Диссертация (1173009), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

Согласно современнымрекомендациям при проектировании ГПА КВОУ должно обеспечивать очисткуатмосферного воздуха на уровне фильтров класса F7 – F9 [76]. Данное условиевыполнимо только при использовании фильтров тонкой очистки, а именнофильтров контактного действия [22]. Принцип действия данного типа фильтровоснован на задерживании частиц пыли при пропускании запыленного воздухачерез пористые материалы: ткань, синтетические волокна, бумагу, проволочнуюсетку, слои зернистых материалов, керамических и металлических колец идругие.Из-за недостаточной эффективности очистки воздуха в КВОУ длягазоперекачивающего агрегата применяется влажная очистка проточной частиосевого компрессора. Очистка производится с помощью специальной установкиУПК–2–02 производства ООО «Авиапривод» г.

Самара, подающей моющуюжидкостьсопределеннымитемпературойидавлениемнафорсунки,расположенные во входном тракте, перед лопатками входного направляющегоаппарата (ВНА) ОК газотурбинной установки.46Моющее средство, подготавливаемое для промывки, состоит из смесимоющего раствора и дистиллированной воды. Моющий раствор представляетсобойэмульсиюнаосновеводы,поверхностно–активноговеществаиорганического растворителя (керосин ТС–1, РТ) [72]. Точный состав моющегораствора является коммерческой тайной и о его составе и технических свойствахничего больше не известно.

Документация, сопровождающая моющий растворпри поступлении на компрессорные станции содержит только гигиеническийсертификат подтверждающий, что моющие растворы относятся к 4 классуопасности (малоопасные вещества).Для очистки осевого компрессора на различных режимах применяютсяразличные моющие жидкости.

Так М–1 применяется при очистке остановленногоагрегата на холодной прокрутке, а М–1Р – для очистки на работающей ГТУ(рисунок 1.7). Производятся они и поставляются на компрессорные станции ввиде концентратов, разводимых перед применением дистиллированной водой всоотношении: М–1 – 1 к 4, М–1Р – 1 к 7.Рисунок 1.7 – Моющие жидкости серии М (слева направо: М–1, М–1Р)Особенностью жидкостей М–1 и М–1Р является то, что применяются онитолько при положительных температурах окружающего воздуха. Для очистки приотрицательных температурах применяются моющие жидкости М–2 и М–2Рсоответственно, дополнительно содержащие в своем составе этиленгликоль.47По завершению очистки на остановленном агрегате с помощью моющегораствора проточную часть двигателя необходимо промыть дистиллированнойводой и произвести продувку воздухом, после чего агрегат запускается в работуна 1 час для полного удаления влаги из проточной части.Очистка на работающем агрегате не требует дополнительных операций изаключается только в подаче моющего раствора в осевой компрессор.

Согласноинформации с сайта производителя моющего средства, моющие жидкости дляпромывки на «режиме» полностью сгорают в камере сгорания ГТД (зольность неболее 0,007) [72].Несмотря на то, что ГПА-Ц-16 проектировался почти 50 лет назад решенияи идеи, которые были реализованы, остаются актуальными и сегодня [68].В ПАО «Газпром» для снижения затрат при строительстве новых иреконструкции существующих компрессорных станций было решено создатьунифицированный ГПА. Результатом работы стал проект газоперекачивающегоагрегата типа ГПА-16У [27].Агрегат изготавливается в блочно–контейнерном исполнении. Блоки иосновные сборочные единицы ГПА унифицированы под установку оборудованияразличных поставщиков газотурбинных двигателей, центробежных нагнетателей,торцевых газодинамических уплотнений, магнитных подшипников и имеютединые габаритно–присоединительные размеры [39, 40].Газоперекачивающий агрегат ГПА-16У является обобщенным изделием,созданным на базе опыта эксплуатации, технической и эксплуатационнойдокументации всех серийно изготавливаемых в настоящее время ГПА для нуждПАО«Газпром»:ГПА-Ц-16(ОАО«СумскоеМНПОим.Фрунзе»),ГПА-16 «Урал» (ООО «Искра–Турбогаз»), ГПА-16 «Волга» (ОАО «КМПО») иГПА-16 «Арлан» (ОАО «Сатурн–Газовые турбины») [47].Конструкция агрегата ГПА-16У позволяет использовать любой из рядагазотурбинных двигателей (АЛ-31СТ, НК-38СТ, ДГ-90 и ПС-90), что говорит овысоком уровне унификации данного агрегата.

Газогенераторы указанного рядагазотурбинных двигателей так же, как и НК-16СТ, выполнены в двухвальном48исполнении и имеют подобные газодинамические циклы. Всё это свидетельствуетоб одинаковом характере процессов, происходящих при работе двигателей.Таким образом, изучение влияния загрязнения проточной части осевогокомпрессора на выходные параметры работы ГПА-Ц-16 с двигателем НК-16СТбудет применимо и к другим газотурбинным газоперекачивающим агрегатамавиационного типа, например, ГПА-16У.1.6Цель и задачи диссертационной работыЦелью представляемой диссертационной работы является повышениеэффективностиработыгазотурбинногогазоперекачивающегоагрегатаавиационного типа в межремонтный период.Работа посвящена вопросам влияния загрязнения проточной части ОК навыходные параметры и эффективность работы ГТУ с оптимизацией проведенияпромывок проточной части осевого компрессора для получения максимальногоэкономического эффекта от проводимого вида технического обслуживания, атакже модернизации элементов воздухоочистительного устройства с цельюповышения эффективности работы ГПА в период осенне–зимней эксплуатации.Вкачествеобъектаисследованиярассматриваетсягазотурбинныйгазоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16, оснащенный авиационным двигателемНК-16СТ в условиях компрессорной станции.Для достижения указанной цели в ходе исследований поставлены и решеныследующие основные задачи: проведено исследование влияния загрязнения проточной части осевогокомпрессора газотурбинной установки на параметры её работы; разработан метод определения в условиях эксплуатации техническогосостояния проточной части осевого компрессора и качества его очистки; обоснованопроведенияприменениеочистокполученногопроточнойчастикритерияосевогооценкикачествакомпрессораопределения оптимальной периодичности их проведения;для49врезультатеаналитическихиэкспериментальныхисследованийопределены особенности очистки проточной части осевого компрессорана работающем агрегате; исследовановлияниеконструктивногоисполнениясистемыантиобледенения комплексного воздухоочистительного устройства наэффективность работы ГТУ; предложена принципиально новая схема системы антиобледенениягазотурбинногоагрегатаГПА-Ц-16,выполненеётепловойигидравлический расчеты.К научной новизне проведенных в диссертации исследований следуетотнести: закономерности изменения выходных характеристик газотурбинногодвигателя авиационного типа НК-16СТ в результате загрязненияпроточной части осевого компрессора; критерий оценки эффективности промывок осевых компрессоровгазотурбинных установок авиационного типа; методика определения оптимальной периодичности промывок осевыхкомпрессоров ГТУ на холодной прокрутке; оценка качества проведения промывок осевых компрессоров ГТУ наработающем агрегате; инновационную антиобледенительную систему воздухоочистительногоустройства ГПА.Практическая значимость результатов работы определяется тем, чторассмотренные задачи ставились и решались в реальных условиях эксплуатациина компрессорной станции, оснащенной газоперекачивающими агрегатами типаГПА-Ц-16.К практической ценности диссертации следует отнести: методикуопределенияизмененияипрогнозированиявыходныххарактеристик газотурбинных установок авиационного типа в результате50загрязненияпроточнойчастиосевогокомпрессоравреальныхэксплуатационных условиях; методику по определению оптимальной периодичности проведенияпромывок осевых компрессоров газотурбинных установок авиационноготипа с точки зрения максимального экономического эффекта от ихпроведения; запатентованное техническое решение по повышению эффективностиработы воздухоочистительного устройства ГПА в осенне–зимней периодэксплуатации.Выводы по первой главе1) Основной причиной снижения технического состояния газотурбинныхгазоперекачивающих агрегатов в межремонтный период является загрязнениепроточнойчастиосевогокомпрессора.Основнымимероприятиямипоподдержанию осевого компрессора на высоком эксплуатационном уровнеявляется его очистка на остановленном агрегате.2) Анализ существующих методик оценки загрязнения проточной части ОКГТУ показал, что в результате использования ни одна из них не удается получитьинформацию о критическом уровне загрязнения, при котором необходимовыполнение промывки, кроме этого, в рассмотренных методиках не используетсякритерий, показывающий уровень восстановления параметров работы осевогокомпрессора в результате очистки.3) Решение задачи повышения эффективности работы газотурбинногогазоперекачивающего агрегата авиационного типа в межремонтный период засчет проведения качественных промывок проточной части осевого компрессора соптимальнойособенностейпериодичностьюработыбылокомплексногобынеполнымбезвоздухоочистительногорассмотренияустройства,предназначенного для очистки циклового воздуха, поступающего в осевойкомпрессор.

Система антиобледенения должна обеспечивать эффективную работуКВОУ в осенне–зимней период эксплуатации, при этом при отдельных вариантах51её реализации эта система может являться дополнительным источникомзагрязнения проточной части осевого компрессора.4) В качестве объекта исследования выбран газоперекачивающий агрегатГПА-Ц-16, являющийся самым распространенным на компрессорных станцияхагрегатом авиационного типа. Общая доля установленной мощности данного типаоборудования среди всех авиационных ГГПА превышает 50 %. Решения ивыводы, полученные в диссертационной работе, после адаптации могут бытьприменимы к перспективному газоперекачивающему агрегату с высоким уровнемунификации ГПА-16У.52ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОЧИСТКИ ПРОТОЧНОЙЧАСТИ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯПромывка проточной части осевого компрессора газотурбинного двигателяявляется обязательной процедурой для поддержания технического состояния навысоком эксплуатационном уровне на всем протяжении его эксплуатации.

Характеристики

Список файлов диссертации