2.10 Техническая эксплуатация газотурбинной установки

Завод, поставивший машину, дает инструкцию с указа­нием о правилах эксплуатации установки и ухода за ней во время без­действия.

Чтобы обеспечить длительную эффективную и безаварийную работу ГТУ, необходимо эксплуатировать ее в строгом соответствии с инструкцией завода-поставщика по обслуживанию и уходу за установ­кой.

Эксплуатация ГТУ состоит из четырех основных этапов:

• пуска ГТУ;

• обслуживания во время работы;

• остановка ГТУ;

• обслуживания во время длительного бездействия.

Подготовка к пуску

Подготовка двигателя к пуску начинается с его общего внешнего осмотра и узлов, подвергавшихся переборке. Непосредст­венно перед пуском ГТУ необходимо:

• проверить и довести до рабочего уровня топлива, масла, воды в расходных емкостях;

• слить отстой воды из масляных и, топливных цистерн, прове­рить соленость отстоявшей воды;

• проверить положение клапанов и кранов на масляных фильт­рах ГТД, и редуктора;

• подготовить к действию топливную систему;

• подать питание на станцию управления;

• подогреть масло в расходных цистернах до 40... 50°С;

• включить масляный пусковой (резервный) насос. Проверяют наличие и подход масла к подшипникам;

• замерить осевой разбег в упорных подшипниках: обычно он должен оставлять 0,4... 0,8мм;

• включить насос пускового топлива с работой его на байпас; при необходимости выпустить воздух из трубопроводов и аппаратов;

• включить насос циркуляционной воды на масло- и воздухоохладитель, воду на охлаждения корпусов турбин;

• снять чехлы с шахты забора воздуха и дымовой трубы;

• провернуть валоповоротным устройством на два-три оборота роторы турбокомпрессоров и валопровод; убедиться в отсутствии задевания лопаток роторов о корпус (путем прослушивания специальными слуховыми трубками).

Пуск

Пуск - наиболее ответственная операция при эксплуа­тации ГТД, когда за короткое время происходит быстрое и значитель­ное по величине изменение всех параметров двигателя, в первую очередь температуры его элементов. С некоторым упрощением пуск можно рассматривать состоящим из трех этапов:

I - раскрутка ротора турбокомпрессора стартером до частоты вращения, при которой расход воздуха обеспечивает горение топлива;

II - совместная раскрутка ротора компрессора стартером и тур­биной после начала горения топлива;

III - дальнейшая раскрутка ротора компрессора турбиной после отключения стартера.

Система пуска судовой ГТУ обеспечивает выведения установки на такой режим, при котором ГТД работает при некоторой установив­шейся частоте вращения, а мощность развиваемая на валу пропуль­сивной турбины, близка к нулю. Такой режим называются режимом холостого хода.

Соответствующие этому режиму расход топлива, подаваемого в камеру сгорания, и частота вращения ротора турбокомпрессора назы­вается расходом топлива и частотой вращения холостого хода.

При дальнейшем увеличении частоты вращения турбокомпрес­сора турбина принимает на себя всю нагрузку, обусловленную затра­тами мощности на сжатие воздуха в компрессоре и потерями энергии на трение в подшипниках, а пусковой двигатель отключается от рото­ра турбокомпрессора при помощи специальной муфты, называемой обгонной. После отключения пускового двигателя разгон ротора тур­бокомпрессора до режима холостого хода осуществляется при помо­щи турбины, так называемый «горячий разгон». Когда, при минималь­ном устойчивом режиме работы турбокомпрессора, мощность развиваемая пропульсивной турбиной позволяет стронуть линию валопровода и привести во вращение гребной винт, производят байпасирование пропульсивной турбины, направляя часть газа в обвод ее, в атмосферу или непосредственно в регенератор.

После достижения ротором турбокомпрессора частоты враще­ния холостого хода дальнейшим увеличением подачи топлива в каме­ру сгорания может быть осуществлен переход к любому другому устой­чивому режиму работы ГТД.

Ограничение температуры газа за камерой сгорания и соответ­ствующее ограничение подачи топлива в камеру при пуске имеет це­лью не только предохранение лопаточного аппарата турбины от чрез­мерного перегрева, но и предотвращает возникновение явлений помпажа в компрессоре.

Явление помпажа во время пуска начинает развиваться в первых ступенях компрессора, явление срыва на лопатках которые обу­словлены уменьшением массового расхода воздуха. Уменьшение рас­хода объясняется снижением пропускной способности проточных час­тей турбин вследствие резкого увеличения температуры газа при больших расходах топлива и, соответственно, роста удельного объё­ма, увеличивая сопротивление тракта за компрессором. Такое явле­ние представляет собой большую опасность для лопаточных аппара­тов.