Добірка наукової літератури з теми "Газотурбінний агрегат"

Розглянуто основні забруднювальні речовини та їхній склад, що найчастіше викидаються в атмосферу під час експлуатації компресорних станцій магістральних газопроводів. Найбільшу небезпеку створюють джерела забруднення атмосфери, пов'язані насамперед із процесами спалювання неорганічного палива. Встановлено, що в камерах згорання газоперекачувальних агрегатів газотурбінних двигунів утворюються оксид і діоксид азоту, оксид вуглецю та інші речовини, які забруднюють атмосферне повітря. Проведено аналіз поширення викидів забруднювальних речовин в атмосферному повітрі. Запропоновано схему траєкторії розповсюдження викидів продуктів згорання в атмосфері. Розроблено математичні залежності забруднення приземного шару атмосферного повітря викидами димових газів від джерел технологічного обладнання під час роботи компресорних станцій. Встановлено закономірності розповсюдження викидів у приземному шарі атмосфери. Запропоновано розрахункові залежності, які дають змогу оцінити зміну дальності розповсюдження шкідливих речовин залежно від швидкості викидних газів, висоти димової труби, напрямку і швидкості вітру та інших параметрів. Охарактеризовано закономірності відстані, на яку поширюються продукти згорання, яка пропорційна швидкості вітру і функціонально пов'язана з масою та швидкістю викидів продуктів згорання, висотою викидної труби, коефіцієнтами опору середовища.

Паротурбінні установки становлять основу теплоенергетики. Незважаючи на їх поширеність, вони потребують вдосконалення із залученням результатів новітніх досліджень. При цьому в першу чергу фахівці повинні звертати увагу на те, що максимальна температура пари в цих установках не перевищує 550 °С через низьку корозійну стійкість і недостатню міцність трубок котельних агрегатів, що працюють при високій різниці тисків (до 25 МПа) всередині та зовні трубок. У той же час у сучасних газотурбінних установках температура робочого тіла при вході в турбіну високого тиску становить 1400-1500 °С. Цього досягають тим, що лопатки турбін, які виготовлені із жароміцної сталі, здатні витримувати температуру, що істотно перевищує максимальну межу, встановлену в даний час для паротурбінних установок. Лопатки турбін, до того ж, не схильні до впливу такої великої різниці тисків, як трубки котельних агрегатів. Для підвищення ефективності паротурбінних установок запропоновано новий спосіб підвищення температури пари перед турбіною. В його основі лежить використання кисню та природного газу. Підвищення максимальної температури циклу від 540 до 800 °С дозволяє збільшити термічний ККД на 8,1 %, а ефективність – на 6,4 %. Описується нетрадиційний спосіб підвищення макси­мальної температури циклу паротурбінної установки К-1200-240 до 800 °С, що дозволяє суттєво підвищити її термічний та ефективний ККД. Сутність способу полягає у змішуванні перегрітої пари, що виходить з пароперегрівача котла, з продуктами згоряння вуглеводневого палива в кисні. Таке рішення дозволяє уникнути проблеми механічної міцності і корозійної стійкості трубок пароперегрівача при високих температурах. Одним із наслідків застосування способу є отримання значної кількості чистого діоксиду вуглецю (340 т/добу в установці потужністю 1200 МВт), який можна утилізувати або поховати з метою зниження викидів в атмосферу

Виконана робота стосується транспортування газу, яка є важливою складовою паливно-енергетичного комплексу України та температури повітря перед входом в компресор, яка приводить до підвищення потужності і КПД газоперекачувального агрегату (ГПА), який досягається за допомогою паро ежекторної холодильної машини (ПЕХМ).

Дисертація присвячена питанню автоматичної ідентифікації помпажних характеристик відцентрових нагнітачів газоперекачувальних агрегатів дотискувальних компресорних станцій підземних сховищ газу. Проведено класифікацію способів ідентифікації помпажних характеристик відцентрових нагнітачів з газотурбінним приводом. Теоретично досліджено зв'язок ступеня підвищення тиску газу на виході відцентрового нагнітача з масовою витратою газу, що зумовлено зміною режиму роботи газоперекачувального агрегату. Визначено частотні характеристики та функцію передачі відцентрового нагнітача. Отримано вираз залежності ступеня підвищення тиску газу від масової витрати газу, який використано для автоматичної ідентифікації помпажних характеристик газоперекачувального агрегату. Досліджено вплив кроку дискретизації інформативних параметрів на час перехідного процесу системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом. Розроблено новий метод автоматичної ідентифікації помпажних характеристик відцентрового нагнітача газоперекачувального агрегату з газотурбінним приводом, який реалізовано на базі удосконаленої методики визначення його витратно-напірних характеристик. Удосконалено загальну структуру системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом і програмне забезпечення підсистеми автоматичної ідентифікації помпажних характеристик відцентрових нагнітачів дотискувальної компресорної станції, які прийняті в промислову експлуатацію на ДКС «Більче-Волиця» і «Дашава» філії УМГ «Львівтрансгаз».
Диссертация посвящена вопросам автоматической идентификации помпажных характеристик центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов дожимных компрессорных станций подземных хранилищ газа. Опыт эксплуатации дожимных компрессорных станций подземных хранилищ газа показал, что традиционная идентификация помпажных характеристик газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом осуществляется на основе обработки паспортных данных или фактических характеристик центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов. При решении этой задачи имеет место неопределенность в априорной информации, которая может ухудшить оценки или они вообще могут потерять смысл. Обоснована и доказана целесообразность разработки универсального способа и системы автоматической идентификации помпажных характеристик для однотипных центробежных нагнетателей не зависимо от типа авиационного газотурбинного привода. Предложен новый метод автоматической идентификации помпажных характеристик центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата как объекта управления, который реализован на основе усовершенствованной методики определения его расходно-напорных характеристик. Он позволяет определять реальные помпажные характеристики для каждого типа нагнетателя в режиме реального времени, что позволяет реализовать более точное регулирование нагнетателя антипомпажным клапаном, что в свою очередь влияет на снижение аварийности при работе в переходных и передпомпажных режимах и обеспечивает экономию пускового и топливного газа. Определена передаточная функция центробежного нагнетателя, его дифференциальное уравнение, которое использовали для решения задачи автоматической идентификации помпажных характеристик. На основе исследований влияния шага дискретизации информативных параметров на время регулирования системы автоматического регулирования газоперекачивающим агрегатом выбрали оптимальный шаг дискретизации, что позволило уменьшить продолжительность переходного процесса системы. Усовершенствована общая структура системы автоматического управления газоперекачивающим агрегатом и программное обеспечение подсистемы автоматической идентификации помпажных характеристик центробежных нагнетателей дожимной компрессорной станции. Разработанная система автоматической идентификации помпажных характеристик центробежных нагнетателей принята в промышленную эксплуатацию на дожимных компрессорных станциях «Бильче-Волица» и «Дашава» филиала УМГ «Львовтрансгаз».
The thesis is devoted to the issue of the automatic identification of the surgin characteristics of centrifugal superchargers for gas-compressor units of booster compressor station in the underground gas storage facilities. The identification methods of the surgin characteristics for centrifugal superchargers equipped with the gas turbine drive have been determined. The dependence of gas pressure ratio of the centrifugal supercharger on gas mass flux caused by change of the gas-compressor unit operating mode has been analyzed theoretically. The frequency curves and transfer function of the centrifugal supercharger have been determined. Formula of gas pressure ratio dependence on gas mass flux was obtained and used for automatic identification of the surgin characteristics of the gas-compressor unit. Influence of sampling rate of the gas-compressor unit information-bearing parameters was studied. The unshocked nondestructive method of the automatic identification of the surgin characteristics for the centrifugal supercharger with the gas turbine drive has been developed and implemented based on improved techniques for determing its flow and head-capacity characteristics. The general structure of the automatic control system by means of the gas-compressor unit was improved and together with subsystem software of the automatic identification of the surgin characteristics for centrifugal superchargers of the boosting compressor station was brought into pilot production at BCS "Bilche-Volytsya" and "Dashava" branch of PLD "Lvivtransgas".

В даний час все частіше застосовуються ротори, що швидко обертаються з кутовою швидкістю в кілька десятків і сотень тисяч обертів за хвилину. Газотурбінні двигуни з високою питомою потужністю, компресори та гідронасоси з великим напором, центрифуги, - це далеко не повний перелік машин, в яких основним шляхом технічного прогресу є збільшення частоти обертання їх головного робочого органу - ротора. З цієї причини, насамперед для турбонасосних агрегатів рідинних ракетних двигунів, розробляються так звані гнучкі ротори, швидкість обертання яких вище першої або навіть другої власної частоти.

Дисертацію присвячено удосконаленню методів керування неусталеними неізотермічними режимами газотранспортних систем на компресорних станціях і в лінійній частині трубопроводу. Проведено аналітичні дослідження термогазодинамічних процесів у складних системах. Встановлено закономірності розподілу потоку газу при змінних геометричних характеристиках і характеру гідравлічного опору, що дозволило створити новий концептуальних підхід до створення моделі керування режимами: а) математичну модель транспортної мережі з використанням методу ув’язки по вузлам; б) математичну модель газотранспортної мережі без компресорних станцій з використанням методу ув’язки по контурах із урахуванням та вибором початково-граничних умов. Створена модель керування газопотоками і формування параметрів оптимального керування. Встановлено характерні зв’язки між параметрами нестаціонарних процесів у газотранспортних системах для визначення критеріїв нестаціонарності режимів роботи лінійної частини газопроводу, а також введені критерії нестаціонарності при розрахунках режимів роботи газотранспортної системи в цілому. Розроблено класифікацію експлуатаційних режимів та розроблено методику розрахунку нестаціонарних режимів за критерієм мінімальної тривалості перехідних режимів. На основі цих математичних моделей побудовані алгоритми і програми розрахунку нестаціонарних режимів роботи газопроводів при наявності компресорних станцій і відводів, а також проведено розрахунок мінімальної витрати наливного газу для підтримки заданого тиску. Проведені аналітичні дослідження процесів пуску і зупинки компресорних станцій для вибору математичних моделей нестаціонарних процесів і врахування температурних режимів з метою забезпечення оптимального керування експлуатаційними режимами. Даний підхід дозволив розробити моделі і принципи їх реалізації для режимів роботи складної газотранспортної системи, рівномірного завантаження різнотипних газоперекачувальних агрегатів на компресорних станціях з метою мінімальних витрат паливного газу при максимальних поставках газу споживачам.
Диссертация посвящена усовершенствованию методов управления неустановившимися неизотермическими режимами газотранспортных систем на компрессорных станциях и в линейной части трубопровода. Во вступлении обоснована актуальность темы исследований, показана ее связь с научными планами, программами, освещены научная новизна и задачи исследований, научное и практическое значение полученных результатов, дается общая характеристика работы. Приведена информация об апробации работы, ее внедрении, раскрыв личный вклад автора. Подытоживая выполненные исследования можно сделать вывод: полная математическая модель дает возможность зафиксировать ряд явлений, которые возникают во время пуска газопровода - это колебание газа в начальный момент, перемещение нагретого газа вдоль участка магистрального газопровода, колебание температуры в произвольном сечении трубы после прохождения фронта нагретого газа й много других факторов. На основании разработанных математических моделей построены алгоритмы и программы расчета нестационарных режимов работы газопроводов при наличии компрессорных станций и от водов, а также проведен расчет минимальных затрат топливного газа для поддержания заданного давления. Проведены аналитические исследования процессов пуска - остановки компрессорных станций для выбора математических моделей нестационарных процессов и учета температурных режимов с целыо обеспечения оптимальною управления эксплуатационными режимами. Данный подход позволил разработать модели и принципы их реализации для управления режимами работы сложной газотранспортной системы, равномерной загрузки разнотипных газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях с целью минимальных расходов топливного газа при максимальных поставках газа потребителям.
Dissertation is dedicated to the improvement of gas transporting systems unsettled non-isothermal modes management methods in the compressor stations and linear parts ol the pipelines. Analytical research of the thermal-gas-dynamic processes in complex systems has been conducted. Gas streams distribution regulations under conditions of changing geometrical characteristics and the character of hydraulic resistance have been exposed, that allowed to create the mathematical model of gas-transporting network computation by using the method of binding contour and the method of binding nodes, taking into consideration various initial and boundary conditions. The mathematical model of gas streams control and optimum gas streams management parameters forming has been created. The distinctive correlation between non-stationary processes in the gas-transporting systems parameters have been determined, that allowed to establish the criteria of non-stationary behavior of the linear part of the pipeline operating modes, ai well as to determine the complete gas-transporting system operating modes non-stationari criteria. The gas-transporting systems operating modes classification has been developed as well as the methodology of computation of the non-stationary operating modes of the gas-transporting systems using the criteria of transitory modes minimal duration have beer created. The given approach allowed developing models and principles of their realization for the complex gas-transporting system operating modes, and equal load of differen types of compressor stations gas-pumping equipment with the purpose of gas fuel minimal consumption and maximal gas delivery to the customers.

Патлайчук, В. М. Дослідження упорскування води в компресор для поліпшення параметрів роботи газотурбінного агрегату / В. М. Патлайчук // Матеріали міжнар. наук.-техн. конф. "Сучасний стан та проблеми двигунобудування". – Миколаїв : НУК, 2014.
Розглянуто теоретичні передумови процесів, що відбуваються при впорскуванні води в повітряний тракт газотурбінного агрегату. Сформульовані основні методики і програми розрахунку течії та утворення груп крапель, їх сепарації з потоку і випаровування.

Патлайчук, В. М. Особливості ізотермірування процесу стиснення повітря в компресорах газотурбінних агрегатів / В. М. Патлайчук // Матеріали міжнар. наук.-техн. конф. "Сучасний стан та проблеми двигунобудування". – Миколаїв : НУК, 2014.
Перспектива застосування упорскування води для ізотермірування процесу стиснення повітря в компресорній частині газотурбінних агрегатів і тим самим підтримання стабільності їх потужності при високих температурах зовнішнього повітря для умов України видається цілком виправданою, внаслідок простоти схемних рішень і невисокої вартості.