Газотурбинное оборудование может работать длительное время в автоматическом режиме. Обслуживание газовых турбин может осуществлять минимальное количество персонала. Помимо этого для ремонта газовых турбин можно привлекать опытных специалистов, способных провести анализ технического состояния и в кратчайшие сроки устранить выявленные нарушения. Это очень выгодно для многих владельцев электростанций, желающих снизить затраты на выработку тепла и электроэнергии.

Особенности газотурбинной техники:

• минимальный объем выбросов, представляющих опасность и вред для окружающей среды;
• компактные размеры и небольшой вес, значительно облегчающие проведение монтажных работ;
• возможность работы при очень низких нагрузках, в том числе в режиме холостого хода.

Обслуживание и ремонт газотурбинной техники

Наша компания осуществляет профессиональное обслуживание и ремонт газотурбинной техники. У нас можно заказать не только проведение регламентных работ, но и помощь при выявлении каких-либо нарушений при эксплуатации оборудования. Наши квалифицированные специалисты, имеющие большой опыт работы в данной сфере, за короткий период времени проведут восстановительный ремонт в полном соответствии с требованиями и нормами технического регламента.

Основные преимущества сотрудничества с Холдингом RMC:

• высокий уровень обслуживания. Любая компания, обратившаяся к нам за помощью, может рассчитывать на индивидуальный подход и внимательное отношение. Весь перечень работ по обслуживанию газотурбинной техники, включая подбор запчастей и установку дополнительных устройств, проходит согласование с заказчиком;
• строгое соблюдение обязательств перед клиентом. Для нас имеет большое значение собственная репутация, поэтому мы никогда не нарушаем договоренностей с заказчиком. И это касается не только сроков проведения технического обслуживания, но и поставок запасных деталей, необходимых для выполнения качественного ремонта;
• оптимальный уровень цен. Даже в условиях экономического кризиса стоимость наших услуг вполне доступна для подавляющего большинства владельцев предприятий, работающих в области электрического и теплового снабжения на российском рынке. Кроме того, мы всегда предоставляем выгодные скидки для клиентов, заключивших с нами договор на долгосрочное сотрудничество.

5.1.2. Для ГТУ, пускаемой после монтажа, должна быть составлена программа пуска, в которую необходимо включить требования во взрывопожаробезопасности с указанием должностных лиц, ответственных за выполнение конкретных мероприятий.

5.1.3. Пуск ГТУ должен осуществляться автоматически.

Наладка системы автоматического пуска (САП) должна проводиться с помощью имитатора без подачи топлива в камеры сгорания.

5.1.4. Пуск ГТУ может осуществляться;

Из холодного состояния - при температуре металла корпуса турбины менее 150°С, после простоя установки более 3 сут, после монтажа или ремонта ГТУ;
- из неостывшего состояния - при температуре металла корпуса турбины 150-250°С;
- из горячего состояния - при температуре металла корпуса турбины выше 250°С.

Скорость повышения температуры газов в проточной части, частоты вращения и набора нагрузки не должна превышать заданной заводом-изготовителем ГТУ при пуске из каждого теплового состояния агрегата.

5.1.5. Программы САП должны позволять осуществление нормальных и ускоренных пусков ГТУ из каждого теплового состояния агрегата.

5.1.6. Пуск ГТУ может осуществляться как на основном топливе, так и на специальном пусковом топливе, вид которого должен быть указан в ТУ на поставку установки на ТЭС.

5.1.7. Стопорные и регулирующие топливные клапаны ГТУ должны быть плотными.

Плотность топливных клапанов ГТУ должна проверяться не реже I раза в месяц при регулярной эксплуатации установки, а также перед пуском после длительного (свыше 7 сут) простоя ГТУ.

5.1.8. Зажигание топлива в камере сгорания при пуске установки запрещается без предварительной вентиляции трактов ГТУ цикловым компрессором с приводом от пускового устройства.

После неудачной попытки зажигания подача топлива в камеру сгорания должна быть прекращена; повторное зажигание допускается после вентиляции трактов не менее 4 мин для жидкого и 10 мин для газообразного топлива.

5.1.9. Система автоматического пуска должна включать блокировки, препятствующие выполнению последующего этапа пуска до полного завершения предыдущего.

5.1.10. Пуск ГТУ должен быть прекращен действием автоматических защит или персоналом в случаях:

Повышения температуры газов в проточной части выше допустимой по графику пуска;
- недопустимого повышения или понижения давления топлива перед стопорным клапаном;
- возникновения помпажа циклового компрессора или недопустимого приближения к границе помпажа;
- нарушения установленной последовательности пусковых операций;
- взрыва ("хлопка") в камере сгорания или далее по ходу газов в тракте ГТУ;
- воспламенения топлива иди масла в ГТУ.

5.1.11. Запрещается пуск ГТУ после аварийного останова или сбоя при предыдущем пуске, если причины этих отказов не устранены.

5.1.12. При использовании в ГТУ котлов-утилизаторов (КУ) или экономайзеров пуск установки должен производиться с полностью открытыми к дымовой трубе шиберами; переключение шиберов, включение в работу КУ или подогревателей, зажигание топлива в дожигающих устройствах за турбиной допускается только после выхода агрегата на "холостой ход".

5.2. Нормальная эксплуатация ГТУ

Эксплуатация газотурбинных установок должна вестись в соответствии с разд.4.6 Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей (М.: Энергоатомиздат, 1989).

5.3. Останов ГТУ

5.3.1. Нормальный (плановый) останов ГТУ должен производиться по программе, реализуемой системой автоматического останова (САО).

5.3.2. Программа САО для обеспечения взрывопожаробезопасности должна включать:

Разгружение агрегата в заданном темпе;
- закрытие регулирующих топливных клапанов, стопорных клапанов и электрозадвижек на трубопроводах подвода топлива к узлам регулирования;
- открытие вентилей на трубопроводе продувки газопровода при использовании газообразного топлива или дренажных клапанов при использовании жидкого топлива;
- эффективную вентиляцию газовоздушных трактов установки не менее чем с двукратным обменом воздуха;
- продувку топливных коллекторов и форсунок воздухом, паром или инертным газом в соответствии с ТУ завода-изготовителя ГТУ;
- закрытие шиберов на стороне всасывания и (или) выхлопе ГТУ по окончании вентиляции газовоздушных трактов.

5.3.3. При выводе ГТУ в длительный резерв должны быть приняты меры к ее консервации. Продолжительность останова, при которой требуется консервация, перечень подлежащих консервации узлов и технология ее проведения должны быть указаны в ТУ завода-изготовителя ГТУ.

5.4. Аварийное состояние ГТУ

5.4.1. По условиям взрывопожаробезопасности газотурбинная установка должна быть аварийно остановлена защитой или персоналом в случаях, перечисленных в пп.4.6.18 и 4.6.19 ПТЭ; в случаях, перечисленных в п.4.6.20 ПТЭ, ГТУ долина быть разгружена и остановлена по решению главного инженера ТЭС.

6. РЕМОНТ ГТУ

6.1. Периодичность средних и капитальных ремонтов ГТУ устанавливается с учетом фактического состояния оборудования.

Текущие ремонты должны проводиться в соответствии с регламентом технического обслуживания оборудования ГТУ, утвержденным главным инженером ТЭС.

6.2. Ремонт оборудования газотурбинной установки допускается только по письменному разрешению руководства газотурбинного цеха (по наряду).

6.3. Огневые работы в ГТЦ должны выполняться по наряду, подписанному руководством цеха и согласованному с пожарной охраной объекта.

6.4. Текущий ремонт газопроводов и оборудования газового хозяйства ГТУ должен выполняться по графику, утвержденному главным инженером ТЭС, но не реже 1 раза в год.

6.5. Вывод в ремонт газового оборудования необходимо производить в следующем порядке:

Закрыть задвижки на входе и выходе ремонтируемого оборудования;
- открыть вентили продувочных трубопроводов на ремонтируемом оборудовании;
- проверить герметичность закрытия входных и выходных задвижек; установить токопроводящие перемычки и заглушки во фланцах задвижек;
- продуть сжатым воздухом (или инертным газом) до вытеснения всего газа оборудование, выводимое в ремонт, совместно с газопроводами. Окончание продувки определяется анализом, при котором остаточное содержание газа в продувочном воздухе (при инертном газе) не превышает 1% по объему.

6.6. После окончания ремонта на газопроводах и газовом оборудовании ГТУ необходимо провести испытания их на прочность и плотность воздухом в соответствии с указаниями ПБГХ и составлением соответствующего акта. Для газопроводов и оборудования газового хозяйства при давлении выше 1,2 МПа (12 кгс/кв.см) следует пользоваться "Правилами технической эксплуатации магистральных газопроводов".

6.7. Запрещается приступать к вскрытию турбины, камеры сгорания, стопорного и регулирующего топливных клапанов, не убедившись в том, что задвижки и вентили по газу закрыты, заглушки установлены, арматура трубопроводов продувки открыта и исключена возможность попадания газа к месту производства работ.

6.8. Места производства ремонтных и огневых работ должны быть обеспечены необходимыми средствами пожаротушения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ

Газотурбинная установка - конструктивно-объединенная совокупность газовой турбины, газовоздушного тракта, система управления и вспомогательных устройств. В зависимости от вида ГТУ в нее могут входить компрессоры, камеры сгорания и т.д.

Энергетическая ГТУ - газотурбинная установка, предназначенная для привода электрогенератора.

ГТУ простого цикла - газотурбинная установка, термодинамический цикл состоит только из следующих один за другим процессов сжатия, нагрева и расширения рабочего тела.

ГТУ сложного цикла - газотурбинная установка, термодинамический цикл которой включает промежуточное охлаждение при сжатии и (или) подвод теплоты при расширении рабочего тела.

ГТУ открытого цикла - газотурбинная установка, в которую воздух поступает из атмосферы, а выхлопные газы отводятся в атмосферу.

Многовальная ГТУ - газотурбинная установка, имеющая несколько валов с независимыми друг от друга частотами вращения.

ГТУ с независимой (свободной) силовой турбиной - газотурбинная установка, в которой силовая газовая турбина механически не связана с компрессором.

ГТУ с конвертированным ГТД - газотурбинная установка, в состав которой входит транспортный газотурбинный двигатель (газотурбогенератор).

Парогазовая установка - установка, состоящая из паротурбинной и газотурбинной частей, в которой теплота выхлопных газов ГТУ используется для утилизации в цикле ПТУ.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

	Автоматическая установка пенного пожаротушения.
	Блочный щит управления.
	Высоконапорный парогенератор.
	Газотурбогенератор.
	Газотурбинный двигатель.
	Газотурбинная установка.
	Газотурбинный цех.
	Главный щит управления.
	Котел-утилизатор.
	Местный щит управления.
	Нижний концентрационный предел воспламенения.
	Низконапорный парогенератор.
	Правила безопасности в газовом хозяйстве.
	Парогазовая установка.
	Правила пожарной безопасности.
	Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей.
	Паротурбинная установка.
	Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей.
	Правила устройства электроустановок.
	Система автоматического останова.
	Система автоматического пуска.
	Технические условия.
	Тепловая электростанция.
	Узел регулирования.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НОРМАТИВНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

1. ГОСТ 12.1.004-85. Пожарная безопасность. Общие требования.
2. ГОСТ 12.1.010-76. Взрывобезопасность. Общие требования.
3. СНиП II-58. Электростанции тепловые.
4. СНиП II-106. Склады нефти и нефтепродуктов.
5. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. 14-е издание. М.: Энергоатомиздат, 1989.
6. Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1988.
7. Правила безопасности в газовом хозяйстве. - М.: Недра, 1980.
8. Правила взрывобезопасности при использовании мазута и природного газа в котельных установках: ПР 34-00-006-84. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1984.
9. Правила устройства электроустановок: 6-е издание. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
10. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
11. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1986.
12. Типовая инструкция по эксплуатации газового хозяйства.тепловых электростанций, сжигающих природный газ: ТИ 34-70-062-87 - М.: СПО Союзтехэнерго, 1987.
13. Типовая инструкция по предупреждению и ликвидации аварий на тепловых электростанциях: ТИ 34-66-061-87. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1987.
14. Инструкция по проектированию противопожарной защиты энергетических предприятий: РД 34-49. 101-87. - М.: Информэнерго, 1987.
15. Инструкция по проектированию отопления и вентиляции нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. ВСН 21-77. М.: Миннефтехимпром, 1977.
16. Инструкция о мерах пожарной безопасности при проведении огневых работ на энергетических объектах Минэнерго СССР. - М.: ХОЗУ Минэнерго СССР, 1985.
17. Инструкция по содержанию и применению первичных средств пожаротушения на предприятиях Минэнерго СССР. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1980.
18. Технические условия (типовые) на проектирование газопроводов давлением до 4,0 МПа (40,0 кгс/см(2)) для газотурбинных установок электростанций. Утв. Минэнерго СССР 08.08.1988 г.
19. Перечень помещений и зданий энергетических объектов Минэнерго СССР с указанием категорий по взрывопожарной и пожарной опасности. № 8002 TM-T1.

Газотурбинная установка – это модульный независимый источник тепла и электричества. Она широко используется на производстве в самых различных отраслях.

Нефтедобывающая индустрия, промышленные организации, частные и муниципальные здания могут с успехом применять ГТУ для обеспечения своих нужд в энергоресурсах и отоплении. Также этот вид установок применяется в стандартных электросетях для покрытия пиковых нагрузок. Широкий эксплуатационный диапазон сделал данную продукцию востребованной и актуальной на рынке. Объемы использования остро ставят вопрос о техническом обслуживании и ремонте установок.

Техническое обслуживание на месте установки

Постоянная эксплуатация, а также длительное консервирование требуют, чтобы обслуживание газотурбинных установок было выполнено своевременно. Текущий ремонт и регулярная ревизия технических блоков позволяют вовремя выявить дефекты в работе оборудования и предупредить его отказ, а также последующее дорогостоящее вмешательство.

Качественный и грамотный ремонт таких технически сложных объектов может выполнить только солидная организация, которая имеет большой опыт работы на рынке, сотрудничает с ведущими поставщиками запчастей, а также имеет в своем штате настоящих профессионалов своего дела. Компания DMEnergy, подробнее о работе и услугах можно узнать на сайте https://dmenergy.ru , уже более 6 лет специализируется на ремонте и сервисном обслуживании газотурбинных установок. За годы успешной деятельности компания создала себе отличную репутацию, наладила оперативные поставки запасных частей, а также приобрела солидную клиентскую базу. В числе заказчиков, которые сотрудничают на постоянной основе, государственные и частные предприятия пищевой, легкой, химической промышленности, компании, занимающиеся автомобилестроением, тяжелой промышленностью, горнодобывающие предприятия.

Обслуживание газотурбинных установок ГТУ в полевых условиях имеет ряд своих особенностей и требует от специалистов знания всех тонкостей процесса и внимательного отношения к ремонту. Наиболее востребованные процедуры, проводящиеся в рамках техобслуживания, это:

• комплексная диагностика оборудования;
• круглосуточный мониторинг с использованием современных технологий;
• контроль качества;
• выполнение работ по калибровке, центрированию и балансировки;
• ремонт турбинного модуля, замена комплектующих;
• проведение пусконаладочных работ.

Ремонтные работы на производстве

В сервисное обслуживание газотурбинных установок также входят замена и ремонт элементов в цеху. Таким образом, проводится обслуживание и замена насосов, клапанов, топливных форсунок, лопаток. На производстве выполняется ремонт роторной системы, производится замена модулей, выработавших свой ресурс, на новые элементы фабричного производства.

Также в заводских условиях выполняется капитальный ремонт ГТУ с последующей калибровкой и диагностикой всех рабочих параметров.

Компания DMEnergy заботится о своих клиентах и предоставляет услуги комплексно, кроме обслуживания и ремонта квалифицированные инженеры оказывают детальные технические консультации, проводят обучающие мероприятия и курсы повышения квалификации, осуществляют инспекцию и мониторинг эксплуатируемых установок.

Техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонты ГТУ проводятся по планам, которые составляются в соответствии с требованиями инструкций заводов-изготовителей. Периодичность технического обслуживания и ремонтов зависит также от режима работы ГТУ, количества пусков, вида топлива. Кроме того, прини­мается во внимание состояние основного и вспомогательного обо­рудования ГТУ.

Операции по техническому обслуживанию проводятся в опре­деленной последовательности и в установленные сроки. На каж­дой станции утверждается регламент технического обслуживания

/ГТУ и оговаривается технология выполнения регламентных работ." В регламентные работы входят, например, периодическая очистка турбин, компрессоров и теплообменников, осмотр лопаток турбин и компрессоров, проверка плотности газового и воздушного трак­тов, трубопроводов, шаберов и арматуры. Важным этапом регла­ментных работ является проверка исправности системы автомати­ческого регулирования и защиты ГТУ.

Проверку работы автомата безопасности с увеличением часто­ты вращения ротора проводят после каждой его разборки, перед испытанием ГТУ на сброс нагрузки и после длительного его про­стоя (более 1 месяца). Не менее одного раза в 4 месяца проверя­ют исправность защиты от превышения температуры газа перед турбинами.

В программу регламентных работ входят также контрольные пуски ГТУ, при которых измеряют параметры, позволяющие опре­делить соответствие режима пуска заданному режиму.

Система регулирования при мгновенном сбросе нагрузки должна удерживать ГТУ в режиме, при котором не срабатывала бы ни одна из защит, а ГТУ автоматически выходила бы на холостой ход. Регламентными работами предусмотрена проверка системы ре­гулирования мгновенным сбросом максимальной нагрузки отклю­чением генератора от сети.

Для диагностирования состояния ГТУ при ее остановах про­водят осмотры, целью которых является непосредственное обна­ружение неисправностей (износа форсунок, трещин в лопатках, короблений пламенных труб и др.) или установление их по косвен­ным признакам (например, по наличию кусочков металла, частей лопаток, или поврежденных деталей на выхлопе). Осмотры могут проводиться как без разборки, так и с частичной или полной раз­боркой ГТУ.

Целью ремонтов, является проведение плановых восстанови­тельных работ или устранение результатов аварий и неполадок. Примером восстановительных работ является замена рабочих ло­паток, отслуживших свой срок по запасу длительной прочности, перезатяжка фланцев турбины, замена пламенных труб, отрабо­тавших ресурс, перезаливка баббита подшипников. Характер ре­монтных работ после аварий зависит от вида разрушений и их последствий. В некоторых случаях восстановительные работы при­ходится выполнять на заводе-изготовителе.

Все работы по оперативному и техническому обслуживанию ГТУ должны выполняться качественно, в срок, без ущерба для безопасности и здоровья обслуживающего и ремонтного персона­ла. Обслуживание ГТУ, проведение регламентных и ремонтных работ должны быть организованы так, чтобы производственные травмы и несчастные случаи были исключены. Каждый работник должен знать и строго выполнять правила безопасного обслужи­вания и проведения ремонтных работ. Администрация обязана обеспечить организационные и технические мероприятия по созда­нию безопасных условий труда.

Регулярный инструктаж, обучение персонала и постоянный конт­роль за соблюдением правил техники безопасности на электро­станциях обязательны.. Ответственность за несчастные случаи не­сет как администрация, не обеспечивая соблюдение правил безопасного производства работ, так и лица, нарушившие эти пра­вила.

Производственный персонал должен уметь освобождать попав­шего под напряжение и оказывать ему первую помощь, а также оказывать первую помощь пострадавшим при других несчастных случаях.

По характеру производственных процессов ГТУ являются аг­регатами повышенной пожаро- и взрывоопасности и требуют обес­печения электробезопасности. В этих условиях строжайшее соблю­дение правил техники безопасности является насущной и еже­дневной необходимостью.

~ Контрольные вопросы

1. Какими величинами оценивается качество работы ГТУ?

2. Каковы обязанности персонала при обслуживании ГТУ?

3. На какие этапы подразделяется пуск ГТУ?

4 В чем особенности обслуживания ГТУ при пуске и останове? 5. Как организуется ремонт и безопасное обслуживание ГТУ?

Заключение

В настоящем учебнике содержатся основные сведе­ния, которые необходимы молодому рабочему, чтобы целенаправленно и качественно обслуживать газотур­бинные установки. Ряд разделов может показаться слишком сложным для усвоения, перенасыщенным тео­рией, которая, на первый взгляд, больше нужна инже­нерно-техническим работникам. Н6 это только на пер­вый взгляд. Несколько позже, когда будет накоплен некоторый практический опыт, прочтите параграфы, вы­звавшие затруднения еще раз (а может быть, и не раз). Проанализируйте их, опираясь на свой практический опыт.

В "сочетании с практикой конкретной работы полу­ченные знания позволят вам не только хорошо обслу­живать имеющееся оборудование, но и быстрее осваи­вать новую технику, находить пути экономии топлива и материалов, оперативно реагировать на изменения ус­ловий эксплуатации газотурбинных установок, обеспе­чивая их надежную и экономичную работу при всех режимах; Иными словами, ваша квалификация будет соответствовать требованиям, которые предъявляет к квалификации современного рабочего наша эпоха - эпоха научно-технической революции.

О х о т и н В. С. и др. Основы теплотехники. - М.: Высшая шко­ла, 1984.

К о с т ю к А. Г., Шерстюк А. Н. Газотурбинные установ­ки. - М.: Высшая школа, 1979.

Сторожук Я. П. Камеры сгорания стационарных газотур­бинных и парогазовых установок. - Л.: Машиностроение, 1978.

Ковалевский М. М. Стационарные ГТУ открытого цик­ла. - М.: Машиностроение, 1979.

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

Газотурбинные установки/Справочное пособие.- Л.: Машино­строение, 1978.

Соколов В. С, Деев Л. В. Устройство и обслуживание энергетического блока. - М.: Высшая школа, 1985.

Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. -М": Энергия, 1977.

Предисловие Введение

Глава первая. Основные элементы газотурбинных установок …………………………………….6

Общие сведения о газотурбинных установках …………………………………………………………. 6

Устройство газовой турбины и компрессора...……………………………………………………………8

Роторы газовых турбин и компрессоров..…………………………………………………………………10

Подшипники роторов....,.,..…………………………………………………………………………………..15

Корпуса компрессоров и газовых турбин. ……………………………………………………………..20

Камеры сгорания.………………………………………………………………………………………………. 22

Теплообменные аппараты.......……………………………………………………………………………….30

Фильтры и глушители.......…………………………………………………………………………………… 32

Пусковые устройства..………………………………………………………………………………………… 34

Глава вторая. Схемы и экономичность газотурбинных установок ………………………………35

§ 10. Простая газотурбинная» установка....………………………………………………………….. 35

§ П. Газотурбинная установка с регенерацией теплоты ……………………………………………..41

§ 12. Газотурбинная установка с промежуточными подогревом, рабо­чего тела и охлаждением воздуха ………………………………………………………………………………………………………………………. 44

§ 13. Газотурбинные установки парогазовых установок и атомных электростанций………..48

§ 14. Влияние потерь на экономичность газотурбинных установок ……………………………. 51

Глава третья. Рабочий процесс в газовой турбине.………………………………………………… 53

§ 15. Рабочий процесс в ступени турбины....……………………………………………………………. 53

§ 16. Рабочий процесс в многоступенчатой турбине.………………………………………………… 57

§ 17. Определение числа ступеней и основных размеров проточной части газовой турбины...60

§ 18. Характеристики газовых- турбин.....…………………………………………………………………. 63

Глава четвертая. Рабочий процесс в компрессоре..…………………………………………………. 65

§ 19. Рабочий процесс в ступени компрессора...……………………………………………………….. 65

§ 20. Определение числа ступеней и основных размеров компрессора…………………………..68

§ 21. Характеристики компрессоров......……………………………………………………………………70

Глава пятая. Рабочий процесс в камере сгорания и определение ос­новных параметров газотурбинных установок...………………………………………………………………………………………………………..72

§ 22. Топлива для ГТУ и их характеристики..………………………………………………………….. 72

| 23. Общие сведения о процессе горения. . -...…………………………………………………………75

". § 24. Сжигание топлива в камере сгорания.....…………………………………………………………76

§ 25. Охлаждение камеры сгорания и продуктов горения. Определе­ние расходов первичного и вторичного воздуха..………………………………………………………………………………………….. 80

§ 26. Выбор температуры газа перед турбиной...……………………………………………………….,83

§ 27. Тепловые диаграммы и их применение для расчета тепловых процессов в турбине и компрессоре."...………………………………………………………………………………………………… 86

Глава шестая. Охлаждение газотурбинных установок ……………………………………………..88

§ 28. Система охлаждения........………………………………………………………………………………...88

§ 29. Охлаждение корпуса газовой турбины..…………………………………………………………....-90

§ 30. Охлаждение ротора газовой турбины...……………………………………………………………...92

§ 31. Охлаждение сопловых и рабочих лопаток..………………………………………………………...94

§ 32. Распределение температур в элементах ГТУ...……………………………………………………..98

Глава седьмая. Переменные режимы работы газотурбинных уста­новок............…………....101

§ 33. Работа газовых турбин при частичных нагрузках.... 101 § 34. Работа компрессора при частичных нагрузках …………………………………………………………………………………………………………..,103

§ 35. Режимы работы ГТУ при частичных нагрузках. . . …………………………………..…. .104

Глава восьмая. Системы топливо- и маслоснабжения автоматиче­ского регулирования защиты газотурбинных установок.……………………………………………………………………………………..110

§ 36. Система топливоснабжения ГТУ, работающей на жидком топливе....……………………111

§ 37. Система топливоснабжения ГТУ, работающей на газообразном топливе......….………..112

§ 38. Автоматическое регулирование и защита ГТУ.……………………………………………………113

§ 39. Система маслоснабжения ГТУ....……………………………………………………………………… 120

Глава девятая. Потребители мощности газотурбинных установок. ……………………………. 121

§ 40. Электрический генератор.....………………………………………………………………………….....121

- § 41. Нагнетатель природного газа.....……………………………………………………………….... 126

§ 42. Характеристики потребителей мощности ГТУ ……………………………………………………127

Глава десятая., Аварии и неполадки газотурбинных установок. ……………………………….. .129

§ 43. Причины аварий и неполадок ГТУ …………………………………………………………………….129

§ 44. Аварии и неполадки газовых турбин и компрессоров. . …………………………………..130

§ 45." Аварии и неполадки камер сгорания, регенераторов и воздухо­охладителей................ 133

Похожая информация.

На фото: Средний ремонт. Оршанская ТЭЦ. (инспекция горячего тракта)

На данный момент, в условиях ограниченности и высокой стоимости энергоносителей необходимо постоянно модернизировать и реконструировать существующие генерирующие мощности. Правильность внедрения газотурбинных технологий ни у кого не вызывает сомнений, т.к. экономичность энергоблоков при внедрении газотурбинных установок (ГТУ) существенно увеличивается.

После ввода ГТУ в эксплуатацию перед собственником оборудования встает вопрос сервиса газовых турбин. Компании-производители предъявляют жесткие требования к эксплуатирующей организации по соблюдению регламента обслуживания газовых турбин и ГТУ. Это делается для того, чтобы гарантировать надежную работу. Несмотря на то, что сегодня в энергосистеме Российской Федерации эксплуатируются энергетические ГТУ различных производителей (General Electric , Alstom, Mitsubishi, Siemens , Ansaldo); различных поколений, классов, с различными конструкциями камер сгорания , горелок , систем защиты ротора и статора турбин от перегрева – средний срок между чередующимися инспекциями равен 8000-12000 EOH (эквивалентных часов эксплуатации). Таким образом, при нормальной эксплуатации ГТУ один раз в год-полтора для любой модели ГТУ должна проводится инспекция.

Виды инспекций по периодичности

По периодичности и объемам работ инспекции (ремонты) делятся на следующие виды:

• A-Инспекция – инспекция частей камеры сгорания (CI – Inspection ) . Включает оценку общего состояния частей камеры сгорания , тракта горячих газов, входа компрессора и лопаток компрессора без разборки турбины с применением специальной техоснастки – бороскопа (в связи с эти инспекция А в инструкциях называется бороскопическая (BI – Boroscope Inspection )). Необходима для определения фактического объема работ для последующей В или С-инспекции. Включает проведение минимальных рекалибровок и регулировок при необходимости. Итог: получение отчета о состоянии двигателя, который включает в себя рекомендации по дальнейшей эксплуатации и обслуживанию.
  При бороскопической инспекции нет необходимости в разборке блока (возможно только вскрытие части камеры сгорания (CI+TP removal ), (TP – Transition Piece ). Визуальный доступ к лопаточному аппарату осуществляется через люки для бороскопа в корпусе турбины, а для лопаток впускного направляющего аппарата и последних ступеней турбины доступ осуществляется обычно через лазы в корпусе воздухозаборника и выхлопного диффузора соответственно.
• В-инспекция – (инспекция тракта горячих газов и камеры сгорания (HGP – Hot Gas Path Inspection )) – для разных моделей ГТУ включает разный объем. Может включать такой же тип проверок, как и А-инспекция, но в несколько большем объеме (т.е. можно обойтись только бороскопом). Для других моделей, согласно регламенту, может быть запланирована замена некоторых частей горячего тракта и камеры сгорания. В любом случае, объем работ и необходимость замены частей уточняется при проведении инспекции.
• С-инспекция – (главная инспекция (MI – Major Inspection)) – полная разборка и ревизия турбины, включая компрессор. Включает в себя проверки всех внутренних компонентов, защитного и контрольного оборудования, оборудования для мониторинга газотурбинного блока. Основные части после разборки проходят визуальный, и, при необходимости, контроль неразрушающими методами. Проводятся запланированные работы по замене и восстановлению комплектующих (часть из которых определяется в процессе проведения визуальных инспекций типа А и В, часть по регламенту). Время простоя при проведении инспекции С может оказаться больше планового, но этот риск может быть уменьшен при проведении надлежащего планирования.

Стоит обратить внимание, что для ГТУ упомянутая ранее жесткость требований производителей к соблюдению регламентного обслуживания обусловлена тем, что точный ресурс безаварийной работы самых ответственных узлов (таких как части камер сгорания, лопаточный аппарат турбин ГТУ, части термобарьерных элементов и покрытий) на сегодняшний день не поддается расчету. (Все математические модели, используемые при конструировании данных узлов ГТУ имеют очень большое количество допусков).

Рис. 1. Осмотр бороскопом горелочной камеры GT13E2

Поэтому, если производитель требует замену лопатки 1-ой ступени через 40000 часов, то это значит, что она должна быть заменена даже при отсутствии критических дефектов, поскольку развитие в ней имеющихся повреждений и поведение материала при дальнейшей эксплуатации не поддается моделированию и может быть разрешено только при согласии владельца.

На большинстве ГТУ, эксплуатируемых в Российской Федерации, в разной степени отсутствует достаточный объем технологической документации и специальной оснастки, необходимой для того, чтобы полностью, не обращаясь к заводам-изготовителям, выполнить весь типовой объем работ инспекций ГТУ. В интересах эксплуатирующих организаций не быть сильно зависимыми от заводов-изготовителей в столь важном вопросе, как обслуживание и ремонт основного оборудования. В связи с этим рекомендуется на правах покупателей потребовать от поставщиков ГТУ обеспечение всем необходимым комплектом документации и специальной оснастки. Это даст возможность самостоятельного выбора обслуживающей компании. На сегодняшний день у большинства собственников ГТУ этот выбор существенно ограничен. Основная задача DMEnergy – предоставить организации, эксплуатирующей ГТУ, возможность самостоятельного принятия решения, как обслуживать и проводить ремонт оборудования. Поставки комплектующих, запасных частей, расходных материалов, необходимого инструмента, и, самое главное, предоставление высококвалифицированного персонала для проведения сервиса – перечень возможностей, которые получает эксплуатирующая организация для реализации текущих сервисных задач. Компания DMEnergy проводит сервисные работы в строгом соответствии с регламентом завода - изготовителя. DMEnergy предоставляет как полный комплекс работ по долгосрочному сервисному обслуживанию газовых турбин и ГТУ, так и отдельные его части: предоставление шеф-инженеров, полевого персонала, инструментов, расходных материалов, запасных частей и т.д.

Рис. 2. Измерение зазоров 1-й ступени компрессора через ВНА. Alstom GT13E2

Полный комплект ремонтной документации на ГТУ должен, кроме прочего, включать:

• подробное описание технологической последовательности и требований к выполнению необходимых работ при выполнении плановых инспекций, предусмотренных регламентом завода-изготовителя, с указанием инструментов и приспособлений, необходимых для конкретных этапов ремонтных работ и измерений (тех. процесс, ТИ);
• критерии оценки ресурса всех узлов и деталей ГТУ, а также их состояния и пригодности к эксплуатации (критерии дефектовки, ТУ);
• поузловые и сборочные чертежи узлов и частей ГТУ, а также сложных сборных приспособлений для ремонта;
• полный комплект формуляров измерений, которые должны производиться при плановых регламентных инспекциях ГТУ (А, В, С и проч.) с описанием всех технических требований завода-изготовителя к измеряемым параметрам;
• перечни необходимых инструментов, приспособлений, расходных материалов, необходимых для выполнения работ по плановому сервисному обслуживанию, которые должны быть подробными (без использования понятия «комплект», либо с подробными описаниями указанных «комплектов»). Они должны содержать информацию, позволяющую однозначно идентифицировать указанные в перечнях позиции (рыночное наименование, краткие технические характеристики, компанию-изготовитель инструмента или материала);
• перечни узлов и деталей, которые должны быть планово заменены при сервисном обслуживании, а также перечни з/ч, рекомендуемых к постоянному наличию при эксплуатации.

Рис. 3. Установка ротора ГТУ Alstom GT13E2

Повреждения частей ГТУ

Возвращаясь к возможным дефектам частей ГТУ и их устранению, отметим, что основные причины возникновения дефектов в частях ГТУ следующие: высокотемпературная коррозия, разрушения из-за вибрации, термические деформации, механический и эрозионный износ, несоблюдение требований по топливоподготовке. Характер повреждений, вызываемых указанными причинами, в большинстве случаев позволяет обнаружить их только методами неразрушающего контроля, а устранить – сваркой. Более подробно о некоторых возможных повреждениях частей ГТУ:

• трещина в сопловом направляющем аппарате турбины (рис. 4) - растрескивание вызвано термическими циклами «нагрев-остывание». Размер трещины превышает допустимые пределы, и данный сегмент должен быть заменен в ближайшее время, независимо от сроков плановой инспекции. Данный дефект может быть устранен посредством выборки трещины, последующей сварки, механической и термической обработки и нанесением термобарьерного покрытия на заключительном этапе. В последующем отремонтированный сегмент может быть использован для замены аналогичного поврежденного;

  
  Рис. 4. Трещина в сопловом направляющем аппарате турбины

• повреждения выходной кромки лопатки компрессора (рис. 5) - часто встречается на рабочих лопатках первых ступеней компрессоров ГТУ. Причиной появления подобных «забоин» является попадание в проточную часть посторонних предметов. Конкретные повреждения не превышают допустимые пределы и могут быть устранены при ближайшей плановой инспекции ручной механической обработкой;

  
  Рис. 5. Повреждения выходной кромки лопатки компрессора

• повреждение лопаток 1-й ступени турбины (рис. 6) - состояние рабочих лопаток на снимке характерно для большинства рабочих лопаток 1-ых ступеней тракта горячих газов ГТУ, отработавших до очередной С-инспекции, и подлежащих замене. Данное состояние соответствует нормальному износу и вызвано совокупным воздействием указанных выше причин;

  
  Рис. 6. Повреждение лопаток 1-й ступени турбины (эрозионный износ входной кромки)

• повреждения жаровых труб (рис. 7) - приведенные повреждения (оплавление, деформация) патрубков жаровых труб в зоне соединения с трубками перекрестного розжига свидетельствуют о превышении допустимых температур выхлопных газов в данной зоне. Причины могут быть различные, но при обнаружении подобных дефектов, они должны быть установлены и устранены в ближайшее время. Конкретное повреждение находится в допустимых пределах и может быть устранено;

  
  Рис. 7. Повреждения жаровых труб. Износ и деформации

• загрязнение и эрозия горелочных устройств (рис. 8) - состояние на снимке характерно для большинства горелочных устройств ГТУ, отработавших до очередной B - инспекции. Загрязнение топливораздающих отверстий связано с некачественной подготовкой топливного газа. Загрязнение приводит к неравномерности температурного поля на выходе из турбины, и как следствие, повреждениям лопаток турбины.

  
  Рис. 8. Загрязнение и эрозия топливораздающих отверстий горелочных устройств

• загрязнение и эрозия лопаток 1-ой ступени компрессора (рис. 9) - состояние рабочих лопаток на снимке характерно для большинства рабочих лопаток 1-ых ступеней компрессоров ГТУ отработавших до очередной С-инспекции. Конкретные загрязнения оцениваются как значительные, удаляются при проведении инспекции вручную неабразивным материалом. Подобный уровень загрязнения свидетельствует о неудовлетворительной работе систем КВОУ.

  
  Рис. 9. Загрязнение и эрозия лопаток 1-ой ступени компрессора

Сегодня энергосистема несет существенные валютные затраты из-за сервисного обслуживания газовых турбин и ГТУ с использованием услуг зарубежных компаний. Так стоимость услуг специалистов заводов-изготовителей и крупных зарубежных сервисных компаний составляет крупную сумму в долларах США за день работы. Вместе с тем, необходимо отметить, что затраты на ремонтное обслуживание газовых турбин и газотурбинного оборудования состоят из двух основных составляющих: затрат на приобретение запасных частей, расходных материалов и оплаты услуг ремонтно-технических специалистов. Стоимость запасных частей составляет порядка 80-90% от стоимости всех затрат на ремонтно-эксплуатационное обслуживание. При этом для обеспечения надежной работы высокотехнологичного оборудования, которым является газовая турбина, и гарантированного соответствия всех ее характеристик заявленным заводом-изготовителем при поставке, требуется приобретать только оригинальные запасные части у заводов- изготовителей данного оборудования.

Сдерживающим фактором в развитии сервисного обслуживания газовых турбин и ГТУ является отсутствие в отрасли единой политики, направленной на достижение озвученной выше общей цели. Нет единой позиции в отношении вопроса организации сервисного обслуживания ГТУ. Каждый владелец оборудования решает вопрос сервисного обслуживания самостоятельно, порой способами, позволяющими выполнить только краткосрочные задачи в ущерб долгосрочной выгоде.

Для любой организации, эксплуатирующей ГТУ, важнейшее значение имеет выбор компании, которая будет проводить сервисное обслуживание. Опыт проведенных работ и отзывы заказчиков показывают, что DMEnergy – правильный выбор!

"Статья написана при участии господина Лабковича Д., технического персонала компании DMEnergy an AMCOR company и специалистов