Газотурбинные технологии 2001 №2

Описание товара

Компрессорные станции Газпрома. Эксплуатация и техническое обслуживание

А. Бойко — ОАО «Газпром»

На газовых промыслах, магистральных газопроводах и подземных хранилищах газа ОАО «Газпром» эксплуатируется 250 компрессорных станций и 4 тысячи газоперекачивающих агрегатов. Мощность одной компрессорной станции в 10-ниточной системе достигает 730-750 тыс. кВт, производительность — 900 млн кубометров газа в сутки; доля зарубежных ГПА составляет 9,5% по количеству и 13,4% по мощности.
В ОАО «Газпром» организована система технического обслуживания действующих КС, включающая:
— эксплуатационное (обслуживаются линейно-производственными управлениями и инженерно-техническими центрами),
— ремонтнотехническое (4 ремонтных завода, выполняют всю номенклатуру работ) диагностическое (в региональное диагностическое подразделение входит 22 газотранспортных и газодобывающие организации),
ОАО «Газпром» активно использует вахтовый метод обслуживания КС.
Ремонт авиационных и судовых газотурбинных приводов производится на соответствующих заводах России и Украины.
В таблице приведены основные показатели надежности газотурбинных ГПА.

Эксплуатация ГПА по техническому состоянию в ООО «Самаратрансгаз»

А.Александров, Н.Россеев — ООО «Самаратрансгаз»,
А.Шайхутдинов — ОАО «Газпром»

С 1996 года в ООО «Самаратрансгаз» начались работы по организации эксплуатации ГПА по техническому состоянию (ЭТС).
Основная цель ЭТС:
— максимальное использование запасов надежности агрегатов для продления ресурса;
— поддержание заданных характеристик;
— уменьшение вероятности аварийных отказов;
— сокращение расходов на запасные части и ремонты;
— оптимизация технического обслуживания.
К началу 2001 года суммарная наработка агрегатов с ГТК-10-4 и СТД-12500 по техническому состоянию превышает 30 тыс. часов. Увеличение межремонтного ресурса агрегатов с ГТК-10-4 составило 9420 часов, с СТД-12500 — около 20960.
После оценки выполнения регламентных работ принято решение об увеличении периодичности технического обслуживания на ГПА с ГТК-10-4 на 2000 часов, с СТД-12500 — на 1000 часов.

Применение вакуумного газойля на газотурбинной электростанции

Р.Баишев, А.Бондаренко, А.Равич, В.Трошин — НПП «Машпроект»

В течение нескольких лет НПП «Машпроект» проводит опытные конструкторские и доводочные работы по освоению сжигания вакуумного газойля в ГТД 16000 (ДЖ59) на газотурбинной электростанции Мозырского нефтеперерабатывающего завода (Республика Беларусь).
Для реализации проекта была разработана новая схема топливной системы, модернизирована камера сгорания, в частности:
— заменены штатные центробежные двухканальные топливные форсунки на топливовоздушные;
— внедрена система ввода карбобласта в камеру сгорания;
— упрощена топливная схема ГТД за счет установки клапана-регулятора с электронной системой уплотнения. Это позволило исключить ряд элементов топливорегулирующей аппаратуры электрогидравлического типа с застойными зонами и резинотехническими уплотнениями, нежелательными при работе на вакуумном газойле.
Успешный опыт применения вакуумного газойля в качестве топлива для ГТД на электростанции Мозырского НПЗ открывает новые возможности по использованию дешевых тяжелых сортов топлива в газотурбинной технике.

Опыт эксплуатации агрегатов серии «Урал» в ООО «Пермтрансгаз»

А.Ермолаев, А.Чепкасов — ООО «Пермтрансгаз»

Внедрение агрегатов серии «Урал» на компрессорных станциях ООО «Пермтрансгаз» началось с 1993 года. В настоящее время в эксплуатации находится три типа агрегатов «Урал»: ГПА-12, ГПА-12Р и ГПА-16РП.
Основная отличительная черта агрегатов этого типа — двухступенчатая система очистки воздуха. Первая ступень (грубая очистка) выполнена на базе мультициклона, вторая (тонкая очитка) — на базе тонковолокнистых фильтров. Кроме шумоглушителей на входе и выходе, в воздуховоде охлаждения ГТУ установлен шумоизолирующий кожух. Это, с учетом использования шумоглушащих свойств циклонового воздухоочистительного устройства, обеспечивает хорошее шумоглушение.
В маслоохладителях использована конструкция пластинчатого теплообменника, повышающая эффективность охлаждения масла при сравнительно малых габаритах.
На агрегатах применен боковой вариант системы выхлопа. При этом все составные элементы системы, кроме шумоглушителя и выхлопной трубы, устанавливаются на горизонтальной раме на уровне фундамента ГПА. Такое расположение повышает удобство эксплуатации системы выхлопа и облегчает ее обслуживание.

Установки комбинированного цикла. Рынок — технологии — перспективы

Р. Тауд — Siemens KWU

За последние 10 лет в мире наблюдается значительный рост объемов строительства энергоустановок на базе газотурбинных двигателей. Объем предложений ГТД в настоящее время превышает потребности рынка, а это снижает цены на энергооборудование и создает трудности для производителей. Сейчас все большее значение приобретает децентрализованное производство электроэнергии и постоянное совершенствование параметров газотурбинных электростанций. Заказчиков же интересует экономическая выгодность и безопасность электростанций.
В статье перечислены тенденции развития газотурбинной энергетики, требования к поставщикам и производителям оборудования и приведены характеристики энергетических установок.
На примере компании Siemens показаны возможности получения кпд установок комбинированного цикла 58%.
В таблицах и на гистограммах приведены этапы развития энергетических установок и термодинамические характеристики различных установок в классе мощности 600 МВт.

Технологии проектирования в ОАО «Рыбинские моторы»

О. Галкин, М. Кузменко, А. Михайлов — ОАО «Рыбинские моторы»

Интенсивное развитие энергоемких отраслей промышленности в настоящее время обеспечивается внедрением высоких технологий. Они позволяют на стадии проектирования моделировать реальные физические процессы в двигателе с учетом напряженного состояния отдельных элементов конструкции и явлений, вызванных малоцикловой усталостью материала.
Проектирование с помощью компьютерных систем UNIGRAPHICS, ANSYS, как составной части CALS-технологий, и метода конечных элементов (МКЭ), которые внедрены в конструкторских отделах ОАО «Рыбинские моторы», позволяют определять критические элементы конструкции и создавать полный электронный макет изделия.
В статье подробно описаны этапы создания конструкции с учетом:
— трехмерности напряженно-деформированного состояния;
— нестационарности тепловых полей;
— особенностей геометрии.

Диагностирование состояния ГПА по эксплуатационно-экологическим параметрам

И.Коклин — ООО «Кавказтрансгаз»

Диагностировать состояние ГПА можно по эксплуатационным и экологическим параметрам работы компрессорных станций. Такой подход позволяет продлить срок службы оборудования, оптимизировать его загрузку при значительной экономии ресурсов.
Внедрение новой, ресурсосберегающей эксплуатации «по состоянию» является кардинальным средством повышения надежности и экономичности транспорта газа. Такая система предусматривает переход от регламентно-технического обслуживания, основанного на паспортных или среднестатистических данных — на оптимальное управление с использованием фактических характеристик конкретных объектов.

ПО «Зоря»: десант морских газовых турбин на материк

В.Сорочан — ПО «Зоря»

ПО «Зоря» — стабильно работающее предприятие машиностроительного комплекса Украины. Оно обладает необходимым потенциалом для создания наукоемкой продукции: производственными подразделениями, лабораториями, оборудованием, технологиями, квалифицированными кадрами.
Более 500 газоперекачивающих агрегатов общей мощностью свыше 6000 МВт оснащены газовыми турбинами производства ПО «Зоря». Они эксплуатируются в 93 цехах 74 компрессорных станций России, Украины. Казахстана, Ирана.
Газовыми турбинами ПО «Зоря» на территории СНГ оснащено 24 электростанции общей мощностью 1118 МВт. Среди них — 6 плавучих, типа «Северное сияние», 9 мобильных, 9 стационарных.
В настоящее время базовыми промышленными ГТД предприятия являются ГТД-76 (3360 кВт), ГТД-71 (6704 кВт), ГТД-90 (16700 кВт), ГТД-80 (27500 кВт).
По требованию заказчика эти двигатели поставляются в различном исполнении:
— для работы на жидком или газообразном топливе;
— с левым или правым вращением свободной турбины;
— с частотой вращения выходного вала, соответствующей частоте вращения исполнительного органа (насоса, электрогенератора, нагнетателя и др.), или через редуктор.

ГТЭ-150: от опытной эксплуатации к промышленной

А.Лебедев — ОАО «Ленинградский металлический завод»

В 1999 году на установке ГТЭ-150 (ГРЭС им. Р.Э.Классона) достигнута температура газа перед турбиной 1373К и получена полезная мощность 155 МВт. В настоящее время это самая мощная российская энергетическая ГТУ, введенная в эксплуатацию.
Конструктивно турбоблок ГТЭ-150 представляет собой блочно-транспортабельный модуль. Термодинамически ГТД спроектирован по простой тепловой схеме и включает 15-ступенчатый компрессор, 4-ступенчатую турбину, секционную камеру сгорания из 14 жаровых труб и переходных патрубков. Валопровод ГТД — одновальный, трехопорный, с выводом полезной мощности на генератор со стороны компрессора.

Оптимизация совместной работы системы «газопровод-нагнетатель-ГТУ»

П.Завальный — ООО «Тюментрансгаз»

Трубопроводная транспортировка газа требует значительных энергетических ресурсов — в основном, это топливный газ, потребляемый газотурбинными установками газоперекачивающих агрегатов. Повышение эффективности работы газотранспортной системы является одной из приоритетных задач, стоящих перед проектировщиками.
Наиболее типичными недостатками, приводящими к снижению эффективности эксплуатации ГПА, являются:
Несовпадение в течение длительного периода зоны максимального (паспортного) кпд ЦБН с областью фактической загрузки (как правило, вследствие нестыковки проектных и фактических режимов загрузки газопроводов).
Несоответствие потребляемой мощности ЦБН и располагаемой мощности ГТУ.
Несоответствие характеристик ЦБН и газопроводов.
Несоответствие характеристик ЦБН ГПА на параллельно работающих КС.
Недостатки ступенчатого регулирования производительности КС отключением ГПА.
Учет этих факторов на стадии проектирования и реконструкции газотранспортной системы позволяет повысить эффективность ее работы.

Всероссийскому теплотехническому институту — 80 лет

П. Березинец, Г. Ольховский — ВТИ

За время существования ВТИ в институте проводились исследования установок, выполненных как по простому, так и по чрезвычайно сложным термодинамическим циклам. В статье приведены некоторые тепловые схемы и термодинамические циклы сложных ГТУ с регенерацией.
Наиболее известны в мире работы института в области разработок термостойких материалов и защитных покрытий.
В статье приводятся графики расхода тепла, кпд, начальной температуры газов и концентраций NOx и СО в зависимости от электрической нагрузки и температуры в камере сгорания.
Исследования института показали, что при оценке конструкций необходимо учитывать не только технико-экономические показатели, но и эксплуатационные качества ГТУ. Обобщение результатов исследований тепловых процессов ГТЭ-150, GT-35 (Alstom), ГТ-600-1,5 и др. позволило разработать модели и получить универсальные характеристики элементов ГТУ, которые используются при проектировании и эксплуатации установок.

Диагностическое обеспечение корабельных ГТД. Состояние разработок

Ю.Кандауров, М.Киргичев — ЦНИИ МО РФ

Практика эксплуатации корабельных ГТД показывает, что достоверность диагностирования значительно возрастает при автоматическом непрерывном контроле за изменением параметров технического состояния двигателя во время его работы. Такой контроль позволяет обнаружить неисправности на начальной стадии их возникновения и заранее принять меры по предотвращению отказа или аварии ГТД.
Одна из систем технического диагностирования корабельного ГТД разработана предприятиями НПП «Машпроект» и НПО «Сфера» и доведена до опытного образца. Основным элементом такой системы является интеллектуальный измерительный регистратор (ИИР). Он обеспечивает обработку информации и решение задач диагностирования по алгоритмам обработки сигналов от датчиков функциональных параметров, виброизмерительной аппаратуры и сигнализатора температурного поля.
Важная составляющая системы технического диагностирования — сигнализатор температурного поля типа ТСТП. Отклонение от заданных температурных параметров означает нарушение в работе форсунки или камеры сгорания.
Третьим из основных элементов является виброизмерительный комплекс со следящим анализом и высокотемпературными акселерометрами ИВ-М90-СФ. Измерение и контроль уровня виброскорости на роторных частотах позволяют выявить на начальной стадии такие неисправности, как разбалансировка, биение ротора; касание ротора о статор; нарушение соосности связанных вращающихся элементов и пр.
Опытный образец ИИР совместно с аппаратурой контроля вибрации и температурного поля прошел стендовые испытания на ГТД.

Американское общество инженеров-механиков

ASME в настоящее время является крупнейшей некоммерческой организаций, объединяющей в своем составе 125 тысяч инженеров-механиков из более чем 132 стран мира. Членство в ASME является не только престижным, но и открывает исключительные возможности для повышения профессионального уровня инженеров, работающих в различных отраслях промышленности.
В статье освещены вопросы:
— история создания общества;
— структура ASME;
— основные направления деятельности;
— возможности членов общества.