Глава 2 - Основные параметры и требования к ГТД

0,1013 МПА и условной концентрации кислорода

15%):

–для вновь проектируемых ГТД – не более

50ìã/íì3;

–для модернизируемых ГТД – не более

150ìã/íì3; Содержание оксидов углерода — не более

100ìã/íì3.

Компрессорные станции магистральных газопроводов являются объектами повышенной пожаровзрывоопасности. Поэтому к ГТД для ГПА предъявляются особые требования по обеспечению безопасности работы. Конструкция двигателя в целом, его составных частей, агрегатов, трубной и электрической обвязки должны гарантированно исключать искрообразование, утечку топливного газа, нелокализованные разрушения роторов. В конструкции должны применяться датчики и агрегаты взрывобезопасного исполнения, корпуса компрессоров, турбин следует проектировать более прочными. Двигатели необходимо оборудовать системой автоматической защиты от раскрутки роторов, а в случае ее отказа разрушение лопаток должно предшествовать разрушению дисков.

В отличие от авиационных двигателей, ГТД для ГПА устанавливаются в специальных укрытиях, закрываются шумотеплоизолирующими кожухами. Кроме того, в составе самих ГПА предусмотрены шумоглушащие устройства во входной шахте и в системе выхлопа. Поэтому в конструкции собственно двигателя не предусматриваются какие– либо устройства для снижения уровня шума.

2.4.1.6 - Требования производственной и эксплуатационной технологичности

Требования производственной и эксплуатационной технологичности для промышленных ГТД в целом аналогичны требованиям к авиационным ГТД.

2.4.2 - Особенности требований к ГТД энергетических установок

2.4.2.1 - Требования к характеристикам ГТД

Основными характеристиками энергетических ГТД, также как и ГТД механического привода, Nå ÍÎÌ è ηå на режиме номинальной мощности, которые обычно указываются в стандартных условиях ISO (см. раздел 2.4.1). При проектировании кон-

кретных энергетических объектов используются параметры ГТД в станционных условиях с учетом потерь полного давления на входе и выхлопе, отборов воздуха и мощности на нужды станции согласно требований заказчика.

Энергетические ГТД могут работать в различ- ных условиях в соответствии с классами использования, которые отличаются суммарным временем работы и числом запусков в течение года. Выделяемые по ГОСТ 29328 классы использования энергетических ГТД представлены в таблице 2.4.2.1_1 [2.8.6].

Класс использования ГТД, определяющий количество циклов «запуск – нагружение – работа под нагрузкой – разгружение – останов», должен учи- тываться при проектировании ГТД и определении его ресурса.

ГТД должен надежно работать с мощностью до 20 % выше номинальной при больших отрицательных температурах атмосферного воздуха, но без превышения номинальной температуры газа перед турбиной.

Âпериоды резкого возрастания потребности

âэлектроэнергии ГТД может работать в так называемом «пиковом» режиме (не путать с пиковым классом использования). Пиковый режим допускает превышение номинальной мощности до 10% за счет некоторого увеличения температуры газа перед турбиной выше номинального значения. Допустимая величина превышения номинальной мощности в пиковом режиме, время работы и соответствующее снижение ресурса ГТД согласовывается с заказчиком и оговаривается в техническом задании (ТЗ) на двигатель.

Âпроцессе эксплуатации ГТД в течение межремонтного периода допускается снижение мощности до 4 %, а к.п.д. до 2 % (относительных).

			Таблица 2.4.2.1_1
	Классы использования ГТД
	Клàññ	Пîêàзàòåлè èñпîльзîвàíèя
	èñпîльзîвàíèя
	ГТД
		Врåìя рàбîòы,	Чèñлî пуñêîв,
		чàñ/гîд	пуñê/гîд
	Базовый	свыше 6000	не более 100
	Полупиковый	свыше 2000 до 6000	свыше 100 до 200
		включительно	включительно
	Пиковый	свыше 500 до 2000	свыше 200 до 500
		включительно	включительно
	Оперативный	äî 500	свыше 500
	резерв	включительно

95

Глава 2 - Основные параметры и требования к ГТД

2.4.2.2 - Используемые ГСМ

Энергетические ГТД должны работать на газообразном или жидком виде топлива или на обоих видах топлива. Вид и состав топлива, условия перехода двигателя с одного топлива на другое оговариваются в ТЗ на ГТД.

В качестве газообразного топлива обычно используется природный газ. Могут использоваться также попутный газ нефтяных месторождений, синтетический газ, низкокалорийные газы (биогаз, доменный газ и др.). В качестве жидкого топлива используется дизельное топливо (ГОСТ 305) или газотурбинное топливо (ГОСТ 10433). Газообразное и жидкое топливо перед подачей в камеру сгорания ГТД должно быть подготовлено.

Требования к используемым маслам не отли- чаются от аналогичных требований для ГТД механического привода (см. раздел 2.4.1).

2.4.2.3 - Требования к ресурсам и надежности

Ресурсы ГТД согласно ГОСТ 29328 должны быть не менее указанных в таблице 2.4.2.3_1.

Ресурсы энергетических ГТД учитываются, как правило, в эквивалентных часах. При расчете

			Таблица 2.4.2.3_1
	Ресурсы энергетических ГТД
	Пîêàзàòåлè	Клàññ èñпîльзîвàíèя
		Бàзîвыé	Пèêîвыé
	Средний ресурс		1000 пусков или
	между
		Не менее 25000 час	4000 час работы под
	капитальными
			нагрузкой
	ремонтами
	Ресурс до	100000 ÷àñ	5000 пусков
	списания

Таблица 2.4.2.3_2 Определение эквивалентной наработки

энергетических ГТД.

		Кîэффèцèåíò прè
	Уñлîвèя рàбîòы	îпрåдåлåíèè
		эквивалентной
		íàрàбîòêè, эêв. чàñ
	Работа на пиковом режиме	4…6
	Работа на дизельном топливе	1,5
	Работа на золосодержащем	2…4
	Работа с впрыском воды для	1.5…2,0
	Нормальный запуск	5…10
	Ускоренный запуск	20
	Отключение с полной	10…130

наработки ГТД в эквивалентных часах за эталонный режим обычно берется номинальный режим при работе на природном газе (т.е., один час работы на данном режиме равен одному эквивалентному часу). При нерасчетных условиях работы каждый час наработки рассчитывается с определенным повышающим коэффициентом, который учитывает повышенную повреждаемость деталей ГТД при работе в нерасчетных условиях (см. таблицу 2.4.2.3_2) [2.8.7].

Конкретные значения указанных в таблице коэффициентов определяет разработчик ГТД в процессе проектирования и доводки.

В течение межремонтного периода показатели надежности ГТД должны составлять:

1) средняя наработка на отказ:

-в пиковом классе использования – не менее 800 час;

-в базовом классе использования – не менее 3500 час;

2) коэффициент надежности пусков – не менее 0,95;

3 ) коэффициент готовности – не менее 0,98;

4 ) коэффициент технического использования:

-для стационарных ГТД – не менее 0,92;

-для авиапроизводных ГТД – не менее 0,95.

2.4.2.4 - Требования к экологии и безопасности

Как правило, энергетические объекты располагаются внутри населенных пунктов или в их непосредственной близости. Это определяет жесткие требования к экологическим характеристикам энергетических ГТД и их контроль. Содержание оксидов азота в отработавших газах ГТД при работе с нагрузкой от 0,5 до 1,0 номинальной не должна превышать 50 мг/м3 на газообразном топливе и 100 мг/м3 на жидком топливе.

Требования к безопасности, в основном, аналогичны рассмотренным выше требованиям к ГТД механического привода.

2.4.2.5 - Требования к контролепригодности, ремонтопригодности и др.

Конструкция ГТД должна обеспечивать максимально возможный визуальный и инструментальный контроль критических и наиболее ответственных элементов и узлов без разборки или при незначительной разборке.

Конструкция ГТД должна обеспечивать мак- симально–возможный объем ремонтно–восстано-

96