Циклы газовых турбин

Циклы газовых турбин [c.155]

Обычно для расчета воздухоподогревателя расходы воздуха и продуктов сгорания, их температуры, давления, степень регенерации тепла, а также величина суммарных относительных потерь берутся из расчета цикла газовой турбины. Выбирается тип поверхности теплообмена и ее геометрические характеристики. Метод, изложенный выше, позволяет избежать многочисленных вариантных расчетов и значительно облегчает расчет воздухоподогревателя. Этот метод расчета основан на определенных допущениях, он с достаточной степенью точности позволяет определить скорость продуктов сгорания, поверхность теплообмена, а также ее габаритные и массовые характеристики по заданным параметрам. На основании этого метода можно выбрать ту или иную конструктивную схему воздухоподогревателя, которая будет положена в основу рабочего проекта. [c.85]

Фит. 5. График зависимости межд) средней температурой газа и содержанием кислорода в цикле газовой турбины. [c.158]

Рис. 127. Схема цикла газовой турбины мощностью 750 кет.

Современная техника применяет газовые компрессоры большой производительности. Особенно большую производительность имеют компрессоры, являющиеся элементами цикла газовых турбин и турбо-реактивных двигателей. В этих установках, а также в крупных воздушных холодильных машинах используются осевые или, аксиальные, компрессоры. [c.76]

Рабочий процесс в ГТД. Как и в поршневом двигателе, в ГТД для повышения эффективности рабочего процесса воздух или топливо-воздушную смесь до начала горения необходимо подвергать сжатию. Однако если в поршневом двигателе в силу периодичности рабочего процесса все циклы образования рабочего тела, в том числе и сжатие, протекают в цилиндре, то в ГТД это оказывается неприемлемым. Поэтому ГТД кроме газовой турбины имеет компрессор, который давление забираемого из атмосферы воздуха повышает в 5, 10, 20 и более раз, и камеру сгорания, где воздух, поступающий от компрессора, нагревается за счет сгорания топлива. [c.160]

Пример 4.1. В холодильнике газовой турбины с замкнутым циклом по трубам течет холодная вода, а горячий газ из регенератора обтекает эти трубы в осевом направлении. Расход воды достаточно велик, чтобы можно было считать температуру стенок металлической трубы постоянной и равной температуре воды по всей длине трубы. [c.81]

В качестве простейших циклов газотурбинных установок (ГТУ) приняты циклы с изобарным подводом теплоты и цикл с изохорным подводом теплоты. Современные ГТУ в основном работают с изобарным подводом теплоты. В газовой турбине рабочим телом служат продукты сгорания жидкого или газообразного топлива. [c.155]

В статье Харпера [36] сообщаются материалы о создании вращающегося теплообменника для ГТУ в США. Для определения типа РВП, поверхности нагрева, а также оптимальных размеров был проведен анализ для газовой турбины мощностью 4000 л. с. с максимальным к. п. д. цикла 34%. В предлагаемой конструкции поверхность иагрева состоит из слоев проволочной сетки, перпендикулярных к направлению потока. [c.145]

В современных ЭЭС, как правило, используется воздушное охлаждение, поэтому отпадает необходимость в охлаждающей воде. Потребность в охлаждающей воде возникает при использовании в ЭЭС концевого цикла - паровых или газовых турбин. Однако мощность концевого цикла составляет 10-25% общей мощности ЭЭС, соответственно и потребление охлаждающей воды в 4-10 раз ниже Такими образом, ЭЭС потребляют сравни- [c.128]

Структуру потребления коксового газа в качестве горючего ВЭР иллюстрируют данные по Японии, добившейся существенных результатов в его утилизации. В этой стране из общего годового потребления коксового газа ( 10 млрд м ) на обогрев коксовых печей расходуется около 22%, в металлургическом производстве — 56, в городских отопительных системах — 10, на ТЭЦ — 8% и т.д. (Комплексное... 1988 г.). В ней же энергию коксового газа довольно широко используют в газовых турбинах, соединенных в одном цикле с генераторами электрического тока. [c.413]

Применение газовых турбин (экспандеров) в газотурбинных циклах позволяет обеспечить многие процессы, протекающие прн повышенных давлении и температуре, частично или полностью энергией, расходуемой на компримирование. Отходящие "газы реакции используются для привода компрессора-экспандера (рис. 9), причем чем выше температура этих газов на входе, тем больше количество вырабатываемой энергии. Если температура отходящих из экспандеров газов ниже температуры окружающей среды, то эти газы можно применять для охлаждения технологических потоков. Примером использования вторичных источников энергии служит применение воздуходувки на установках каталитического крекинга, привод которой осуществляется отходящими дымовыми газами регенерации. [c.82]

При широком применении на электростанциях низкосортных углей с большим содержанием серы и золы возникает проблема по охране окружающей среды. Эта проблема может быть решена, когда объединяются в энерготехнологический цикл процесс газификации твердого топлива и использование полученного газа в парогенераторах. Процесс газификации твердого топлива осуществляется в газогенераторах на паровоздушном дутье при давлении до 2 МПа. Полученный газ с теплотой сгорания 4000—4800 кДж/м после очистки от пыли и сернистых соединений поступает в топку высоконапорного парогенератора, продукты сгорания которого затем под давлением 1,2 МПа при температуре 950— 1100° С направляются в газовую турбину, вращающую воздушный компрессор и электрогенератор. Полученный в парогенераторе пар высокого давления (13 МПа) используется в паровой турбине для выработки электроэнергии. Пар для газогенератора поступает из отборов паровой турбины, а воздух —от воздушного компрессора газовой турбины. [c.25]

Для компрессионного холодильного цикла, особенно при больших мош ностях, вместо поршневых машин стали применяться центробежные компрессоры. Электрический привод обычно не применяется, так как он не дает возможности менять число оборотов компрессора в зависимости от скорости прохождения газов через установку. Паровые или газовые турбины или соответствующие поршневые двигатели имеют в этом отношении значительные преимущества. [c.35]

Во время относительно низкого потребления энергии избыточную часть можно использовать для электролиза воды с получением водорода, который при необходимости направляют в газовые турбины с генераторами для получения электроэнергии. Схема такой газовой турбины, работающей на водороде и воздухе или водороде и кислороде (получаемом при электролизе), приведена на рис. 10.9. В этом газотурбинном цикле достигаются температуры порядка 3000 К, так что турбина должна работать с охлаждаемыми лопатками. Такие газовые турбины могут иметь КПД 60 % и выше [204]. Возможно создать водородно-кислородную турбину, в которой продуктами сгорания будет только вода. [c.559]

Рис. 14.65. Высокотемпературный цикл газотурбинной установки I — компрессор 2 — камера сгорания 3 — газовая турбина 4 — генератор 5 — котел-утилизатор тепла

На рис. 14.67 приводится схема установки для комбинированного использования газовой турбины и парового цикла. [c.182]

Рис. 14.67. Ступенчатое использование энергии при комбинированном цикле 1 — газовая турбина 2 — генератор 3 — котел-утилизатор 4 — паровая турбина 5 — генератор

Промышленная (индустриальная) когенерация в промышленности используется, как правило, в местах с высоким потреблением технологического тепла и электроэнергии в течение всего года. Яркие примеры могут быть найдены в нефтепереработке, производстве бумаги, химическом производстве, тепличных хозяйствах, текстильной промьппленности. Тепловая энергия, чаще всего, потребляется в виде пара, поэтому большинство современных индустриальных кооперационных систем построено на базе газовых турбин или с комбинированным циклом. [c.192]

При видимом качественном отличии технологических процессов ТЭС и АЭС (получение тепловой энергии либо при сжигании топлива, либо при управляемом делении ядер расщепляющихся элементов) они имеют единый теплосиловой цикл получения электроэнергии и, как следствие, много общего в воздействии на природную среду. Во-первых, это большой сброс низкопотенциального тепла, практически неизбежный как при реализации классического пароводяного цикла, так и в газовых установках (газовые турбины, магнитогидродинамические генераторы). Во-вторых, и ТЭС, и АЭС дают газообразные, жидкие и твердые отходы, содержащие вредные вещества. Если говорить о выбросах радиоактивных веществ, то угольные ТЭС в сумме существенно превосходят атомные станции при нормальной работе последних. Но, естественно, все виды отходов атомных и тепловых станций (для последних — в сильной зависимости от вида топлива, а также от способа его сжигания) могут существенно отличаться количественно и качественно. [c.522]

Камера низкого давления (1,5 ama) служит для моделирования процессов, происходящих в газовых турбинах открытого цикла. Каскад лопаток является поверхностью для отложений золы. Температура газообразных продуктов горения, существующая в этой точке, может регулироваться в широком интервале. [c.348]

СС СЗ (ТЗ X ш 5 О о а о, сз с н газовая турбина с открытым циклом газовая турбина с замкнутым циклом двигатель внутреннего сгорания карбюра- торный двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия [c.22]

Учитывая, что понижение давления дросселированием является самым неэкономичным процессом, большое число газотурбостроительных организаций и множество исследователей пытались полезно использовать (утилизировать) безвозвратно теряющийся при дросселировании перепад давлений в цикле газовой турбины, в частности, путем применения турбодетандера вместо клапанов в магистрали подачи топливного газа к основ- [c.212]

Подача избытка воздуха на вторичный реформинг обеспечивает гибкость силового цикла. Компрессоры криогенной очистки и сжатия азотоводородной смеси имеют привод от паровых турбин, а воздух для вторичной конверсии сжимается в компрессоре, приводимом газовой турбиной. Продукты сгорания турбины 3 подаются в печь конверсии 4. Установка может быть спроектирована как сбалансированной по пару, так и с потреблением или выдачей пара на сторону /92, 42,]. [c.258]

Сравнение с традиционными технологиями. По современным оценкам максимально возможная эффективность в будущем составит а) для систем паровых котлов с использованием оптимального дизайна до 42-44% б) систем горения в кипящем слое высокого давления с комбинированным циклом до 50% (при сочетании газовой турбины с паровой турбиной) в) системы интегрированно-комбинированного цикла с газификацией (при сочетании газовой и паровой турбин) до 52% г) системы комбинации газификации угля с ТЭ эффективность до 60%, а при использовании тепла для когенерации до 85%> [c.62]

Практическая осуществимость и стабильность газожидкостного цикла на N264 были проверены в ресурсных испытаниях на опытной установке Вихрь-1 с газовой турбиной при 500 С и тепловой мощности 1000 квг. [c.4]

Невысокие теплоперепады в турбине, малые удельные объемы и благоприятные параметры на линии насыщения конденсационного цикла на N204 позволяют добиться значительного увеличения удельной мощности турбин, улучшить их весогабаритные характеристики (в 3—5 раз), что дает возможность создать одновальные газовые турбины единичной мощностью ООО—2000 Мет [414] при 3000 об/тИ н. [c.5]

Результаты, установленные в работах [419—423], указывают на необходимость учета влияния кинетики химических реакций при выборе тепловых схем и параметров цикла, при расчетах теплообменных аппаратов п проточных частей газовых турбин. Для решения этих задач требуется разработка методов расчета параметров потока N204 в каналах с постоянным и переменным поперечным сечением при наличии и отсутствии энергообмена и трения, а также детальное знание кинетики и механизма химических процессов, протекающих в реагирующей четырехокиси азота. [c.7]

Разрабатываются также схемы ЭЭС на основе ТЭРКЭ, в которых предусмотрены газификация угля и турбомашинныи цикл. Термодинамический анализ показал, что общий КПД может достигать 50% в случае ЭЭС с паровой турбиной и 45% в случае ЭЭС с газовой турбиной. Расход воды оценивается в 1,5 м /(МВт ч) в случае с паровой турбиной и 0,3 м /(МВт ч) в случае ЭЭС газовой турбиной. Ожидается, что в 90-х годах будут созданы коммерческие ЭЭС мощностью от десятков ДО сотен мегаватт, работающие на угле и природном газе. [c.122]

Весьма успешной была работа советских научно-исследовательских институтов по проблеме использования ртутного котла и турбины. Были доказаны экономичность ртутно-паровых турбин и возможность создания так называемого ртутно-водяного бинарного цикла, в котором тепло конденсирующегося ртутного пара используется в специальном конденсаторе-испарителе для получения водяного пара. А до этого ртутный пар успевает покрутить вал генератора. Полученный водяной пар приводит в движение второй электротурбогенератор... В подобной системе, работающей только на водяном паре, удается в лучшем случае достигнуть КПД 30%. Теоретический же КПД ртутно-парового цикла (45%) намного выше, чем у газовой турбины (18—20%) и дизеля (35—39%). В 50-х годах в мире существовало уже несколько.таких энергетических установок мощностью до 20 тыс. киловатт. Дальше дело, к сожалению, не пошло, главным образом из-за нехватки ртути. [c.245]

Охлаждение осуществляется с помощью этилен-пропилеиового холодильного цикла- В зависимости от мощности и экономических показателей данной установки применяют центробежные или поршневые компрессоры с приводом от электродвигателей паровых или газовых турбин или газовых двигателей. При применении электродвигателей установка пиролиза бензина не требует внеш [c.235]

Такие установки имеют ряд преимуществ по сравнению с газотурбинными, которые работают с использованием высокотемпературного цикла. Кроме того, низкосортные виды топлива, например уголь, могуг применяться для высокотемпературного цикла выработки пара, но не для вьфаботки электроэнергии газовой турбиной. Для более низких значений давления технологического пара паровые турбины будут, вероятно, более предпочтительными, чем газовые, несмотря на то, что при более высоких температурах количество электроэнергии из паровых турбин может оказаться чрезмерно малым для достижения достаточно хорошей экономии. В то же время газовая турбина будет вырабатывать одинаковое количество электроэнергии как при высоких, так и при низких давлениях технологического пара. [c.182]

Установки, работающие по комбинированному циклу, обычно имеют генератор с приводом от газовой турбины, котел-утилизатор и отдельно паротурбинный генератор. Компрессор принимает воздух, поступающий из атмосферы, и сжимает его до давления 0,84—1,12 МПа. В камере сгорания сжигается топливо, смешанное с воздухом, для обеспечения подачи горячих газов в газовую турбину, вырабатьшающую электроэнергию. В котле-утилизаторе отходящие из газовой турбины газы превращаются в энергшо пара. Из этого котла, который может либо не иметь отопления, либо иметь [c.182]

Системы комбинированных циклов с котлами-утилизаторами без отопления, имеющими дополнительное отопление и полностью отапливаемыми, уже поставляются промьшшенности, а также и паровые турбины с противодавлением для получения технологического пара низкого давления. Если в этих системах отсутствуют камеры догорания, то их показатехш аналогичны показателям газовых турбин высокотемпературного цикла. [c.183]

Когенерационные системы, как правило, классифицируются по типам основного двигателя и генератора, а также по типу топлива. Сравнение будет производиться между паровыми турбинами, поршневыми двигателями, газовыми турбинами, турбинами комбинированного цикла и микротурбинами. [c.185]

Рекомендуется также гфименять комплексные установки с полным энергетическим циклом [15]. В этом случае ПГ сжигается в газовой турбине, служащей для привода электрогенератора. Выхлопные газы, имеющие высокую температуру, используются в лесосушильных камерах различной конструкции и для нагрева воды. [c.576]

Для паровых и газовых турбин с прямым или редукторным соединением и в механизмах регулирования скорости турбин. Специфические области применения электростанции с комбинированным циклом ( GT), включая объекты с общей циркуляционной системой для паровой и газовой турбин для установок, снабженных паровыми или газовыми турбинами, применяемых для выработки электроэнергии, для прокачивания природного газа по трубопроводам, для технологических целей и на когенерационных станциях, вырабатывающих электрическую и тепловую энергию. [c.108]

Минеральные турбинные масла для паровых и газовых турбин, гидротурбин, турбокомпрессорных машин, турбин комбинированного цикла, работающих при высоких температурах, предназначены для смазьшания и охлаждения подшипников различных турбоагрегатов. Эти же масла используют в системах регулирования этих машин в качестве гидравлической жидкости. [c.701]

Испытание материалов на пригодность для лопаток газовых турбин проводится путем повторных погружений в расплавленную УгОб и кратковременного обжига в кислороде при 925° С. Материалы улучшают путем обогашения хромом и кремнием в краевой зоне хромистых сталей по способу термохромирования или силици-рования. На рис. 1.124 показана коррозия различных легированных сталей после нескольких циклов образований окалины. Спла- [c.130]

Для того чтобы проточная часть могла быть очищена в течение короткого времени без разборки турбины, на входе в турбину устанавливают равномерно по всей периферии облопачивания небольшие распыливающие сопла. Эти сопла служат дпя подачи тонкораспыленной воды на лопатки. В процессе промывки ротор газовой турбины приводится во вращение пусковым мотором со скоростью, не превышающей 400 об/лшн. По достижении этой скорости пусковой мотор выключается и ротор постепенно останавливается. Все это время продолжается нодача воды. Таким образом, создается двинюние распыленной воды через всю проточную часть при помощи потока воздуха, поступающего от компрессора. Непосредственно перед прекращением вращения ротора турбины прекращается подача воды и установка выдерншвается в неподвижном состоянии в течение 15 мин. При этом отложения размягчаются. Полный цикл очистки повторяется шесть раз. Для промывки используется обычная водопроводная вода. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология