Создание высокоэффективных воздухозаборных трактов для энергетических газотурбинных и парогазовых установок

• Автор: Михайлов, Владимир Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 377 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ВОЗДУХОЗАБОРНОГО ТРАКТА. ПАРАМЕТРЫ ВЗТ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПОКАЗАТЕЛИ ГТУ И ПГУ
1.1. Конструктивные схемы воздухозаборного тракта
1.2. Гидравлические потери на входе в ГТД и их влияние на характеристики энергоустановок (на примере ГТД)
1.3. Основные понятия и принципы фильтрации воздуха
1.4. Системы фильтрации КВОУ, применяемые в отечественной и зарубежной энергетике
Выводы:
2. СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ, УЧИТЫВАЮЩЕЙ ВЛИЯНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ НА ВХОДЕ В ГТД
2.1. Расчетно-экспериментальные исследования влияния потерь на входе в ГТД на характеристики энергоустановок (на примере ГТД)
2.2. Выбор исходной базовой математической модели ГТД, удовлетворяющей предъявляемым требованиям
2.3. Адаптация базовой математической модели для обеспечения возможности моделирования изменений параметров технического состояния входного устройства
2.4. Моделирование изменений потерь давления на входе ГТД
2.5. Моделирование работы камеры сгорания
2.6. Моделирование изменения теплофизических свойств рабочего тела по тракту в зависимости от его состава и температуры
2.7. Принципы алгоритмизации решения БММ ГТД
2.8. Разработка алгебраической математической модели (АММ) влияния потерь на входе ГТД М90ФР
Выводы:

3. ОБЛЕДЕНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КВОУ, СОЗДАНИЕ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ОТ ОБЛЕДЕНЕНИЯ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИКЛОВОГО ВОЗДУХА
ЗЛ. Обледенение элементов КВОУ и других составляющих входного тракта
компрессора ГТД
ЗЛ Л. Условия обледенения поверхности тел, обтекаемых воздушным
потоком
3 Л .2. Обледенение элементов КВОУ
ЗЛ.3. Анализ существующих конструкций противообледенительных
систем (ПОС)
ЗЛ.4. Системы сигнализации обледенения с автоматизацией включения в
работу системы обогрева элементов ВЗТ
3 Л .5. Конструкции ПОС для КВОУ ГТЭ-110 (ОАО «НПО «Сатурн») на Ивановской ГРЭС, КВОУ ГТЭ-65 (Филиал ОАО «СМ» - ЛМЗ) на ТЭЦ-9 (ОАО «Мосэнерго»), МЭС-60 (ФГУП ММПП «Салют») на
ТЭЦ-28 (ОАО «Мосэнерго»)
ЗЛ .6. Системы шумоподавления от ПОС
3.2. Охлаждение циклового воздуха
3.2.1. Анализ существующих систем охлаждения циклового воздуха
3.2.2. Разработка и исследование системы «Туман» с применением в составе установки МЭС-60 ФГУП ММПП «Салют», установленной
на ТЭЦ-28 ОАО «Мосэнерго»
Выводы:
4. ПРОБЛЕМА ШУМОГЛУШЕНИЯ ПРИ ВСАСЫВАНИИ ВОЗДУХА В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ГТД
4.1. Развитие технологий и средств шумозащиты энергетического оборудования
4.2. Акустическое моделирование в задаче защиты от шума всасывания ГТУ
4.3. Конструкции шумоглушителей для ГТЭ-110, ГТЭ-65,

Выводы:
5. ИССЛЕДОВАНИЯ СРЕДСТВ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА И СОЗДАНИЕ УНИФИЦИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ КВОУ для СТАЦИОНАРНЫХ ГТД
5 Л. Результаты исследований комби-системы фильтров компании EMW
(Германия) для ВЗТ ГТЭ-65 на ТЭЦ-9 (ОАО «Мосэнерго)
5.2. Создание унифицированных 100 % готовности модулей для комплектации КВОУ
5.3. Конструкции модулей для КВОУ ГТЭ-110 Ивановской ГРЭС
5 4. Конструкции модулей для КВОУ ГТЭ-65 ТЭЦ-9 ОАО «Мосэнерго»
5.5. Конструкции модулей для КВОУ ГТУ-20С ФГУП ММПП «Салют»,
поставка в Нигерию
Выводы:
6. АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ОТРАБОТКА И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ВОЗДУХОЗАБОРНЫХ ТРАКТОВ
6.1. Критерии аэродинамического совершенства ВЗТ и методика их определения
6.2. Результаты аэродинамической отработки модели ВЗТ ГТЭ-110 Ивановской ГРЭС
6.3. Результаты аэродинамической отработки модели ВЗТ ГТЭ-65 ТЭЦ-
ОАО «Мосэнерго»
6.4. Математическое моделирование ВЗТ ГТЭ-110 Ивановской ГРЭС
6.5. Расчетно-экспериментальное исследование и оптимизация геометрии входного патрубка осевого компрессора ГТУ, установки ГТЭ-110, с разработкой технических рекомендаций по снижению уровня потерь энергии, интенсивности нестационарных процессов и обеспечению заданной структуры потока на входе в компрессор
6.5.1. Моделирование аэродинамических процессов, во входном патрубке
осевого компрессора ГТЭ-

четыре основных принципа оказывают влияние на частицы, размер которых меньше ячеек, и определяют эффективность использования фильтрующих материалов. Данными принципами являются: столкновение, перехватывание, диффузия и электростатическое притяжение. Первые три процесса составляют группу так называемых механических методов захвата частиц, последний — это электростатический метод.
Столкновение является процессом фильтрации, при котором относительно большие частицы пыли при прохождении через фильтр не могут следовать в направлении потока воздуха вокруг волокон материала из-за их сравнительно большой инерции. В результате эти частицы сталкиваются с волокнами. Интенсивность оседания частиц на волокнах повышается при увеличении их размера, скорости движения и плотности материала фильтра. Влияние данного механизма важно при размере частиц более 1 мкм и зависит от плотности частиц в потоке.
Перехватывание является процессом, который происходит, когда частицы двигаются в воздушном потоке и последовательно сталкиваются с волокнами материала. Они теряют скорость движения и в результате столкновения задерживаются на волокнах. В основном данный процесс характерен для частиц, диаметр которых больше 1 мкм. Эффективность перехватывания повышается с увеличением размера частиц и плотности материала фильтра. Однако эффективность процесса перехватывания не зависит от скорости движения частиц и их плотности в потоке.
Процесс диффузии связан с броуновским движением лёгких и малых частиц (пыльца, частицы дыма и сажи, масляный туман) Движение очень малых частиц (меньше 1 мкм) имеет непоследовательный «дрожащий» характер. Такое поведение объясняется взаимным влиянием и столкновением самих взвешенных частиц. Закон Грэхэма описывает прямую пропорциональную зависимость диффузии от квадратного корня плотности газа (при постоянной температуре). Отсюда понятно, что именно влияет на