Комбинированная газотурбинная технология преобразования энергии на базе авиационных ГТД

• Автор: Салихов, Азат Ахсанович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ГЛАВА 1. Анализ состояния вопроса. Постановка задачи
1.1. Эффективность и надежность энергопроизводства на базе газотурбинных технологий
1.2. Обзор литературных источников. Постановка задачи
ГЛАВА 2. Критерии эффективности комбинированной газотурбинной энергоустановки
2.1. Экономия топлива как функция цели конвертирования авиационных ГТД для энергетики
2.2. Критерии и оценка эффективности комбинированного преобразования энергии
2.3. Потенциал применения комбинированной газотурбинной технологии
2.4. Повышение эффективности энергопроизводства
ГЛАВА 3. Технология использования конвертированных авиационных газотурбинных двигателей в энергетических установках
3.1. Оптимизация схемы и параметров ГТУ для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии
3.2. Надежность и ресурс газотурбинной энергетической установки
3.3. Основные технические решения управления энергетической установкой с авиационным ГТД
3.4. Экологические аспекты внедрения газотурбинных технологий
3.5. Природный газ - основной перспективный вид топлива для ГТУ

ГЛАВА 4. Газотурбинная технология преобразователя энергии
4.1. Газотурбинная энергетическая установка ГТУ-10/95
4.2. Оптимизация параметров газотурбинного привода
4.3. Обеспечение ресурса при конвертировании двигателя
4.4. Экспериментальная отработка двухтопливной камеры сгорания
4.5. Оптимизация турбины
4.6. Система автоматизации и управления ГТУ-10/95
4.7. Экологическое обеспечение ГТУ-10/95
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
а- скорость звука;
Ов- расход воздуха во входном устройстве, кг/с;
GJ - расход топлива в камере сгорания, кг/ч;
J - полярный момент инерции ротора, кг'м2; к - показатель адиабаты
Ни - низшая теплотворная способность;
N - мощность, Вт;
П, п ,п - частота вращения ротора (высокого, низкого давления), об/мин;
КВД КНД
Р - давление в сечении газовоздушного тракта, Па;
- газовая постоянная, Дж/ кг'К;
С^ - удельный расход топлива, кг/квт.ч;
(2 - тепло, Дж/кг;
П - повреждаемость;
Т - температура в сечении газовоздушного тракта, К; а - коэффициент избытка воздуха; н - энтальпия;
Е - эксергия;
У энтропия;
- КПД компрессора;
Л мех' механический КПД;
Г] т -КПД турбины;
77, - термический КПД;

Анализ схем и параметров уже созданных энергетических установок на базе конвертированных авиационных ГТД показывает, что в той или иной мере названные выше проблемы решены [21].
В то же время специфика применения конвертированных энергоустановок по-новому акцентирует проблемы. Например, в отличие от применения ГПА, при производстве электроэнергии во главу угла становятся схемные решения, позволяющие снижать затраты топлива. Проблемы применения установок сложных схем, сочетающих газотурбинные и паротурбинные установки, устройства утилизации тепла отходящих газов, изменение схем и параметров цикла при изменении внешних условий и нагрузки становятся более актуальными [42].
3.1. Оптимизация схемы и параметров ГТУ для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии
Газотурбинные установки мощностью 10-30 мВт, как показано выше, могут широко использоваться на промышленных и отопительных ТЭЦ вместо паровых турбин близкой или меньшей мощности. Перспективными считались ГТУ (с КПД, большим 35%), способные экономично вырабатывать электрическую энергию при пониженной тепловой нагрузке или без нее, однако именно последнее условие и следствие из него требуют внимательного изучения.
1. Двигатель с КПД названного уровня должен иметь высокую степень повышения давления в компрессоре. Это обязательно многоступенчатый
компрессор со степенью повышения давления порядка Л =20. Помимо того,

что это двухкаскадный компрессор, он должен иметь развитую