Использование газотурбинный двигатель в промышленности. Примеры российских стационарных газотурбинный двигатель

Опыт эксплуатации:

По состоянию на начало сентября 2010 года на Касимовском ПХГ «Газпром трансгаз Москва» эксплуатируют одну ГТУ-4ПГ в составе ГПА-4ПХГ «Урал». Суммарная наработка ГТУ-4ПГ за время эксплуатации составляет 7 500 часов.[6]

 

Газотурбинная установка  ГТУ-6П Четырехсотой газотурбинной установкой стала одна их двух ГТУ-6ПГ в составе газоперекачивающих агрегатов ГПА-6ДКС «Урал», предназначенных для ОАО «Томскгазпром».ГПА-6ДКС «Урал» на базе ГТУ-6ПГ будут установлены в непосредственной близости от Мыльджинского газо-конденсато-нефтяного месторождения и призваны обеспечивать необходимый уровень давления природного газа при его транспортировке.Особенностью этого проекта является то, что подобные установки производства пермских моторостроителей до сих пор использовались в энергетической отрасли. В частности, две ГТУ-6П в составе газотурбинной электростанции ГТЭС «Урал-6000» установлены в составе ГТУ-ТЭЦ в Иваново. В настоящее время полным ходом идут работы по строительству аналогичной ГТУ-ТЭЦ на Соликамском горнопромышленном предприятии ОАО «Сильвинит».

Контракт, в рамках которого специалисты «Авиадвигателя» обеспечат  «Томскгазпром» необходимым оборудованием, расширит границы эксплуатации пермского газотурбинного оборудования отечественными нефтегазодобывающими компаниями, а также позволит пермским моторостроителям обрести нового надежного партнера.

Дополнительная  информация

Авиация не единственная отрасль, для которой трудятся пермские двигателестроители. Стремясь расширить сферу применения своей продукции, а также укрепить позиции пермского двигателестроения на рынке промышленных двигателей, в соответствии с принятой в 1992 году программой «Урал-Газпром» в Перми активно продолжается проектирование и серийное производство газотурбинных установок, а также выпуск на их основе газоперекачивающих агрегатов и электростанций. На 1 сентября 2006 года суммарная наработка пермских газовых турбин на объектах заказчиков превысила 4 366 000 часов.Первой газотурбинной установкой, изготовленной пермяками по заказу «Газпрома» является ГТУ-12П, запущенная в эксплуатацию в 1994 году на компрессорной станции «Пермская» ООО «Пермтрансгаз». Сегодня современные границы эксплуатации газотурбинных установок и электростанций простираются от белорусского полесья и краснодарских степей до газовых месторождений Западной Сибири. В ближайшем будущем начнется отсчет наработке пермских газовых турбин в Турции (компрессорная станция «Сивас») и Италии (г. Адриа).

Модифицированная газотурбинная установка ГТУ-6ПГ с мультипликатором М-60 создана для привода центробежного компрессора газоперекачивающих агрегатов.

Мультипликатор М-60 позволяет оптимизировать характеристики газоперекачивающего  агрегата.

Головная газотурбинная установка  смонтирована в 2006 году на ГКМ «Мыльджинское» ОАО "Томскгазпром". Ведется опытно-промышленная эксплуатация установки в составе ГПА-6ДКС «Урал».

ГТУ-6ПГ также используются в составе газотурбинного насосного агрегата ГТНА "Урал-6000" поставленного в рамках проекта "Сахалин-2" на ДНКС-2.

Основные параметры  
(в условиях ISO, без потерь)

Мощность на валу силовой турбины, МВт  6,17; КПД эффективный, % 26,82; Частота вращения силовой турбины / мультипликатора, об/мин 7000 / 9000; Температура газа за СТ, ^оС 472; Расход газа на выхлопе, кг/с 33,3;  Ресурс, ч:  - межремонтный 25000, - назначенный 100000.

Преимущества пермских газотурбинных  установок:

• высокий КПД;
• низкий расход масла;
• высокие ресурсные показатели;
• надежная система запуска;
• низкая стоимость обслуживания и ремонта в течение всего жизненного цикла;
• полная автоматизация технологических процессов;
• простота управления и обслуживания;
• полная заводская готовность, обеспечивающая быстрый ввод в эксплуатацию при минимальных затратах;
• хорошие экологические показатели.

Опыт эксплуатации

ГПА-6ДКС «Урал» с ГТУ-6ПГ  
на ГКМ «Мыльджинское» ОАО "Томскгазпром"

По состоянию на начало сентября 2010 года на Мыльджинской ДКС «Томскгазпром» в составе газоперекачивающих агрегатов ГПА-6ДКС «Урал» эксплуатируют 2 газотурбинные установки ГТУ-6ПГ, еще 1 двигатель Д-30ЭУ-6 находится в резерве.

Суммарная наработка ГТУ-6ПГ за время эксплуатации составляет 25 000 часов

Наработка лидерной ГТУ-6ПГ составила 13 700 часов без ремонта.[7]

ГТУ для энергетики:

ГТУ-2,5П Газотурбинная установка ГТУ-2,5П предназначена для привода генераторов в составе газотурбинных электростанций. Возможно применение этих установок для привода насосов, компрессоров и т.д.

Установка используется в  составе газотурбинных электростанций:

• ГТЭС «Урал-2500»;
• ПАЭС-2500М;
• ЭГ-2500М.

Установка создана на базе авиационного двигателя Д-30 третьей серии, одного из самых надежных двигателей в истории мировой авиации.

ГТУ-2,5П - единственная газотурбинная установка в России в классе мощностей 2,5 МВт, имеющая экологический сертификат соответствия Государственного комитета РФ по охране окружающей среды.

Основные технические  характеристики 
 в условиях ISO, теплотворная способность топлива Hu = 11 958 ккал/кг

Мощность на валу силовой турбины, МВт 2,68; КПД на валу силовой турбины, %  22,1;  Мощность на клеммах генератора, МВт 2,56; КПД на клеммах генератора, %  21,1; Степень повышения давления в компрессоре 5,9; Температура газа за силовой турбиной (на выхлопе), °С  361; Расход газа за силовой турбиной (на выхлопе), кг/с  25,6;  Частота вращения ротора силовой турбины, об/мин  5500;  Тепловая мощность на выхлопе, при снижении температуры выхлопных газов до 110 °С, Гкал/ч (без дожига)  5,82; Суммарный КПД электроагрегата (электрический + тепловой), % 76,9;  Ресурс, ч: -до капитального ремонта 30 000, -назначенный 120 000.

Топливо:  
-природный газ по ГОСТ 5542 или ОСТ 51.40;

-другой вид топлива  по согласованию с ОАО "Авиадвигатель".

ГТУ-25П Газотурбинная установка ГТЭ-25П предназначена для привода генераторов в составе газотурбинных электростанций.

Установка используется в блочно-модульной газотурбинной электростанции ГТЭС-25П.

ГТЭ-25П создана на базе авиационного двигателя ПС-90А – единственного российского авиационного двигателя четвертого поколения, имеющего сертификат международного образца. ГТЭ-25П является энергетическим вариантом газотурбинной установки ГТУ-25П, которая применяется для механического привода компрессоров.

Основные технические характеристики в условиях ISO, теплотворная способность топлива Hu = 11 958 ккал/кг.

Мощность на валу силовой турбины, МВт  23,8; КПД на валу силовой турбины, %  38,0; Мощность на клеммах генератора, МВт  23,0; КПД на клеммах генератора, %  36,65;  Степень повышения давления в компрессоре 27,3;  Температура газа за силовой турбиной, °С  473;  Расход газа за силовой турбиной (на выхлопе), кг/с  76,7; Частота вращения ротора силовой турбины, об/мин 5000; Тепловая мощность на выхлопе, при снижении температуры выхлопных газов до 110 °С, Гкал/ч (без дожига) 26,1; Суммарный КПД электроагрегата (электрический + тепловой), % 85,0;  Ресурс, ч: -до капитального ремонта 25 000, -назначенный 100 000.

Топливо: 
- природный газ по ГОСТ 5542 или ОСТ 51.40 
- другой вид топлива по согласованию с ОАО "Авиадвигатель".

 

 

ГТУ судовой промышленности:

«Парижска коммуна» тип судна сухогруз, год введения в эксплуатацию 1968, изготовитель СССР, дедвейт (т) 16185, водоизмещение (т) 22225,  эксплуатационная скорость 18,2, число гребных валов 1.

«Капитан Смирнов» тип  судна ролкер, год введения в эксплуатацию 1978, изготовитель СССР, дедвейт (т) 36000, эксплуатационная скорость 25, число гребных валов 2.[8]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Газотурбинные двигатели  за шестьдесят лет своего развития стали основным типом двигателей в современной авиации. На основе авиационных ГТД созданы двигатели  для наземной и морской техники: мобильных электростанций, газокомпрессорных  станций, наземных и морских транспортных средств. Газотурбинные двигатели - классический пример сложнейшего устройства, детали которого работают длительное время в условиях предельно высоких  температур и нагрузок. Вместе с  тем эти двигатели - образец высочайшей надежности, которая обеспечивается эффективными конструкторскими решениями, сложными газодинамическими, тепловыми и прочностными расчетами. В связи с этим изучение газотурбинных двигателей, как одного из наиболее совершенных достижений инженерной мысли, выходит за рамки утилитарной задачи подготовки инженеров-двигателистов.

Анализ существующего  состояния трубопроводного транспорта природных газов и оценка перспектив его дальнейшего развития показывают, что газотурбинный вид привода  центробежных нагнетателей на компрессорных  станциях как в настоящее время, так и на ближайшую перспективу  остается одним из основных видов  энергопривода компрессорных станций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

1. Бикчентай Р. Н., Лоноян Г. С., Поршаков Б. П., Применение газотурбинных установок в промышленности, М., 1959;

2. Уваров В. В. и Чернобровкин А. П., Газовые турбины, М., 1960;

3. Шнеэ Я. И., Газовые турбины, М., 1960;

4. Основы проектирования и характеристики газотурбинных двигателей, [пер. с англ.], М., 1964;

5. Газотурбинные установки. Атлас конструкций и схем, М., 1967; Simmons С. R., Gas turbine manual, L., 1968.

6. http://gatchina3000.ru/great-soviet-encyclopedia/bse/008/015.htm

7. http://neftegas.info/territoriya-neftegaz/1338-gazoturbinnyy-dvigatel-dlya-gazovoy-promyshlennosti.html

8. http://www.avid.ru/products/gtugp/gtu-25p/

Москва 2012