Методические указания

Изменение мощности и кпд газотурбинного двигателя в процессе изменения нагрузки ГТУ является следствием сложного взаимодействия осевого компрессора, газовой турбины, камера сгорания и центробежного нагнетателя природного газа.

Регулирование мощности и экономичности ГТУ на частичных нагрузках может осуществляться тремя основными путями: количественно - путем изменения расхода рабочего тела, качественно - изменением термодинамических параметров цикла ГТУ и смешанным путем, сочетающим в себе элементы количественного и качественного регулирования.

Регулирование режимов работы ГТУ можно проследить на основе совмещения характе­ристик осевого компрессора, турбины и нагнетателя для простейших схем ГТУ (одновальные и двухвальные) открытого цикла.

При сравнении характеристик изменения мощности ГТУ в зависимости от частоты вращения нагнетателя оказывается, что одновальная ГТУ при снижении частоты вращения бывает теряет мощность, чем снижается мощность, потребляемая нагнетателем.

Важнейшими характеристиками переменного режима работы газотурбинных двигателей является их эффективно-термодинамический кпд и расход топлива относительной мощности носит линейный характер.

Как для одновальных, так и для двувальных ГТУ при регулировании двигателей изменения частоты вращения турбины зависимость относительного расхода топлива от относительной мощности носит линейный характер.

В этих условиях расход топлива на холостом ходу является основным показателем положения кпд ГТУ на частичных нагрузках.

В зксплутационных условиях характеристики агрегата могут заметно изменяться по ус­ловиям режима его работы и из-за ухудшения его технического состояния (снижение кпд компрессора, турбины и т.д.), что вызывает перерасход топлива на установке.

Даже рассчитав возможные режимы работы турбин и компрессоров, необходимо для оп­ределения зоны возможных режимов работы ГТУ ввести дополнительные ограничения.

Вопросы для самоконтроля

1. В каких ГТУ можно осуществлять только смешанное регулирование?

2. От чего зависит характер изменения расхода кпд ГТУ?

3. Чем отличаются количественный и качественный способы регулирования ГТУ?

4. Почему нельзя уменьшить расход воздуха через компрессор до нуля?

5. Как изменяются расходы рабочего тела при режимах частичных нагрузок ГТУ, предназначенных для привода нагнетателей природного газа?