненияпромывки ОК ГТД, с помощью которого для газоперекачивающего агрегатаГПА-Ц-16 в реальных условиях эксплуатации и предложенных условияходнозначностиопределенэкономическийэффект,получаемыйприразличной периодичности выполнения промывок проточной части осевогокомпрессора газотурбинного двигателя.

Дано заключение по выбору93оптимальногоинтерваламеждупромывкамисучетомполучениямаксимального экономического эффекта и минимальных трудовых иматериальных затрат.5) Анализ изменения параметров работы ГТУ при проведениипромывок на работающем агрегате не позволяет сделать однозначный выводоб эффективности данного метода очистки проточной части осевогокомпрессора.Результатыпараметрическойдиагностикидоипослепроведения промывок свидетельствуют о наличии как положительного, так иотрицательного эффекта при данном виде технического обслуживания.Проведенное экспериментальное исследование подтвердило гипотезу оботложенииналопаткахпоследнихступенейОКдвигателяневодосодержащих компонентов моющего раствора, что в результате иявляется причиной неоднозначного эффекта от проведения очистки «находу». На основании выявленных причин, оказывающих отрицательноевоздействие на эффективность очистки проточной части ОК ГТД наработающем агрегате, даны рекомендации по минимизации их влияния.94ГЛАВА 3.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫКОМПЛЕКСНОГО ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОГО УСТРОСТВА ВСОСТАВЕ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТАЭлементомгазоперекачивающегоагрегата,оказывающимсущественное влияние на работу осевого компрессора, является комплексноевоздухоочистительное устройство. Повышение эффективности его работыснизит уровень и скорость образования загрязнений в проточной частиосевого компрессора, а также повысит КПД газотурбинной установки игазоперекачивающего агрегата в целом.3.1Методы повышения эффективности работы комплексноговоздухоочистительного устройстваКомплексное воздухоочистительное устройство – система в составегазоперекачивающего агрегата выполняющая несколько функций.

Главная изних – очистка циклового воздуха, поступающего в осевой компрессор отпыли и других частиц, содержащихся в воздухе. Кроме этого КВОУнеобходимо для снижения шума, создаваемого потоком циклового воздухапри проходе через его элементы [66].Как правило, комплексное воздухоочистительное устройство состоитиз последовательно установленных по ходу движения воздушного потокаосадкозащитного козырька, системы антиобледенения, блока фильтров,блокашумоглушенияивыравнивающейкамеры,непосредственнопримыкающей ко входу в ГТД.Несмотря на простоту конструкции КВОУ, данная часть ГГПА неперестает подвергаться модернизациям и улучшениям [50].

Основныминаправлениямиповышенияэффективностиработыкомплексноговоздухоочистительного устройства являются: повышение качества очистки воздуха [33, 52, 55]; усовершенствование конструкции КВОУ и его вспомогательныхсистем [18, 46, 51, 67, 83, 87].95Очистка воздуха в комплексном воздухоочистительном устройствевыполняется по многоступенчатой схеме.

Первая ступень – инерционныефильтры, в которых очистка от частиц пыли происходит под действиеминерционных сил. Более тяжелые взвешенные частицы обладают большейэнергией и импульсом по сравнению с воздухом, в котором они содержатся,поэтому при резком изменении направления потока, они не успеваютизменить траекторию своего движения и, ударяясь о стенки инерционногофильтра, оседают в приемном бункере, откуда удаляются вентиляторами.Однако при использовании инерционных фильтров необходимоучитывать, что эффективность очистки зависит от скорости воздуха, а это всвою очередь будет приводить к относительно высокой потере давления.Падение рабочего давления обычно находится в диапазоне 200 – 250 Па приграничной скорости 2,3 – 2,7 м/с.

Кроме этого инерционные фильтрыотносительно неэффективны для частиц размером меньше 10 мкм.Вторая ступень – фильтры тонкой очистки, имеющие кассетноеисполнение.стекловолокно,Вкачественетканыефильтрующихматериалы,элементовматериалынаиспользуетсяосновефибры.Современные фильтр-элементы имеют высокую степень очистки и способныс эффективностью 90 – 100 % задерживать частицы размером 2 – 10 мкм(рисунок 3.1).Смоделировав ситуацию, при которой в воздухе, поступающем восевой компрессор содержится 100 кг пыли, было установлено, что безсистемы фильтрации при типовом наземном применении ГТУ всё указанноеколичество загрязнений окажется в проточной части ОК, использованиетолько инерционных фильтров позволит снизить данный показательпримерно до 21 кг, установка фильтров тонкой очистки обеспечитпоступление в ОК не более чем 0,2 кг пыли, а при использовании отдельныхфильтрующих материалов даже до 0,05 кг [102].961231 – фильтр класса F6 (инерционный); 2 – фильтр класса F8 (тонкой очистки);3 – фильтр класса F9 (тонкой очистки).Рисунок 3.1 – Сравнение фракционной эффективности для фильтр-элементовразличных классов очистки [99]Сравнение двух различных систем фильтрации, 2–х и 3–х ступенчатых,используемых в КВОУ промышленных газовых турбин показало, что потерямощности после 3000 часов работы ГТУ составила 4 % для 2–х ступенчатойсистемы и 2 % для 3–х ступенчатой [102].С другой стороны, дополнительная ступень фильтрации приведет кдополнительномуувеличениювоздухоочистительномпотериустройстве.давленияМощность,вкомплексномзатрачиваемаянадополнительную работу в осевом компрессоре ГТУ при увеличенииразряжения на входе в двигатель, находится из соотношения [45]Nсж  Ni  Gвозд  w* 1,2 , N е Ni,мех(3.1)97*где мех – механический КПД осевого компрессора; w1,2– изменение** w1,2(удельной потенциальной работы сжатия воздуха в ОК; w1,22 ) – w1,2( 1 ) ,*w1,2(1 ) и w1,2( 2 ) – удельная потенциальной работа сжатия воздуха в ОК без ипри наличии дополнительного сопротивления на входе КВОУ.k 1ηp2 ад k кw1,2( 1 ) = z1 RT1  1   ,  p1  к 1(3.2)k 1η ад k p2к*w1,2( 2 ) = z1 RT1  1   ,к 1p11  (3.3)где k – показатель адиабаты воздуха в процессе сжатия, k  1,4; R – газоваяпостоянная воздуха, Дж /  кг  К  ; Т1 – температура воздуха на входе вдвигатель, К; z1 – коэффициент сжимаемости воздуха в начале процессасжатия, z1  1 ; p1 и p2 – давление воздуха в начале и конце процесса сжатияв осевом компрессоре;   p / p1 – относительное увеличение потерьдавления воздуха на входе в ОК;ад  0,85 – адиабатический КПД процессасжатия в осевом компрессоре.Был произведен сравнительный анализ дополнительной работы сжатияв ОК газотурбинного двигателя НК-16СТ, работающей в составе ГПА-Ц-16, p2 1000 кПа  и ГПА с современными ГТУ p2 2000 кПа  , с учетомформул (3.1) – (3.3) относительное увеличение удельной мощности ОК всвязи с увеличением разряжения давления циклового воздуха на входе вдвигатель составитw *w1,2(2 )  w1,2( 1 )w1,2(1)= p2   p1 k 1ηад kp2 p1   1  ε  p 1 2  p1 k 1ηад kk 1ηад k.(3.4)98Результаты расчетов показывают, что увеличение относительнойудельной мощности при увеличении сопротивления в КВОУ носит линейныххарактер и при увеличении относительных потерь давления на входе в ОКс 5 % до 10 % (с 506 Па до 1013 Па) произойдет увеличение относительнойудельной мощности, а значит снижение располагаемой мощности ГТУс 3 % до 5 – 7 % (рисунок 3.2).

Характеристики

Список файлов диссертации