Газотурбинные технологии 2001 №4

Описание товара

Металлургия гранул расширяет возможности газотурбинных двигателей АЛ31Ф

Г. Гарибов — ВИЛС
В. Чепкин — ОАО «НПО «Сатурн»

В данной работе освещено современное состояние технологии порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов в России и за рубежом. Показан достигнутый ныне уровень качества порошковых материалов, предназначен-ных для работы в составе авиационных ГТД, и масштабы внедрения сплава ЭП741НП в авиадвигателестроении. Наиболее характерной чертой материала серийных дисков из гранул сплава ЭП741НП размером менее 100-140 мкм является равномерность распределения механических характеристик по всему объему. Прогресс, достигнутый за последние 3-5 лет в технологии производства дисков из гранул, позволил привести существующие технологии в соответствие со стандартом ISO 9001. Авиационный регистр Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК) представил в Комитет Military Hand-Book необходимые материалы, а Лаборатория материалов ВВС США им. Братьев Паттерсон (AFRL) в Дейтоне (штат Огайо) приняла решение о включении сплава ЭП741НП в справочник Preliminary Material Properties (AFRL-ML-WP-2000-4012, SI Units). Это решение — этап, предшествующий включению сплава в Military Hand-Book-5 (MIL- HDBK-5). Приведенные в справочнике расчетные данные служат пособием для конструкторов авиационно-космической техники.

Экологическая модернизация ГПА на компрессорных станциях Рургаза

Е. Виноградов, Ю. Захаров, А. Сударев — НПП «ЭСТ»

Задачи экологической модернизации камер сгорания находящихся в эксплуатации газовых турбин принципиально отличаются от задач, возникающих при создании новых малотоксичных ГТУ. На примере экологической модернизации камер сгорания газоперекачивающих агрегатов KWU VR-438 (Siеmens, 10 МВт) и MS-3002 (General Electric, 10 МВт) показаны технические решения по их модернизации, в которых заложен общий метод — локаль-ный дозированный вдув воздуха в высокотемпературные зоны огневого пространства камеры сгорания. На основе полученного опыта экологической модернизации камер сгорания можно сделать следующие выводы:
— Локальный дозированный вдув воздуха является эффективным методом снижения эмиссии вредных веществ до значений, удовлетворяющих современным требова-ниям. Он универсален и применим для камер сгорания, существенно различающихся по конструкции.
— Модернизированные камеры сгорания имеют низкую стоимость, высокую надежность, сокращенный период простоя агрегата при его модернизации.

Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16Л — высокая степень готовности

А. Канаев, В. Королев, В. Парафейник — ОАО «Сумское НПО им. М.В. Фрунзе»
В. Куприк — ОАО «НПО «Сатурн»
А. Лезнов — ОАО «Газпром»

Одной из особенностей развития современного машиностроения является широкое внедрение новейших достижений оборонных отраслей промышленности в другие отрасли. Использование большого научно-технического задела ОАО «НПО «Сатурн», ОАО «НПО им. М. В. Фрунзе» и ведущих отечественных и зарубежных разработчиков стационарной техники позволило создать экономичный газоперекачивающий агрегат в классе мощности 16 МВт. Полученные характеристики ГПА-Ц-16Л, его компоновочное решение, направленное на высокую надежность и удобство обслуживания, ставят его в ряд современных газоперекачивающих агрегатов.

Представление фирмы Газотурбинная технология международного концерна ALSTOM

А. Гущин, А. Дудко — ALSTOM, Россия

Концерн ALSTOM — крупный производитель газотурбинных установок мощностью от 4 до 262 МВт, паровых и гидротурбин, парогазовых установок, котлов и многого другого газотурбинного оборудования — создан в 1826 году. Российское подразделение ALSTOM представлено четырьмя компаниями: голов-ным предприятием, СП «АЛЬСТОМ Пауэр Унитурбо», СП «АЛЬСТОМ Пауэр Невский» и СП «АЛЬСТОМ СЭМЗ». Производственная деятельность компании обеспечивается тремя научно-производственными центрами, базирующимися в гг. Линкольн (Великобритания), Финспонг (Швеция) и Баден (Швейцария). В статье представлена развернутая панорама деятельности каждого центра, приведены исторические справки, подробно описаны разработки, такие, как газовые турбины Typhoon и Tornado, установка для привода электрогенератора Tempest, газотурбинные установки различной мощности серии GT.

Организация и экономическая эффективность ремонта рабочих лопаток турбин стационарных ГПА

С. Жданов, А. Хороших — ОАО «Газпром»,
Б. Грабовский, Е. Канашенко, А. Редкин — ДОАО «Центрэнергогаз»

В данной работе рассматриваются способы повышения эксплуатационных параметров, организация и экономическая эффективность ремонта рабочих лопаток турбин стационарных ГПА. Общее количество рабочих лопаток турбин, работающих в составе стационарных ГТУ предприятий ОАО «Газпром», составляет около 205 тыс. ед. Средняя годовая по-требность в лопатках турбин, заменяемых в ходе ремонтно-технического обслуживания (РТО), достигает 28 тыс. ед. Стоимость лопаток в общем объеме ежегодных поставок запасных частей для ГПА составляет примерно третью часть. Объемы поставок новых лопаток могут быть уменьшены за счет проведения восстановительного ремонта, который позволяет продлить срок их службы и сохранить в допустимых пределах мощность и кпд. В процессе ремонта решаются две основные задачи: восстановление геометрической формы и структуры (прочностных свойств) материала лопатки. Они базируются на сочетании сравнительно простых видов ремонта, проводимых на ремонтных предприятиях дочерних обществ ОАО «Газпром» и централизованного ремонта на специализированных предприятиях.

Опыт создания и применения «гибких» валов в ГТД

А. Кругляк, В. Романов, В. Садыков — НПП «Машпроект» (г. Николаев, Украина)

Решением ряда задач, связанных с разрушением межвального подшипника ротора низкого давления (НД) газотурбинного двигателя GT16000, явился отказ от применения межвального подшипника в конструкции ротора. «Гибкий» вал, работающий в закритической области, снял проблемы, которые существовали на предприятии в течение ряда лет. В статье, иллюстрированной графиками и рисунками, описаны исследования вибраций ротора НД без межвального подшипника при испытаниях двигателя GT16000 с различной величиной дисбаланса на валу: а) 80 г·см; б) эквивалентным радиальному биению 0,2 мм; в) 4400 г·см. Результаты показали, что максимальная амплитуда колебаний вала при прохож-дении первой изгибной критической частоты вращения составила ~ 3 мм (при дисбалансе 4400 г·см). Эта величина определила величину зазора между ротором ВД и валом НД двигателя GT16000, при котором не происходит касания роторов. Запас по второй критической частоте ротора НД достаточный: k = 1,26. Комплекс экспериментальных проверок гибкого вала (длительные 520 часовые испытания, в том числе 60 часов на резонансном режиме), проведенный на двигателе GT16000, свидетельствует о надежности этой конструкции.

Экономический эффект от оптимизации программы регулирования в приводных ГТУ

О. Варивода, О. Васин — ООО «Тюментрансгаз»
Б. Ревзин — УГТУ-УПИ

В Оптимизация программы регулирования ГТУ на неполных нагрузках и в холодное время года в отношении экономии топлива дает больший эффект в установках с регенерацией теплоты в цикле. В статье на примере 25-мегаваттных регенеративных двухвальных агрегатов фирмы General Electric, снабженных регулируемыми сопловыми аппаратами силовой турбины и входного направляющего аппарата, при nок = const и ТТ = const, показано что кпд снижается очень полого и коэффициент влияния мощности кпд может быть в 2,5 раза меньше. Приведены также результаты расчетного исследования ГТД компрессорных станций ОАО «Газпром», где программа регулирования ТТ = const может быть использована при температуре воздуха tb -35 С за счет уменьшения расхода воздуха через компрессор и регулирования направляющими лопатками ВНА. Для ряда КС ООО «Тюментрансгаз» средняя экономия топливного газа за год составила около 4%.

Исследование автоколебаний давления в камере сгорания с предварительным смешением топлива

М. Баштанников Р. Кашапов, С. Куликов, Д. Максимов, Д. Скиба — НПФ «Теплофизика»

В статье представлены результаты изучения возникновения колебаний давления при горении заранее смешанных газов в условиях работы низкоэмиссионной камеры сгорания, установленной на агрегате ГТК-10И. Столкнувшись с проблемой виброгорения при разработке экологически чистой камеры сгорания для этого агрегата, авторы настоящей работы поставили перед собой задачу исследования общих закономерностей возникновения автоколебаний при ис-пользовании горелочного устройства с предварительным смешением топлива (ПСТ).

О возможностях снижения эмиссии NОx в диффузионной камере сгорания газотурбинного двигателя с рекуперацией

М. Гойхенберг, В. Особов — ОАО «НПО «Сатурн»

В газотурбинном двигателе с рекуперативным подогревом сжатого воздуха остаточным теплом выхлопных газов экономия топлива получается в результате предварительного повышения температуры воздуха на входе в камеру сгорания. Уровень эмиссии NOx в камере сгорания диффузионного типа резко возрастает при увеличении температуры воздуха на входе в камеру сгорания. В настоящее время известны и используются следующие способы снижения эмиссии NOx путем:
— подвода воды или пара в зону горения;
— подмешивания продуктов сгорания к воздуху на входе в зону горения (рециркуляция);
— организации в камере двухстадийного горения с предварительным перемешиванием топливно-воздушных смесей.
В статье представлено несколько вариантов схем ГТУ, реализующих данный способ снижения эмиссии NOx.
Ремонтная технология для лопаток газотурбинных компрессоров