Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Оценка эффективности подогрева различных видов топлива перед камерой сгорания газовой турбины

Г. Е. Марьин, П. В. Илюшин, А. Р. Ахметшин

Аннотация


Цель исследования — оценка эффективности подогрева различных видов топлива перед их подачей в камеру сгорания энергетической газовой турбины. Рассмотрено два традиционных вида топлива — природный газ и керосин, а также альтернативное топливо — синтез-газ, являющийся вторичным энергоресурсом химического производства. Объект исследования — газовая турбина General Electric 6FA. Для получения выходных параметров и анализа режимов работы газовой турбины была разработана её математическая модель на основе системы нелинейных уравнений, решённых с помощью метода Ньютона – Рафсона. Выполнено моделирование режимов работы газовой турбины с максимальных отклонением менее 1 % параметров реального объекта исследования. Для оценки влияния подогрева топлива на режимы работы ГТУ рассматривался подогрев до температуры 450 °С для природного газа, 350 °С для синтез-газа и 60 °С для керосина. Результаты моделирования показали, что наибольший эффект от подогрева топлива достигается при переводе ГТУ на альтернативное топливо, что позволяет утилизировать вторичные энергоресурсы.

DOI: 10.71527/EP.EN.2025.01.005

EDN: KLPBWL


Ключевые слова


газовая турбина, газотурбинная установка, подогрев топлива, энергетические характеристики, экономичность.

Полный текст:

PDF

Литература


Ольховский Г. Г. Прогноз потребностей в энергетических ГТУ на следующее десятилетие 2017 – 2026 гг. // Энергохозяйство за рубежом. 2018. № 1. С. 18 – 20.

Молодюк В. В. Опыт эксплуатации отечественных и зарубежных газотурбинных и газопоршневых установок на объектах распределённой генерации ПАО «Лукойл» / В. В. Молодюк, П. В. Илюшин, Я. Ш. Исамухамедов, Д. А. Ивановский // Энергетик. 2021. № 10. С. 46 – 49.

Илюшин П. В. Опыт эксплуатации и причины повреждений газотурбинных установок на объектах распределенной генерации // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2020. № 5. С. 64 – 72.

Стырикович М. А. Повышение эффективности ПГУ на природном газе // Теплоэнергетика. 1994. № 4. С. 73 – 75.

Зарянкин А. Е. О возможных путях повышения мощности, надежности и экономичности газотурбинных установок / А. Е. Зарянкин, Е. Ю. Григорьев, Д. Е. Бузулуцкий, П. С. Хазов // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2014. № 4. С. 5 – 11.

Ольховский Г. Г., Тумановский А. Г. Теплоэнергетические технологии в период до 2030 г. // Известия Российской академии наук. Сер. «Энергетика». 2008. № 6. С. 79 – 94.

Ольховский Г. Г., Агеев А. В. ГТУ поколения HL фирмы Siemens: вперёд в будущее // Энергохозяйство за рубежом. 2023. № 4. С. 11 – 16.

Неуймин В. М., Латыпов Г. Г., Крыкин И. Н. Повышение эффективности ГТУ путем охлаждения воздуха в компрессоре с использованием абсорбционных холодильных машин // Надежность и безопасность энергетики. 2015. № 3. С. 61 – 67.

Менделеев Д. И. Исследование влияния условий эксплуатации на эффективность использования абсорбционно-холодильной машины в цикле газотурбинных и парогазовых установок / Д. И. Менделеев, Г. Е. Марьин, Ю. Я. Галицкий, А. Р. Ахметшин // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 4. С. 821 – 831.

Корягин А. В. К обоснованию выбора промежуточного давления в двухступенчатых компрессорах // Вестник Московского энергетического института. 2018. № 4. С. 78 – 80.

Хасанов Н. Г., Шигапов А. Б. Влияние реальных свойств воздуха на показатели стационарных газотурбинных установок // Известия высших учебных заведений. Сер. «Проблемы энергетики». 2014. № 9 – 10. С. 11 – 20.

Семакина Е. Ю., Черников В. А., Хоанг В. Ч. Экспериментальные аэродинамические исследования выходного тракта двухвальной ГТУ мощностью 100 МВт // Теплоэнергетика. 2019. № 6. С. 48 – 58.

Клер А. М., Захаров Ю. Б., Потанина Ю. М. Оценка эффективности впрыска воды между частями воздушного компрессора для ГТУ и ПГУ // Теплофизика и аэромеханика. 2017. Т. 24. № 3. С. 497 – 505.

Марьин Г. Е., Осипов Б. М. Критерии выбора составов топлив при их сжигании в газотурбинных установках с незначительными переделками топливной системы // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 2(151). С. 356 – 365.

Алемасов В. Е. Математическое моделирование высокотемпературных процессов в энергосиловых установках / В. Е. Алемасов, А. Ф. Дрегалин, В. Г. Крюков, В. И. Наумов. — М.: Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр «Наука», 1989. — 256 с.

Дрегалин А. Ф., Черенков А. С., Люкшин Д. А. Влияние принятых допущений на параметры многофазных продуктов сгорания химических топлив // Известия высших учебных заведений. Сер. «Авиационная техника». 2008. № 3. С. 78 – 80.

Алемасов В. Е., Даутов Э. А., Дрегалин А. Ф. Номографическая аппроксимация термогазодинамических параметров энергоустановок // Академия наук Татарстана. — Казань: ФЭН, 1994. — 160 с.

Титов А. В., Осипов Б. М. Инструментальная среда для исследования газотурбинных установок на математических моделях // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2017. № 4(36). С. 17 – 21.

Илюшин П. В. Особенности организации противоаварийного управления в сетях с современными генерирующими установками // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 5 (136). С. 134 – 151.

Илюшин П. В. Учет особенностей объектов распределенной генерации при выборе алгоритмов противоаварийного управления в распределительных сетях // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2011. № 4. С. 19 – 25.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: