Создание высокоэффективных воздухозаборных трактов для энергетических газотурбинных и парогазовых установок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.12, доктор технических наук Михайлов, Владимир Евгеньевич

  • Михайлов, Владимир Евгеньевич
  • доктор технических наукдоктор технических наук
  • 2009, Санкт-ПетербургСанкт-Петербург
  • Специальность ВАК РФ05.04.12
  • Количество страниц 377
Михайлов, Владимир Евгеньевич. Создание высокоэффективных воздухозаборных трактов для энергетических газотурбинных и парогазовых установок: дис. доктор технических наук: 05.04.12 - Турбомашины и комбинированные турбоустановки. Санкт-Петербург. 2009. 377 с.

Оглавление диссертации доктор технических наук Михайлов, Владимир Евгеньевич

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ВОЗДУХОЗАБОРНОГО ТРАКТА. ПАРАМЕТРЫ ВЗТ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПОКАЗАТЕЛИ ГТУ И ПТУ.

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.

3.1. Обледенение элементов КВОУ и других составляющих входного тракта компрессора ГТД.

3.1.1. Условия обледенения поверхности тел, обтекаемых воздушным потоком.

3.1.2. Обледенение элементов КВОУ.

3.1.3. Анализ существующих конструкций противообледенительных систем (ПОС).

3.1.4. Системы сигнализации обледенения с автоматизацией включения в работу системы обогрева элементов ВЗТ.

3.1.5. 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»).

3.1.6. 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.

5.1. 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-110.

6.5.2. Экспериментальные исследования аэродинамических и пульсационных характеристик входного патрубка осевого компрессора.

6.5.3. Результаты экспериментальных исследований аэродинамических и энергетических характеристик модели входного патрубка с элементами стабилизирующими его работу.

6.5.4. Результаты расчетных оценок уровня потерь во входном патрубке осевого компрессора.

6.6. Методика и результаты расчета прочности ВЗТ.

Выводы:.

7. СОЗДАНИЕ ВЗТ СТАЦИОНАРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ГТД И ПГУ

РАЗЛИЧНЫХ МОЩНОСТЕЙ.

7.1. Разработка общих технических требований к системам фильтрации воздуха для энергетических ГТУ и ПГУ.

7.2. ВЗТ МЭС-60 на ТЭЦ-28 (ОАО «Мосэнерго»).

7.3. ВЗТ ГТЭ-110 на Ивановской ГРЭС.

7.4. ВЗТ ГТЭ-65 на ТЭЦ-9 (ОАО «Мосэнерго»).

7.5. ВЗТ ГТУ-20С, ФГУП ММПП «Салют» (поставка в Нигерию).

7.6. Программа и методики пуско-наладочных испытаний.

Выводы:.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Турбомашины и комбинированные турбоустановки», 05.04.12 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание высокоэффективных воздухозаборных трактов для энергетических газотурбинных и парогазовых установок»

Перспективное направление развития энергетики связано с использованием в качестве привода генераторов тепловых электростанций газотурбинных и парогазовых установок [1].

Существенное влияние на работу ГТД оказывают климатические условия и качество циклового воздуха.

Цикловой воздух, поступающий в компрессоры ГТУ, содержит большое количество взвешенных в воздухе частиц с различными физико-химическими свойствами. Компрессор и газовая турбина по своей природе очень чувствительны к воздействию загрязняющих примесей, так как включают элементы, работающие в условиях высоких скоростей и давлений.

Условно территория России и СНГ, где могут быть установлены энергетические установки, делится на 5 зон (рис. 1), причем II, III и IV зоны — это зоны повышенной запыленности атмосферы.

В таблице 1 представлены регионы и энергетические объекты Российской Федерации, с установленными на них ПТУ, на которых осуществлен мониторинг атмосферной пыли с последующей оценкой среднегодовой концентрации по спектральным составляющим.

Концентрация составляющих атмосферной пыли приведены в таблице 2, из которой видно, что наибольшую концентрацию имеют окислы железа и кремния, пылевые частицы которых обладают значительными абразивными качествами.

Согласно исследованиям ресурс лопаточного аппарата ГТУ, расположенных в этих зонах, без использования надежных и эффективных обеспыливающих устройств, значительно ниже расчетного [2].

ГТУ требует большого расхода воздуха и в то же время она чрезвычайно чувствительна к потерям давления во входном и выхлопном трактах.

Известно, что потери давления во входном тракте 1000 Па (100 мм вод. ст.) снижают до 2 % мощность ГТУ [3].

Таблица 1

Регионы и энергетические объекты с ПГУ (мониторинг состава атмосферной пыли)

1975 г. Магнитогорск, №232, 594 (из атмосферы)

1979 г. 1980 г. Краснодарская ТЭЦ, №17, 18 (ГТ-100)

1984 г. Криворожсталь, №672 (улов пыли в бункере под циклоном ВОУ при естественном запылении)

1985 г. ТЭЦ-1, №362 (пыль с лопаток ИЖСП)

1985 г. ГРЭС-3, № 363 (с фильтров ГТ-100)

1985 г. Новопсков, №361 (с фильтра типа «В»)

1986 г. Симферопольская ТЭЦ, №802, 803, 804 (ф.1; 2; за ф. II яр.)

1986 г. 3-д «Камаз», №805, 806 (вход в торцевую диафрагму; с ФС ВУ)

1986 г. Череповец, №931, 932

1986 г. Липецк, №933, 934

1987 г. 3-д Петровский, №339

1987 г. Тулачермет, №340

1987 г. Электрогорск, №341

1987 г. Туркмения, г. Мары №490

1988 г. г. Яготин, №38

1988 г. Ивановская ГРЭС, №39

2006 г. Калининградская ТЭЦ, №9 (КВОУ)

1989 г. Новокузнецк, №653 (пыль с каркаса висциновых фильтров)

1989 г. Новокузнецк, №654 (пыль на крыше ВЗК у воздухозаборной трубы)

1989 г. Молдавская ГРЭС, №655 (пыль с фильтров КВОУ-ткань ФРИК-ПГ, ярус 1)

1989 г. Молдавская ГРЭС, №655 (пыль с фильтров КВОУ- ткань ФРИК-ПГ, ярус 2)

1991 г. Новотульский металлургический комбинат, №132 (из бункера циклона КВОУ К-3750)

Таблица 2

Состав атмосферной пыли на объектах РФ (объемное содержание а %)

Хим. состав пыли Магнитогорск Криворожск Завод Петровский Тулачер-мет Череповец Липецк Новокузнецк Новотульский мет. комбинат

1975 г. 1984 г. 1985 г. 1987 г. 1986 г. 1986 г. 1989 г. 1991 г.

232 594 672 362 363 339 340 931 932 933 934 653 654 132

8Ю2 12,0 17,2 14,4 7,7 27,2 7,7 16,4 14,8 12,2 17,7 19,6 14,1 7,8 7,4

Ре203 62,5 42,2 56,2 51,2 41,1 75,8 63,7 15,3 54,9 36,6 20,9 47,8 29,6 63,6

А1203 4,3 6,4 1,3 2,9 8,8 2,4 Сл. 3,6 2,4 2,4 3,6 2,0 2,5 Сл.

СаО 11,0 22,5 11,5 19,5 9,5 10,6 12,0 19,7 8,8 9,4 13,5 6,6 6,2 12,6

МёО 1,2 1,4 1,8 2,7 2,5 Сл. Сл. 2,9 2,7 1,8 1,9 3,3 4,2 1,5

СиО Сл. Сл. Сл. - - Сл Сл. Сл. Сл. Сл. Сл. - -

Иа20 0,4 - 0,5 0,8 1,2 0,4 0,4 0,6 0,3 0,6 0,8 0,5 0,3 Сл.

К20 0,4 - 0,4 0,8 1,4 0,2 0,3 0,6 0,3 0,8 1,0 0,5 0,2 0,3

БОз Сл. 1,3 1,8 14,4 8,7 2.1 2,5 5,7 2,1 6,8 5,7 2,4 0,6 со2 - 4,2 - - - - 11,0 3,6 3,4 5,9 1,1 0,7 w 0,4 1,4 - - - - 2,8 0,3 2,4 2,9 2,6 2,9 1,1

ППП 9,9 10,0 - - - - 23,1 11,4 18,4 23,7 23,0 50,0 10,3 с 4,6 н 0,4 р205 3,1

ППП - потери при прокаливании включают в себя органику и продукты разложения минеральных соединений

Хим. состав пыли Ново-псков Туркмения Мары Электро-горск Краснодарская ТЭЦ ГТ-100 г. Яготин Ивановская ГРЭС Симферопольская ТЭЦ «Камаз» г. Брежнев Калининградская ТЭЦ Молдавская ГРЭС

1985г. 1987г. 1987г 1979г 1980г. 1988г 1988г. 1986г. 1986г. 2006г. 1989г.

361 490 341 17 18 38 39 802 803 805 806 9 655 656

8Ю2 60,6 54,3 50,7 48,2 46,0 42,0 24,0 25,0 22,6 25,8 39,0 36,8 34,1 38,1

Ре203 12,2 8,2 11,9 6,8 6,0 6,8 6,9 6Д 10,1 10,6 14,6 21,3 21,7 15,5

А1203 14,7 13,7 15,5 10,6 10,3 9,7 6,1 6,9 5,2 5,7 8,1 5,6 8,4 9,2

СаО 3,8 12,1 9,7 4,7 6,5 4,2 15,2 21,9 13,3 4,3 5,9 8,2 5,0 5,5

1^0 1,6 4,5 2,9 4,7 6,5 2,9 2,4 2,0 1,8 2.4 2,0 8,2 6,5 1,7

СиО Сл. - Сл. - - - - - - - - - -

N320 1,3 1,3 0,8 1,2 1,4 0,8 1,1 1,1 2,4 0,8 1,1 1,1 0,9 1,0

К20 2,6 1,8 1,5 1,1 1,4 1,8 1,2 0,8 0,6 0,8 0,6 0,8 2,0 2,1

Б03 2,5 1,3 4,2 1,2 3,3 3,7 13,9 4,2 2,8 5,1 5,7 2,2 3,4 3,0

С02 - - - - - - 12,0 7,2 1,4 1,8 Отс. 1,0 0,9

W - - - - - 1,9 2,4 2,9 3,5 3,3 3,2 1,7 2,4 2,6 ппп - - - 24,8 25,0 28,4 27,5 31,4 41,1 44,5 22,8 22,2 19,7 21,0 с 13,5 н 2,2

О - чистого воздуха (0,1 мг/м3); 1 - слабой запыленности (0,5 мг/м3);

2 - повышенной запыленности (0,7 5 мг/м3); 3 - высокой запыленности (1,2 мг/м3);

4 - интенсивной запыленности (2,2 мг/м3)

Рис. 1 Зоны атмосферной запыленности воздуха (по средней концентрации):

Важным фактором, влияющим на характеристики ГТУ, является изменение температуры атмосферного воздуха, которая может изменяться в широком диапазоне, достигающим 60 °С.

При уменьшении температуры воздуха на 10 °С, при прочих равных условиях, мощность установки увеличивается на 9 % (относительных). Снижение мощности ГТУ при повышении температуры является их серьезным недостатком (до 30 % при I = 40 °С).

Результаты расчетов и специальных контрольных испытаний ряда ГТУ показали, что существуют продолжительные периоды, в течение которых из-за атмосферных факторов (температура, влажность) имеют место недовыработка мощности до 25 % и более, вследствие существенного снижения их термодинамической эффективности, а также реальная опасность обледенения элементов входного тракта и, соответственно, ухудшение работы агрегата вплоть до возникновения аварийной ситуации [2, 3, 4].

Время обеспечения номинальной мощности ГТУ не превышает 50.60 % для районов Средней Азии, Закавказья и Северного Кавказа, 70.80 % для районов черноземной и нечерноземной средней полосы, 85.90 % для северных и некоторых приморских районов.

Анализ эксплуатационных показателей отечественных и зарубежных ГТУ показывает значительное снижение технико-экономических показателей из-за загрязнения, эрозийного износа и коррозии проточной части. Снижение мощности и эффективности ГТУ обусловлено в основном ухудшением показателей работы компрессора [5, 6, 7].

Аэрозоли, присутствующие в цикловом воздухе, представляют собой полидисперсные системы с газообразной, твердой и жидкой фазами [8]. Для пыли одной из основных физических характеристик является гранулометрический состав или распределение частиц по размерам.

Важными характеристиками дисперсного материала являются также форма частиц и состояние их поверхности.

При анализе отобранной пыли можно определить следующие физико-химические характеристики атмосферной пыли, которые необходимо знать для решения проблем очистки:

- плотность диспергированного вещества и осажденных слоев пыли;

- влажность и гигроскопичность;

- химический состав, абразивность;

- адгезионные свойства, слипаемость, способность коагулировать, электропроводность;

- взрывоопасность и склонность к самовозгоранию.

Различные включения в цикловой воздух по-разному воздействуют на элементы газовоздушного тракта ГТУ. Одни включения приводят к абразивному износу и коррозии оборудования. Это снижает его механические и аэродинамические характеристики, а следовательно, надежность и долговечность, другие — к образованию отложений на лопатках, снижающих мощность и экономичность оборудования.

В диссертационной работе рассматриваются в основном действующие на энергетическое оборудование внешние пылевые включения, которые по характеру воздействия на проточную часть ГТУ можно условно разделить на четыре группы: эрозионно-опасные, коррозионно-опасные, налето-опасные и термо-опасные.

К эрозионно-опасным включениям относятся твердые частицы пыли с их диаметром более 15 мкм. Они опасны для осевых компрессоров ГТУ. Особенно интенсивный износ вызывают твердые кристаллические частицы минералов двуокиси кремния, силикатов, аммоносиликатов [7, 9, 10, 11].

К коррозионно-опасным включениям, вызывающим коррозию проточной части ГТУ, относятся химически агрессивные компоненты внешней среды, продукты сгорания некоторых топлив [12, 13, 14].

К налето-опасным включениям относятся мелкая атмосферная и промышленная пыль, соль испаряющейся воды, а также атмосферные осадки и капли, приводящие к обмерзанию воздухоприемного устройства и проточной части ГТУ [15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23].

К термоопасным включениям относятся как внутренние (масла, несгоревшие частицы топлива и масла из фильтров и подшипников), так и внешние органо-минеральные соединения, выветриваемые из почвы, которые при значительной концентрации в период повышенной запыленности могут сгорать в проточной части турбины [24].

Присутствие в цикловом воздухе абразивной пыли вызывает усиленную эрозию проточной части компрессора. Так как ГТУ расходуют в 4.6 раз больше воздуха, чем другие тепловые двигатели равной мощности, а также имеют элементы, работающие в условиях их обтекания потоком рабочего тела с большими скоростями, они наиболее чувствительны к воздействию даже незначительных количеств вышеуказанных включений. Практика эксплуатации стационарных ГТУ в условиях сильной запыленности показала, что абразивный износ компрессоров не вызывает до некоторых пор значительного снижения мощности, но уменьшает надежность и долговечность установки, а также время безотказной работы. Повышенная концентрация абразивных включений быстро приводит к аварийным ситуациям [11, 13, 14].

Коррозия деталей компрессора может быть вызвана (при отсутствии специальных антикоррозионных покрытий) увлажненными отложениями морских солей и других коррозионно-активных веществ, попадающих в компрессор с воздухом, для транспортных морских и энергетических ГТУ, установленных вблизи моря [25].

К основным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия металлургической, энергетической и химической промышленности. Агрессивные вещества попадают в компрессор также вместе с пылью.

Коррозия компрессора проявляется в повреждении поверхности дисков компрессора и в язвенной коррозии лопаток. Язвы могут служить концентраторами напряжения, приводя к снижению усталостной прочности лопаток. Усложнение и возникновение новых технологических процессов изготовления деталей ГТУ привели к появлению новых коррозионно-активных веществ, среди которых новые газообразные соединения, аэрозоли тяжелых и редких металлов, новые синтетические соединения и т.д. [26, 27].

К наиболее важным и серьезным проблемам, связанным с недостаточной фильтрацией воздуха, относится высокотемпературная сульфидно-оксидная коррозия лопаток турбин ГТУ. Сульфидно-оксидная коррозия лопаток газовых турбин и, прежде всего их 1-й ступени, стала отчетливо проявляться и активно влиять на работоспособность турбоагрегатов с середины 60-х годов. Вызвано это рядом факторов, среди которых главными являются: расширение сфер применения газовых турбин, использование в них низкосортных видов топлива, повышение начальной температуры газов и увеличение ресурса лопаток [28].

Жидкое топливо является основным источником серы и щелочных металлов - главных коррозионных агентов, попадающих с газовым потоком в турбину. К числу других примесей жидкого топлива, способствующих интенсивной коррозии лопаток относятся соединения ванадия, хлора, свинца и углерода. Природный газ, используемый как топливо в газовых турбинах, может содержать серу в виде сероводорода и меркаптановых соединений в довольно больших количествах. Например, объемное содержание сероводорода в природном газе оренбургского месторождения 1,5.4,5 % [29]. Природный газ может быть загрязнен также газовым конденсатом, в состав которого входят соединения серы и щелочных металлов.

Соединения, вызывающие сульфидно-оксидную коррозию или способствующие ее развитию, могут попадать в проточную часть турбины не только как продукты сгорания топлива, но и вместе с воздухом, поступающим в воздухозаборные тракты, а затем в компрессоры и далее в камеру сгорания и турбину. Одним из наиболее агрессивных соединений, попадающих с воздухом в проточную часть ГТУ, является хлорид натрия (при эксплуатации в приморских районах). Коррозионно-агрессивные примеси, содержащие сульфат и хлорид натрия, могут попадать в проточную часть ГТУ вместе с воздухом в виде пыли, особенно, если ГТУ эксплуатируется в районах с засоленной почвой (солончаковые пустыни и полупустыни). Усиление коррозии лопаток турбин [30] наблюдается также, если рядом с ГТУ расположены предприятия с интенсивными выбросами в атмосферу, скопления минеральных удобрений, магистрали с автомобильным движением и т. д.

Наиболее важным явлением при недостаточной фильтрации воздуха является попадание в ГТУ веществ, которые, соединяясь с серой или (и) кислородом в процессе горения, образуют отложения на элементах газового тракта: камерах сгорания, переходных патрубках, лопатках турбины. К таким веществам относятся, прежде всего, соединения натрия, калия, ванадия, хлора и свинца. Эти соединения разрушают защитный слой на металлических деталях газового тракта ГТУ, что приводит к резкому увеличению их скорости коррозии. Исследования показали, что содержание в воздухе натрия, калия, ванадия и свинца колеблется от 0,00003 до 0,001 % (по массе). Частицы пыли, содержащие коррозионно-активные металлы, обычно лежат в диапазоне малых размеров, причем удельная их концентрация увеличивается с уменьшением размеров частиц [26]. Анализы, проведенные на летучей золе при помощи масс-спектрометрии, показали, что на поверхности частиц золы массовые концентрации натрия достигают 19,7 мг/г, серы — 7,1 мг/г, свинца — 620 мг/г, хрома-380 мг/г [28, 31,32, 33].

Одним из главных факторов, влияющих на занос проточной части, является скорость взвешенных в потоке частиц. С увеличением скорости потока количество частиц, оседающих на поверхности, пропорционально скорости в первой степени, тогда как эродирующее действие частиц пропорционально примерно кубу скорости.

Большое влияние на величину отложений имеет и размер частиц. Исследования показывают, что осаждаются преимущественно мелкие частицы, но в определенном диапазоне их размеров. Определяющим фактором образования отложений в компрессоре является столкновение аэрозольной частицы с лопаткой [15, 34].

Образование отложений на поверхностях лопаток объясняется действием турбулентной диффузии с одновременной коагуляцией частиц. Отмечается, что в межлопаточном канале происходит интенсивная коагуляция мелких частиц в зонах, турбулизованных лопаткой (выпуклой поверхностью лопатки у входной кромки). В местах срыва потока, где возникают вихри, мелкие частицы попадают на поверхность и образуют отложения (крупные частицы вследствие инерции при резких поворотах линий тока не следуют за ними).

Кроме того, мелкие частицы более подвержены воздействию электрических и магнитных полей, взаимодействию молекулярных сил и силам термофореза [16, 17].

Отложения могут быть как плотные, так и рыхлые. Плотные налеты образуются при спекании частиц. Налет имеет обычно красно-коричневый или темно-коричневый цвет. Рыхлые сыпучие отложения представляют собой тонкодисперсную (менее 5 мкм) пыль характерного оранжево-коричневого цвета.

Интенсивность и величина отложений зависит от наличия жидкой фазы на частицах пыли. Наличие влаги обусловлено тем, что по мере прохождения воздушным потоком воздухозаборного тракта (ВЗТ), включающего КВОУ, глушитель, воздуховод и входного патрубка компрессора перед ВНА разрежение достигает 2000.5000 Н/м , что приводит к увеличению влажности воздуха.

Частицы, содержащие жидкую фазу, после столкновения с лопаткой прилипают к ее поверхности и теряют влагу. Отложения увеличиваются при наличии в атмосфере дымовых газов, содержащих смолы, а также при попадании в проточную часть компрессора ГТД капельного масла через неплотности опорных подшипников. Загрязнение лопаток компрессора обычно вызывается липким материалом, таким как промышленная пыль и сажа, либо прилипанием материала вследствие наличия на лопатках пленочной адгезии. Отдельные частицы вещества, которые обычно вызывают загрязнение компрессора, имеют средний диаметр приблизительно 0,6 мкм.

Для реализации мероприятий по защите элементов проточной части ГТУ от воздействия внешних инородных включений необходимо иметь статистические данные по начальной и остаточной запыленностям воздуха. Защита энергооборудования должна базироваться на обоснованных значениях допускаемой остаточной запыленности воздуха.

Рекомендуемые в [35] значения остаточной среднегодовой запыленности о составляют не более 0,3 мг/м , в том числе с концентрацией пыли с размером частиц более 20 мкм — не выше 0,03 мг/м .

В общем случае, остаточная запыленность циклового воздуха должна быть такой, чтобы при длительной работе оборудования обеспечить расчетную мощность, КПД и надежность работы установки при допускаемом (оптимальном) гидравлическом сопротивлении во входном тракте [36, 37, 38, 39, 40,41,].

Весьма важным фактором, оказывающим существенное влияние на выбор места забора воздуха, является распределение пыли по высоте. Из анализа приведённых на рис. 2 кривых следует, что установка воздухозабора газотурбинного двигателя ниже 10.12м нецелесообразна из-за резкого увеличения концентрации пыли в воздухе.

1- теоретическая кривая для типичных песчаных пустынь;

2- теоретическая кривая для галечниково-щебнистых пустынь;

3- теоретическая кривая для солончаково-такыровых пустынь;

4- теоретическая кривая для зоны оазисов и долин рек;

5- теоретическая кривая для зоны степей и лесостепей;

6- теоретическая кривая для зоны лесотундры.

Рис. 2 Распределение пыли по высоте Обледенение на входе в ГТУ имеет место при определенных температурах (от + 8 до - 16 °С) и относительной влажности (от 70 до 100 %) воздуха на входе, водности (или массы капельной влаги в единице объема воздуха) и дисперсности этих капель. Совокупность указанных условий следует рассматривать как вероятностную характеристику опасности обледенения. Если каждый из параметров находится в диапазоне указанных опасных для надежности работы ГТУ значений, то вероятность обледенения элементов ВЗТ или ВНА компрессора близка к 100 %. Но эта опасность существует, если даже один из них или два выходят из заданных интервалов.

Из термодинамических параметров состояния температура является одним из решающих факторов обледенения, так как определяет степень вероятности возникновения льда и по литературным данным, при прочих равных условиях - структуру отложений и силу сцепления с поверхностью. Практический и теоретический интерес представляет интервал значений температур, при котором возможно обледенение.

Установлено, что в стационарных ГТУ при значениях относительной влажности ф > 80 % возможно образование капель жидкости, обусловленное гетерогенной конденсацией водяного пара на так называемых ядрах конденсации в условиях повышенной относительной влажности воздуха.

Конденсация на ядрах конденсации определяется аэрозольностью воздуха и зависит от мест расположения ГТУ, то есть природных условий местности, высоты над уровнем моря и метеорологических факторов.

Наравне с температурой и влажностью важным фактором процесса льдообразования является водность воздуха, которая характеризуется количеством воды в жидком или твердом состоянии (снег) на единицу объема. В зависимости от фазового состояния воды различают кристаллическую и капельную водность.

Качественная картина отложений льда на элементах ВЗК, на поверхностях лопаток ВНА, первых ступенях компрессора, а также последствия этого явления описаны в работах [42, 43, 44, 45, 66, 85, 95].

Увеличение мощности и производительности ГТУ осуществляется в настоящее время в основном за счет роста рабочих параметров и увеличения динамических нагрузок на элементы газовоздушного тракта, что вызывает значительное звукоизлучение в широком диапазоне частот [46, 47, 48, 49].

Газотурбинные установки являются одними из самых мощных источников шума. В свою очередь в ГТУ интенсивным источником шума является ВЗТ (шум излучается в окружающую среду), а также корпусные элементы, включая камеру сгорания (шум излучается в машинный зал) [50, 51].

Источником шума ГТУ является также компрессор, создающий интенсивный аэродинамический шум, который распространяется по тракту всасывания через КВОУ в атмосферу. Уровни звукового давления при незащищенном всасывании осевых компрессоров мощных ГТУ нередко превышают 140 дБ в области высоких частот, что находится выше порога болевых ощущений для человеческого уха, поэтому работа таких ГТУ без применения эффективных средств снижения шума практически невозможна.

Анализ работы КВОУ и акустических характеристик компрессорного оборудования показывает целесообразность проведения работ и внедрения мероприятий по повышению устойчивости проточной части компрессоров ГТУ к воздействию атмосферных факторов и снижению шума в них. К этим мероприятиям относятся: отработка специальных аэродинамических форм лопаток, упрочнение их поверхностей, замена материала (на первых двух ступенях) для снижения шума, применение поворотных лопаток, очистка проточной части компрессора ГТУ моющими средствами и т.д. [52]

Следовательно, воздухоподготовка как внешний метод защиты от воздействия атмосферных факторов должна сочетаться с внутренними методами защиты. Соответственно, борьба с шумом оборудования путем установки глушителей, кожухов, вибродемпфирующих покрытий (пассивный способ) должна сочетаться с мероприятиями по уменьшению шума в источнике, т.е. изменением (увеличением) аксиальных и радиальных зазоров в проточной части, изменением соотношения числа лопаток в направляющих и рабочих ступенях, заменой материалов лопаток компрессора и др. (активный способ).

Для качественной подготовки воздуха должны учитываться как конструктивные особенности агрегата (схема ГТУ, использование сверхзвуковых ступеней с титановыми сплавами и др.), так и среднегодовые параметры, характеризующие воздушную среду и условия, которые зависят от района и места расположения установок, а именно: температура наружного воздуха, относительная влажность, среднегодовая и максимально возможная концентрации пыли, ее физико-химические свойства (фракционный и минералогический составы), возможность возникновения снежных заносов, обледенения, хладоломкости и др.

Рассмотренный комплекс проблем, связанных с влиянием эксплуатационных факторов на работу энергетических ГТУ и ПГУ, определяющих их надежность и экономичность, а также отсутствие в практике проектирования ВЗТ обобщенных методов их многофакторного учета свидетельствуют об актуальности выбранной темы исследования.

Целью диссертационной работы является: создание новых и совершенствование существующих методов, методик расчета и средств подготовки циклового воздуха и шумозащитных конструкций воздухозаборных трактов стационарных энергетических газотурбинных установок и ПГУ большой мощности.

В комплекс исследований для достижения поставленной цели входит:

- анализ и систематизация существующих методов подготовки циклового воздуха и шумоглушения;

- обобщение отечественного и зарубежного опыта проектирования и эксплуатации воздухоочистительных и шумозащитных конструкций;

- создание стендов и экспериментальных моделей для аэродинамической отработки блоков ВЗТ и исследования фильтрующих элементов соответствующих для определенных климатических и территориальных условий;

- изучение аэродинамики движения воздуха в элементах ВЗТ с их аэродинамической отработкой на экспериментальных установках, определение влияния режимных и конструктивных параметров элементов ВЗТ на эффективность очистки, подогрева (охлаждения) воздуха, шумоглушения, а также совершенствование методик расчета;

- сопоставление расчетных исследований с исследованиями на моделях и промышленными испытаниями;

- создание на этой основе образцов ВЗТ с промышленной апробацией и доводкой на электростанциях, позволяющих обеспечить надежную, экономичную и длительную эксплуатацию ГТУ и ПГУ применительно к конкретным условиям эксплуатации. При этом, ВЗТ должны состоять из унифицированных, транспортабельных, легко монтируемых блоков с максимальной заводской готовностью;

- разработка и внедрение в промышленную эксплуатацию ВЗТ газотурбинных установок МЭС-60 (производитель ФГУП ММПП «Салют») на ТЭЦ-28 ОАО «Мосэнерго», ГТЭ-110 (производитель ОАО «НПО «Сатурн») на Ивановской ГРЭС, ГТЭ-65 (производитель филиал ОАО «СМ»-«ЛМЗ») на ТЭЦ-9 ОАО «Мосэнерго», ГТЭ-20С (производитель ФГУП ММПП «Салют») на ГТ-ТЭЦ в Нигерии;

- разработка научно-технических рекомендаций по созданию новых ВЗТ ГТУ и ПГУ, отвечающих требованиям нормативной документации и техническим условиям на поставку основного оборудования, и технико-экономическим обоснованием.

Представленная диссертационная работа обобщает многолетний опыт работы автора в области разработки, исследования и внедрения ВЗТ ГТУ и ПГУ. В рамках диссертации на защиту выносится: • Технические требования, концепция создания, тип основных элементов, их конструктивный профиль для современных ВЗТ, обеспечивающих высокую эффективность, надежность и экологическую безопасность мощных энергетических ГТУ в зависимости от климатических условий их эксплуатации, режимов работы, физических и химических свойств и концентрации пыли при работе ПГУ.

• Результаты комплекса модельных стендовых экспериментальных исследований (в том числе методики) аэродинамики элементов ВЗТ, а также результаты промышленных исследований ВЗТ на электростанциях.

• Расчетные модели аэродинамического и прочностного расчета элементов (блоков) ВЗТ.

• Методика расчета и проектирования шумогасящих систем в ВЗТ.

• Приоритетная конструкция (защищенная патентом РФ) нового модуля ВЗТ, позволяющая реализовать в одном устройстве подогрев воздуха, его очистку и влагоотделение.

• Принципы создания и конструкция системы охлаждения циклового воздуха на входе в ГТУ, что существенно улучшает эффективность при высоких температурах воздуха.

• Методика создания и конструкция противообледенительной системы ВЗТ.

Использование указанных результатов позволяет предложить технические требования к элементам ВЗТ энергетических ГТУ, концепцию создания, тип основных элементов, их конструктивный профиль, которые могут быть использованы при создании ВЗТ современных и перспективных энергетических ГТУ мощных ПТУ. При этом обеспечивается высокая эффективность, надежность и экологическая безопасность ГТУ с учетом места установки, климатических условий и режимов эксплуатации, физико-химических свойств и концентрации пыли.

Система охлаждения циклового воздуха способствует повышению эффективности ГТУ при ее работе в условиях высоких температур воздуха, а противообледенительная система - повышению надежности.

Приоритетная конструкция нового модуля ВЗТ, позволяющая реализовать в одном устройстве подогрев воздуха, его очистку и влагоудаление способствует оптимизации конструкции ВЗТ и снижает его металлоемкость. Диссертационная работа выполнялась в ОАО «НПО ЦКТИ».

Похожие диссертационные работы по специальности «Турбомашины и комбинированные турбоустановки», 05.04.12 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Турбомашины и комбинированные турбоустановки», Михайлов, Владимир Евгеньевич

8. Основные результаты и выводы по работе

1. Выполнен комплекс НИР с целью создания новых и совершенствования существующих методов, методик расчета и проектирования высокоэффективных воздухозаборных трактов газотурбинных и парогазовых установок, что позволяет заместить поставки по импорту оборудования данного типа. На основе результатов НИР создано новое поколение отечественного оборудования для высокоэффективных ВЗТ ПГУ в диапазоне мощностей 20. 110 МВт.

2. Выполнен комплекс расчетных и экспериментальных исследований энергетических процессов, имеющих место при движении воздуха в элементах воздухозаборного тракта ГТУ ТЭЦ, с получением обобщенных зависимостей и критериев эффективности, учитывающих эксплуатационные факторы, конструктивные особенности ВЗТ, технические характеристики фильтрующих элементов, режимы работы энергетической установки.

3. Разработана концепция и структурная функциональная схема ВЗТ на основе комплексных экспериментальных исследований с учетом региональных особенностей места установки ГТУ, концентрации и минералогического состава пыли, процентного содержания в пыли химически активных веществ.

4. Создан метод проектирования ВЗТ, на основе решения комплексной оптимизационной задачи минимизации (до 1000 Па) уровня потерь давления, обеспечения требуемого уровня очистки воздуха, оптимальных акустических характеристик и характеристик надежности.

5. Получены результаты исследования фильтрующих свойств и аэродинамических потерь на фильтрующих блоках, позволившие разработать методы создания высокоэффективных фильтрующих блоков для ВЗТ мощных ГТ и ПГУ с межремонтным периодом 16 000 час.

6. Впервые получены результаты исследования влияния содержания в воздухе паров жидкости типа антилед на работу фильтрующих элементов в зимний период времени и предложены решения, позволившие обеспечить надежную работу ВЗТ для указанных условий. Получены результаты стендовых и натурных аэродинамических исследований, позволяющие обеспечить аэродинамическую оптимизацию всего ВЗТ с получением потерь давления на входе в газотурбинный двигатель менее 1000 Па.

7. Разработана теоретическая концепция снижения уровня шума в ВЗТ, методика оценки акустического состояния системы, технология проектирования элементов акустической защиты, позволяющая повысить экологическую безопасность ГТУ и ПГУ в целом. Предложены конструкции элементов акустической защиты для проектируемых ПГУ, обеспечивающих уровень шума < 80 дБА.

8. Впервые разработаны методики проектирования и изготовления конструкций, позволяющих исключить обледенение при температуре атмосферного воздуха + 8.- 16 °С как фильтрующих элементов, так и лопаток входного направляющего аппарата компрессора ГТУ для противообледенительных систем высокого и низкого давления.

9. Получены результаты исследований и разработаны основные конструктивные элементы устройств для распыления до 20 мкм влаги в ВЗТ с целью получения дополнительной мощности ГТ при повышенной температуре атмосферного воздуха.

10. Разработаны принципы создания модульных конструкций ВЗТ, обеспечивающих повышенную ремонтопригодность и сокращение сроков монтажа на площадке.

11. Разработаны и внедрены технические требования к ВЗТ и его элементам для энергетических ГТУ и ПГУ.

12. Результаты исследований были успешно внедрены при создании и освоении в эксплуатации ВЗТ ПГУ МЭС-60 на ТЭЦ-28 Мосэнерго, ГТЭ-110 на Ивановских ПГУ 1-й и 2-й очереди, ГРЭС-24, ГТУ-20С на ТЭЦ в Нигерии, ГТД Д-30 на «ПГЗ-СУАЛ», ГТЭ-65 на ТЭЦ-9 Мосэнерго.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Михайлов, Владимир Евгеньевич, 2009 год

1. Энциклопедия «Машиностроение» т. 1.-18, кн.2. М. «Машиностроение», 2009 (в печати).

2. Михайлов Е.И., Резник В.А., Кринский A.A. Комплексные воздухоочистительные устройства для энергетических установок. JL: Машиностроение, 1978.

3. Безлепкин В.П. Парогазовые установки со сбросом газов в котел. JL: Машиностроение, 1984.

4. Морозов Б.И., Щуровский В.А., Коржеев В.К. О причинах снижения мощности газотурбинных агрегатов в процессе эксплуатации. Транспорт и хранение газа, 1971, №10.

5. Кашина В.И., Стешенко В.Н. Защита от пыли оборудования компрессорных станций. Л.: Недра, 1971.

6. Щуровский В.А. Исследование эксплуатационных характеристик газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Диссертация на соискание ученой степени канд. технических наук. М., 1972.

7. Шальман Ю.И. Износ и изменение параметров осевой и центробежной ступеней компрессора при работе на запыленном воздухе. Вертолетные газотурбинные двигатели. М.: Машиностроение, 1966.

8. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1987.

9. Алферов Н.С. Ударная эрозия рабочих лопаток газовой турбины на твердом топливе. Автореф. дис. канд. техн. наук. Л., 1952.

10. Wooel С. Erosion of Metals by the High Speed Impact of Dust Particles Institute of Environmental Stenos Annual Technical Meeting Proceedings. San Diego, 1966, Mt. Prospect.

11. Олисевич K.B. Износ элементов газовых турбин при работе на твердом топливе. М.-Л.: Машгиз, 1959.

12. Ольховский Г.Г. Энергетические газотурбинные установки. М.: Энергоатомиздат, 1985.

13. Алексеев А.В., Михайлов Е.И., Юдин С.И., Зайцев П.В. Очистка циклового воздуха ГТУ в районах с повышенной запыленностью. Газовая промышленность, 1971, №7.

14. Carameros А.Н. Inspection, Overhaul and Repair of Gas Turbine in Natural Gas Pipeline Servise «Gas Turbine Engineering Handbook», 1966.

15. Рослик Я.Ф. О целесообразности фильтрации воздуха на входе в компрессор ГТУ. Тр. ЦНИИМФ, 1967, №81.

16. Ольховский Г.Г., Сквирский И.Н., Рагин Э.В. Исследования загрязнений компрессоров ГТУ мощностью 25 МВт. Теплоэнергетика, 1970, №11.

17. Бумарсков А.О., Корж JI.H. Ковда В.Т. и др. Влияние загрязнения облопачивания осевых компрессоров ГТУ на их газодинамические характеристики. Энергомашиностроение, 1976, № 3

18. М. Wellaner. Fouling of Axial flow Compressors Sulger Technical Rerriew, 1965, № 2.

19. H. Sehute Luftfilteraulagen fur Gasturbinen und Verelichter-Industrir Anreiger, 96 Ig, №2V, 1974.

20. Y.R. Patterson Gas turbine Culet Air Treatment Materials of General Electric. ESOA-7402, 1974.

21. Материалы межведомственных испытаний ВОУ ГПА-Ц-6,3 на Красноармейской КС. М.: Мингазпром, 1976.

22. Урванцев А.А. Газовая эрозия металлов. М.: Машгиз, 1962.

23. Багерман А.З., Гольдберг Ф.Н., Тимофеев В.В. Определение характеристик ГТД и его элементов при солевом заносе проточной части на ранних стадиях проектирования. Сб. «Вопросы судостроения», сер. Судовые ЭУ, вып. 10, 1975.

24. Felix P.C., Strittmatter W., Auswirkungen von huffverunreinigungen auf den Gasturbinenbetrieb "BWK", 1979, 31 №12.

25. Розенфельд И.Л. Атмосферная коррозия металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1960.

26. Никитин В.И. Коррозия и защита лопаток газовых турбин. JL: Машиностроение, 1987.

27. Везирова В.Р. Промысловые испытания ингибитора ВНИИГАЗ на Оренбургском газоконденсатном месторождении. Труды Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института по подготовке, транспортировке и переработке природного газа. №4. М., 1977.

28. Ртищев В.В., Кривоносова В.В., Сундуков Ю.М., Михайлов В.Е., Золотогоров М.С. Охлаждаемые лопатки турбины энергетической газотурбинной установки ГТЭ-65. // Электрические станции, 2009, № 10, с. 2-7.

29. Ольховский Г.Г. Газовые турбины в советской энергетике. Теплоэнергетика, 1981, №8.

30. Никитин В.И., Комисарова И.П., Мовчан Б.А. Высокотемпературная коррозия и применение покрытий для защиты лопаточного аппарата ГТУ. Энергомашиностроение, 19 81, №9.

31. Карпов E.H., Тарасевич И.И., Мотрий H.H. Обобщение результатов причин высокотемпературной газовой коррозии. Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. Киев, 1979.

32. Рослик Я.Ф. Исследование влияния заноса проточной части компрессора на его характеристику. Тр. ЦНИИМФ, вып. 183. М.: Транспорт, 1974.

33. ГОСТ 29328. Установки газотурбинные для привода генераторов. Общие технические условия.

34. Широков H.A., Дымшиц Г.И., Шамрук Г.А. Очистка проточной части осевого компрессора ГТУ от загрязнений. Экспресс-информация по эксплуатации газопроводов, 1963, №3 (17).

35. Щуровский В.А., Левыкин А.П. Загрязнение и очистка проточных частей компрессоров газотурбинных установок. М.: ВНИИЭгазпром, сер. Транспорт и хранение газа, 1986, вып. 11.

36. Гофлин А.П., Иванов В.А., Гольберг Ф.И. Влияние загрязнения проточной части осевых компрессоров на запас устойчивой работы. Энергомашиностроение, 1981, №6.

37. Потери в ГТУ вследствие загрязнения лопаток. Журнал Фирмы Броун-Бовери, 1980, №12, т. 67.

38. Бумарсков А.О. Влияние загрязнения облопачивания осевых компрессоров ГТУ на их газодинамические характеристики. М.: НИИинформтяжмаш, сер. Энергетическое оборудование, 1972, 3-72-12.

39. Слободянюк Л.И., Пономарев A.A. К оценке влияния отложений на работу компрессора ГТУ. М.: Изв. вузов, сер. Энергетика, 1971, №3.

40. Митин Б.М., Рыбаков В.М., Смирнов Л.П. Расчет теплоотвода от некоторых элементов входа ГТД, защищаемых от обледенения. ЦИАМ, 1974.

41. Keenan LH. Thermodynamika. MIT Press Camdridge Mass, 1970.

42. An ASME publication Gas Turbine Icing and Cold Weather Pipeline. Operation.

43. Romeyke N. Soff H. Vereisung an Gasturbinen-Verdichtern und die betrieblichen Auswirkungen-VGB Kraftwerkstuhn. 1982, Bd, 62 №7.

44. Зинченко В.И., Григорьян Ф.Е. Шум судовых газотурбинных установок. Л.: Судостроение, 1969.

45. Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах. Л.: Судостроение, 1971.

46. Погодин A.C. Шумоглушащие устройства. М.: Машиностроение,1973.

47. Газотурбинные установки. Справочное пособие. Конструкции и расчет. JL: Машиностроение, 1978.

48. Михайлов Е.И. Воздухоочистительные устройства для ГТУ. Л.: ЦКТИ, 1969.

49. Лебедев A.C., Симин Н.О., Михайлов В.Е., Гусев В.Н. Стендовые ипытания ответственных узлов головного образца газотурбинной установки ГТЭ-65. Электрические станции, № 10, 2008 г. С. 4 11.

50. Сарбучев О.Д. Исследование универсальных характеристик ступеней корабельных газовых турбин в широком диапазоне изменения нагрузки и числа оборотов. В/ч 27177, диссертация, инв. № 11834, 1970, 239 л., секретно.

51. Зотиков Г.И. Методика расчета судовых ГТУ при частичных нагрузках. Труды НТО Судпрома, т. VIII, вып. 1. Л.: Судпромгиз, 1958.

52. Дорофеев В.М. и др. Термодинамический расчёт газотурбинных силовых установок. М., Машиностроение, 1973.

53. Михайлов В.Е. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. 1 ЦНИИ МО РФ, 1996.

54. Обледенение газовых турбин в холодный период эксплуатации газопроводов. ASME, 1961.

55. Киндл Ф.Х. Эксплуатация газовых турбин в арктических условиях. -GF, 1972, GSOA- 6 72.

56. Михайлов В.Е. Предотвращение обледенения элементов воздухозаборного тракта ГТУ энергетических ПГУ. // «Известия вузов. Проблемы энергетики». Казань, 2009, № 9-10, с. 3-12.

57. Курганский В.М., Ичелко И.Г. Метеорологические условия обледенения самолетов. JI.: Гидрометиздат, 1947.

58. Хрчиан А.Х. Физика атмосферы. Т1, 2. JL: Гидрометеоиздат, 1978.

59. Тесленко А.И. Обледенение авиационных газотурбинных двигателей. М.: Воеиздат, 1961.

60. Датнов А.Г. Обледенение самолетов на земле и борьба с ним. М.: Воениздат, 1962.

61. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973.

62. Мещерякова Т.П. Проектирование системы защиты самолетов и вертолетов. М.: машиностроение, 1977.

63. Chappell М. S. and Grabe W. Icing Problems an Stationary Gas Turbine Power Plants Proceedings of the Eleventh National Conference on Environmental Effects on Aircraft and Propulsion Systems. Trenton. New Jersey. 21/22, 1974.

64. Ковалевский M.M. Стационарные ГТУ открытого цикла. M.: Машиностроение, 1979.

65. Шишкин Н.С. Облака, осадки и грозовое электричество. М.: Гостехтеориздат, 1954.

66. Юнге X. Химический состав и радиоактивность атмосферы. М.: Мир,1965.

67. Мазин И.П. Физические основы обледенения самолетов. М.: Гидрометеоиздат, 1957.

68. Боровиков A.M. Физика облаков. М.: Гидрометеоиздат, 1971.

69. Мейсон Б.Д. Физика облаков. М.: Гидрометеоиздат, 1981.

70. Ленгмюр И. Физика образования осадков. М.: Издательство иностранной литературы, 1951.

71. Рослик Я.Ф. Канд. дис. ЦНИИ МФ. Л., 1968.

72. Михайленко А.Е. Канд. дис. ЛПИ. Л., 1974.

73. Михайлов Е.И. Воздушные фильтры для газотурбинных установок в СССР и за рубежом. М.: НИИинформтяжмаш, 1970.

74. Петрянов И.В. и др. Волокнистые фильтрующие материалы. ФП. М.: Знание, 1968.

75. Селезнев К.П., Подобуев A.B., Анисимов В.Г. Теория и расчет турбокомпрессоров. М., «Машиностроение», 1968.

76. Порлейдерер К. Лопаточные машины для жидкостей и газов. М.: «Машиностроение», 1971.

77. Dietrick Н. Filternde Entstauber und ihre technische Anwendung. Umwelt 1. 1979, №26

78. Влияние обледенения на динамическую надежность лопаточного аппарата осевого компрессора ГТК-10. Отчет ЦКТИ № 046/0-8144. Л., 1974 г.

79. Ботвинов В.П., Киор Г.П., Густи И.П., Смоков Т.И., Сиварт A.A., Юрасов A.M. Опыт освоения головного парогазового блока мощностью 250 МВт. Теплоэнергетика, 1984, №10.

80. Трунов O.K. Обледенение самолетов и средства борьбы с ним. М.: Машиностроение, 1965.

81. Михалев В.П., Зайцев Ю.А. Возникновение помпажа осевых компрессоров газотурбинных установок в условиях обледенения. Газовая промышленность, 1966, №9.

82. Тенишев Р.Х. и др. Противобледенительные системы летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1967.

83. Усовершенствование КВОУ газовых турбин с целью снижения веса, сопротивления, шума, обледенения. Отчет ЦКТИ, Е.И. Михайлов. Л., 1982.

84. Albone Т. Gas Turbine icing in Cold Weather Pipeline Operation International Pipeline Eng Co ASME paper 73-GT-61. Toronto, 1974.

85. Kaufman R.E. Salt Water aerosol Separator Development. Contributed at the Gas Turbine Conference and Products show, Washington, 1965.

86. Кузнецов А.Л., Кузнецов Л.А. Борьба с обледенением стационарных газотурбинных установок. Л.: Недра, 1980.

87. Горячев В.Д., Михайлов Е.И., Пряхина В.К., Седова С.А. Моделирование аэродинамических и тепловых процессов в системах воздухоподготовки ГТУ. И.Л. №255-79. Калининский межотраслевой территориальный центр информации и пропаганды, 1979.

88. Горячев В.Д., Фомичев A.B., Михайлов Е.И. Моделирование процесса смешения в блоке подогрева воздухоочистительного устройства ГТУ. Гидравлика русловых потоков. Сб. науч. трудов. Калининский государственный университет. 1986.

89. Алексеев A.B., Зайцев П.В., Михайлов Е.И., Давыдкин О.В., Богатырев И.П., Фахреев Р.Р., Куренков Н.Е. Испарительное охлаждение воздуха ГТУ. Газовая промышленность, №1. М.: Недра, 1974.

90. Нестеренко A.B. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Высшая школа, 1965.

91. Цыганков A.C. Расчеты судовых теплообменник аппаратов. Справочное пособие. Л.: Судпром, 1956.

92. Hufnagel S. Veseisungsgefahs an Jlugqengen bei Temperaturan über dem Gefrierpunkt Wehrtchnik H. 11, 1970.

93. Ковалевский M.M. Стационарные ГТУ открытого цикла. M.: машиностроение, 1979.

94. Домницкий В.M., Михаленко Ю.Г., Постраш Л.М. Защита газовых турбин от обледенения важный фактор экономии топлива. Тр. ЦКТИ, 1981, вып. 188.

95. Мехаленко Ю.Г., Постраш Л.М. и др. Сигнализатор обледенения газовых турбин. Газовая промышленность, реф. инфор., сер. Транспорт и хранение газа, 1980, №1.

96. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции. М. Госстройиздат 1954. 288с.

97. ЮО.Идельчик И.Е. Аэродинамика промышленных аппаратов (подвод, отвод и равномерная раздача потока). М.-Л. Энергия, 1964. 288 с.

98. Смеситель воздуха котла П-62. Отработка конструкции и исследование. Подольск, ЗИО. 1974

99. Испытания смесителей воздуха на входе в воздухоподогреватель головного котла П-57Р Экибастузской ГРЭС-2. 3-00596. Подольск, 1992.

100. Справочник проектировщика. Защита от шума. Под ред. д-ра техн. наук Е.Я. Юдина. М.: «Стройиздат» 1974 г.

101. Weismantel G.E., February 1998, "Isothermal Cooling Recovers Lost Power", Power Engineering.

102. Stewart W.E., 1999, "Design Guide: Combustion Turbine Inlet Air Cooling Systems", ASH-RAE Publications.

103. Tanaka K. and Usiyama I., 1970, "Thermodynamic Performance Analysis of Gas Turbine Power Plants with Intercoolers", Bulletin of the JSME, 13 (64).

104. Tatge R.B., 1980, "Gas Turbine Inlet Air Treatment, "GE Publication GER-2490.

105. Utamura M., Ishikawa A., Nishimura Y. and Ando N., 1966, "Economics of Gas Turbine Inlet Air Cooling System for Power Enhancement", International Gas Turbine and Aeroengine Congress, Birmingham, United Kingdom, ASME Paper No: 96-GT-515.

106. Johnson R.S., 1988, "The Theory and Operation of Evaporative Coolers for Industrial Gas Turbine Installations", International Gas Turbine and Aeroengine Congress, Amsterdam, The Netherlands, ASME Paper No: 88-GT-41.

107. Sexton M.R., Urbach H.B. and Knauss D.T., 1998, "Evaporative Compressor Cooling for Nox Suppression and Enhanced Perfomance for Naval Gas

108. Turbine Propulsion Plants", International Gas Turbine and Aeroengine Congress, Stockholm, ASME Paper No: 98-GT-332.

109. Stambler I., May 1997, "Spray Cooling Inlet and Compressor Flow Increases Hot Day Plant Rating", GTW.

110. Tabakoff W., Kaushik S., and Lakshminarasimha A.N., 1990, "Performance Improvement of an Eroded Axial Flow Compressor Using Water Injection", AIAA Twenty-Sixth Joint Propulsion Conference, Orlando, Florida, AIAA 90-2016.

111. Беркович A.JI. Впрыск воды в центробежный нагнетатель установки ГТТ-3. Черкассы, отд. НИИТЭХИМ. 1986. Деп. №890 XII 85. С. 27.

112. Беркович А.Л., Немировский В.И., Розеноер Е.Е. и др. Влияние впрыска воды на параметры работы компрессора. Экологические проблемы в энергетике. Тр. ВНИПИЭнергопрома, 1990. С. 107. 116.

113. Беркович А.Л. Параметры осевого компрессора с вводом воды в проточную часть. Изв. вузов. Энергетика. 1995. №1.

114. Bacigalupo Е., Tasso L. and Zinnari R.G. Power Augmentation Using an Inlet Air Chilling System in a Cogenerative Power Plant Equipped with Heavy Duty Gas Turbine. ASME Cogen Turbo 1993, Bournemouth, IGTI - Volume 8.

115. De Lucia M., Bronconi R., and Carnvale E. Performance and Economic Enhancement of Cogeneration Gas Turbines Through Compressor Inlet Air Cooling. International Gas Turbine and Aeroengine Congress, Cincinnati, Ohio, ASME Paper No: 93-GT-71.

116. De Piolene M. Refrigerated Inlet Cooling for New and Retrofit Installations. Gas Turbine World, May June 1993.

117. De Lucia, Lanfranchi C., and Boggio V. Benefits of Compressor Inlet Air Cooling for Gas Turbine Cogeneration Plants. International Gas Turbine and Aeroengine Congress, Houston, Texas, ASME, 1995, Paper No. 95-GT-311.

118. Hill P.G. Aerodynamic and Thermodynamic Effects of Coolant Ingestion on Axial Flow Compressors, Aeronautical Quarterly, February 1963, pp. 333.348.

119. Horlock J.H. Compressor Performance With Water Injection. ASME Paper No. 2001-GT-0343.

120. Tsuchiay T. and Murthy S.N.B. Effect of Water on Axial Flow Compressors: Part I Analysis and Prediction and Part II Computational Program. Aero Propulsion Program, Aero Propulsion Laboratory, Technical Report AFWAL-TR-80-2090, 1981.

121. Utamura M., Kuwahara Т., Murata H. and Horii N. Effects of Intensive Evaporative Cooling on Performance Characteristics of Land-Based Gas Turbine. Joint Power Generation Conference, 1999, PWR-Vol.34.

122. Ax Energy "CT Fog system" (презентация системы на СД).

123. Во Svensson. New Fog system claims 15% more GT power. Diesel and Gas Turbine Worldwide, июнь 2003, с. 62.63.

124. Mee Industries Inc (проспект фирмы): -Gas Turbine Inlet Air Fogging, 2001.-A Comparative Guide to Inlet Air Cooling Technologies Under High Temperature and High Humidity Conditions.

125. Bhargava R., Bianchi M., Mileno F., Peretto A. Parametric analysis of combined cycles equipped with inlet fogging. Proceeding of ASME Turbo Expo 2003 Power for land, Sea, and Air. June 16-19, 2003, Atlanta, Georgia, USA. GT 2003-38187.

126. Chaker M., Meher-Homji C.B., T. Mee (III), A. Nicholson. Inlet Fogging of Gas Turbine Engines Detailed Climatic Analysis of Gas Turbine Evaporation

127. Cooling potential in the USA. Journal of Engineering for Gas Turbines and power, vol. 125, January 2003.

128. Meher-Homji C.B., Mee T.R. Gas Turbine Power Augmentation by Fogging of Inlet Air. Proceedings of the 28th Turbomachinery Symposium, Houston, TX, September 1999.

129. НО.Беркович А.Л., Розеноер E.E. Расчет параметров осевого компрессора с впрыском воды в проточную часть. Энергетика (изв. высш. учебн. заведений). 1990, №8. - С. 107-110.

130. Буточников А.П. Расчет параметров газовых потоков, охлажденных испарением впрыснутой жидкости. ЦИАМ, Техн. отчет, 1960.

131. Эзрохи Ю.А. Моделирование и исследование впрыска испаряющейся жидкости в проточную часть ГТД на его характеристики. Вопросы авиационной науки и техники. Сер. Авиационное двигателестроение. 1991. №3, с. 21.36.

132. Kleinschmidt R.V., 1946, "The Value of Wet Compression in Gas Turbine Cycles", Annual Meeting of ASME.

133. Mee T.R., Summer 1998, "Inlet Air Cooling Basic Theory and Practice in the Western States", Western Energy.

134. Wilcox E.C. and Trout A.M., 1951, "Analysis of Thrust Augmentation of Turbojet Engines by Water Injection at the Compressor Inlet Including Charts for Calculation Compression Processes with Water Injection", NACA Report No: 1006.

135. Михайлов B.E. Охлаждение циклового воздуха для повышения экономичности ГТУ. // Научно-технические ведомости СПбГПУ, 2009, № 3 (84), с. 32-36.

136. Луканин В.Н., Шатров В.Г., Камфер Г.М. и др. Теплотехника, Учебник для вузов, 2-е изд., М.: Высшая школа, 2000.

137. Новиков И.И. Термодинамика. М.; Машиностроение, 1984.

138. Фельдберг Л.А., Добкес А.Л. Исследование дисперсной структуры газокапельных потоков в теплоэнергетике: Обзор. М., ЦНИИТЭИТяжмаш. Энергетическое машиностроение. 1990, Сер. 3. Вып.9.

139. Шифрин К.С. Изучение свойств вещества по однократному рассеянию. Теоретические и прикладные проблемы рассеяния света. Минск, Наука и техника, 1971.

140. Фельдберг Л.А. Дисперсный анализ двухфазных потоков в паровых турбинах. Труды ЦКТИ, вып. 292, 2003.

141. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник.- М.: Университетская книга, Логос, 2008. 424с.

142. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Турбулентные пристеночные пульсации давления в аспекте задач контроля аэрогидродинамических шумов.- М.: Научный мир 2007. 223 с.

143. Тупов В.Б. Снижение шума от энергетического оборудования. М.: Изд. МЭИ 2005. 232 с.

144. Cremer L., Heckl М., Petersson В.А. Stucture-Born-Sound. 3rd edition -Berlin Heidelberg: Springer-Verlag 2005. 607 c.

145. Mechel F.P. (Ed.). Formulas of Acoustics Berlin Heidelberg: Springer, 2004. 1175 c.

146. Терехов А.Л. Исследования и снижение шума на компрессорных станциях магистральных газопроводов. М.: ИРЦ ОАО «Газпром» 2002. 305 с.

147. Михайлов В.Е., Хоменок Л.А., Яблоник Л.Р. Развитие технологий и средств шумозащиты энергетического оборудования. //Теплоэнергетика. 2010 (в печати).

148. Яблоник.Л.Р. Развитие технологий и средств защиты от шума газовых трактов энергоустановок // «Безопасность жизнедеятельности», 2003, №6, с. 12-18.

149. Яблоник Л.Р. Шумоглушение в ГТУ и ПГУ. Оптимизация и расчеты // Труды ОАО "НПО ЦКТИ", 2003, вып.292, с.78-90.

150. Мурин В.И., Емельянов О.Н., Терехов А.Л., Яблоник JI.P. Повышение долговечности элементов шумоглушения ГПА // Газовая промышленность, 2002, №2, с.17-21.

151. Хоменок JI.A., Михайлов В.Е., Шерапов В.В., Страшников A.A., Милюков Д.В., Мишкин В.А., Карачев А.И. Воздухозаборные тракты для газотурбинных энергетических установок большой мощности // Газотурбинные технологии, 2007, №9, с. 10-14.

152. Яблоник.JI.P. Расчет шумоглушителей сброса пара // Труды ОАО "НПО ЦКТИ", 2002, вып.287, с. 144-154.

153. Емельянов О.Н., Терехов A.JL, Яблоник JI.P. Снижение шума систем сброса газа на газотурбинных компрессорных станциях // Наука и техника в газовой промышленности, 2005, №4(24), с. 20-23.

154. Гольдштик М.А. Процессы переноса в зернистом слое. Новосибирск.: Институт теплофизики СО АН СССР 1984. 163 с.

155. Григорьян Ф.Е., Перцовский Е.А. Расчет и проектирование глушителей шума энергоустановок.-Д.: Энергия, 1980

156. Борьба с шумом стационарных энергетических машин / Ф.Е. Гиргорьян, Е.И. Михайлов, Г.А. Ханин, Ю.П. Щевьев. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1983.

157. Михайлов В.Е., Хоменок Л.А., Яблоник Л.Р. Моделирование акустических характеристик глушителей шума от компрессора ГТУ. //Теплоэнергетика. 2010 (в печати).

158. ГОСТ 31328-2006 (ИСО 14163:1998). Шум. Руководство по снижению шума глушителями.

159. Яблоник Л.Р. Моделирование акустических свойств диссипативных шумоглушителей. Техническая акустика, вып.З, 2009 г.

160. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М. Наука,

161. Морз Ф. Колебания и звук. М., Л., ГИТТЛ, 1949.

162. Delany.M.E., Bazley E.N. Acoustical properties of fibrous absorbent materials. Applied Acoustics v.3, 1970, ppl05-l 16

163. Справочник по технической акустике. Под редакцией Хекла М. и Мюллера Х.А. JL, «Судостроение», 1980.

164. ГОСТ 12.1.003.83 Шум. Общие требования безопасности (изменения1)

165. Патент на полезную модель № 76080. Зарегистрировано 10 сентября 2008 г.

166. Лебедев А.С., Симин Н.О., Петреня Ю.К., Михайлов В.Е. Проект энергетической газотурбинной установки ГТЭ-65.//Теплоэнергетика. 2008. № 1. С. 46-51.

167. БВАИ 301.200.05.00.00.00 ТЗ Техническое задание на проектирование и поставку КВОУ для авиадвигателя Д-30 II серии. ЗАО «НПО «Авиаисток». 2007.

168. Nigmatulin T.R., Mikhailov V.E. Draft: Requrements for gas turbine inlet systems in Russia. Proceedings of ASME Turbo Expo 2009: Power for Land, Sea and Air GT 2009, June 8-12, 2009, Orlando, Florida, US.

169. Nigmatulin T.R., Mikhailov V.E. Requirements for Gas Turbine Inlet Systems in Russia. Meeting the Energy Challenge 26-28 May 2009, Koeln Messe, Cologne, Germany.

170. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М., «Машиностроение», 1992. 672 с. с ил.

171. Калинин Ю.С. Гидравлические потери и изменение статического давления в газовоздушных трактах. // Тяжелое машиностроение. 1992, № 3. С. 14-16.

172. Михайлов В.Е. Оптимизация выходных газотурбинных трактов. // Научно-технические ведомости СПб ГПУ, 2009, № 4 (85).

173. Справочник проектировщика. Защита от шума. Под ред. д-ра техн. наук Е.Я. Юдина. М.: «Стройиздат» 1974 г.

174. Кутателадзе С.С., Ляховский Д.Н., Пермяков В.А. Моделирование теплоэнергетического оборудования. М., Л. «Энергия» 1966 г.

175. Эстеркин Р.И., Иссерлин A.C., Певзнер М.И. Методы теплотехнических измерений и испытаний при сжигании газа. Справочное руководство. Л.: «Недра», 1972. 376 с.

176. Михайлов В.Е. Аэродинамическая отработка модели воздухозаборного тракта газотурбинной установки ГТЭ-110 «Ивановских ПГУ». // Научно-технические ведомости СПб ГПУ, 2009, № 4 (85).

177. Михайлов В.Е., Гудков Э.И., Петухов Л.С. Повышение эффективности ГТУ за счет аэродинамической отработки всасывающего тракта. // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 5, с. 59-62.

178. Тематический выпуск: «Энергетические и теплотехнические процессы и оборудование». Харьков: НТУ «ХПИ», 2009. №3. С. 148-151.

179. Гофлин А.П., Шилов В.Д. Судовые компрессорные машины. Л., Судостроение. 1977.

180. Михайлов В.Е. Снижение потерь энергии во входном патрубке осевого компрессора энергетической ГТУ. // Энергетик. 2010. № 1.

181. Марочник сталей и сплавов. Под ред. Сорокина В.Г., М., «Машиностроение», 1989.

182. Справочник по сопротивлению материалов. Под ред. Писаренко Г.С. и др., Киев, «Наукова думка», 1975.

183. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок ПНАЭ Г-7-002-86.199. «Прочность. Устойчивость. Колебания». Справочник под общей редакцией Биргера И.А. и Пановко Я.Г. том 3, М., «Машиностроение», 1968.

184. Строительные нормы и правила СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия".

185. Государственный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 51273-99 «Нормы и методы расчета на прочность. Определение расчетных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий».

186. Строительные нормы и правила СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах».

187. Бирбраер А.Н. Расчет конструкций на сейсмостойкость. С.Петербург. 1998 г.

188. Михайлов В.Е., Хомеиок JI.A. Разработка нового и повышение технического уровня действующего энергооборудования ТЭС, АЭС и ГЭС. // Доклад на III международной научно практической конференции INTECH-ENERGY. 22-27 сентября 2009. Турция.

189. Михайлов В.Е. Организация воздухоподготовки для газотурбинных двигателей и компрессорных установок. Доклад на LIV научно-технической сессии РАН по проблемам газовых турбин. Санкт-Петербург. 2007.

190. Хоменок Л.А., Михайлов В.Е., Страшников A.A., Милюков Д.В. Организация воздухоподготовки для газотурбинных энергетических установок различной мощности. // Теплоэнергетика. 2008. № 1. С. 37-41.

191. Лебедев A.C., Львов М.Ю., Михайлов В.Е. Общие технические требования к системам фильтрации воздуха для энергетических газотурбинных установок. М., ОАО «РАО ЕЭС». 2006.

192. Михайлов В.Е., Калинин Ю.С., Милюков Д.В., Брындин О.В. Воздухозаборный и выходной тракты ГТЭ-110 Ивановских ПГУ // Доклад на LV научно-технической сессии РАН по проблемам газовых турбин, г. Рыбинск. ОАО НПО «Сатурн». 8-10 сентября 2008.

193. Ковалевский В.П., Лебедев A.C., Сергеев А.Г., Некрасов В.Я., Березинец П.А., Супонина Т.А., Михайлов В.Е. Газотурбинная установка мощностью 65 МВт для реконструкции ТЭЦ-9 Мосэнерго // Электрические станции. 2009, № 7, с. 4-17.

194. Петреня Ю.К., Лебедев A.A., Михайлов В.Е., Симин Н.О. Газотурбинная установка ГТЭ-65: стендовые испытания основных узлов, возможности использования и пути дальнейшего совершенствования. // Теплоэнергетика. 2008. № 4. С. 42-47.

195. Михайлов В.Е. Конструктивные особенности воздухозаборного тракта газотурбинной установки ГТЭ-65 на ТЭЦ-9 ОАО «Мосэнерго». // Промышленная энергетика. 2009. № 12.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.