Gaz turbinali generator. Rossiya bozorida gaz turbinalari va kam quvvatli gaz turbinalari. Gaz turbinasi dizayni

"Turbo", "turbojet", "turboprop" - bu atamalar transport vositalari va statsionar elektr inshootlarini loyihalash va texnik xizmat ko'rsatish bilan shug'ullanadigan 20-asr muhandislarining leksikoniga mustahkam kirdi. Ular hatto tegishli sohalarda va reklamada, mahsulot nomiga maxsus kuch va samaradorlik haqida ma'lumot berishni xohlashganda qo'llaniladi. Aviatsiya, raketalar, kemalar va elektr stantsiyalarida gaz turbinasi ko'pincha ishlatiladi. U qanday tashkil etilgan? U tabiiy gazda ishlaydimi (nomi shuni ko'rsatadiki) va ular qanday? Turbina boshqa turdagi ichki yonuv dvigatellaridan nimasi bilan farq qiladi? Uning afzalliklari va kamchiliklari qanday? Ushbu savollarga imkon qadar to'liq javob berishga urinish ushbu maqolada keltirilgan.

Rossiyaning mashinasozlik yetakchisi UEC

Rossiya, SSSR parchalanganidan keyin tashkil topgan boshqa ko'plab mustaqil davlatlardan farqli o'laroq, mashinasozlik sanoatini sezilarli darajada saqlab qoldi. Xususan, Saturn kompaniyasi maxsus maqsadli elektr stansiyalarini ishlab chiqarish bilan shug'ullanadi. Ushbu kompaniyaning gaz turbinalari kemasozlik, xomashyo sanoati va energetikada qo'llaniladi. Mahsulotlar yuqori texnologiyali bo'lib, ular o'rnatish, disk raskadrovka va foydalanish jarayonida alohida yondashuvni, shuningdek, rejalashtirilgan texnik xizmat ko'rsatish vaqtida maxsus bilim va qimmatbaho uskunalarni talab qiladi. Bu xizmatlarning barchasi UEC mijozlari uchun mavjud - Gaz turbinalari, bugungi kunda deyiladi. Dunyoda bunday korxonalar unchalik ko'p emas, garchi asosiy mahsulotni joylashtirish printsipi bir qarashda oddiy bo'lsa ham. To'plangan tajriba katta ahamiyatga ega, bu ko'plab texnologik nozikliklarni hisobga olish imkonini beradi, ularsiz jihozning mustahkam va ishonchli ishlashiga erishish mumkin emas. Bu erda UEC mahsulot assortimentining faqat bir qismi: gaz turbinalari, elektr stantsiyalari, gaz nasos agregatlari. Mijozlar orasida "Rosatom", "Gazprom" va kimyo sanoati va energetikaning boshqa "kitlari" bor.

Bunday murakkab mashinalarni ishlab chiqarish har bir holatda individual yondashuvni talab qiladi. Gaz turbinasini hisoblash hozirda to'liq avtomatlashtirilgan, ammo simli diagrammalarning materiallari va xususiyatlari har bir alohida holatda muhimdir.

Va hammasi juda oson boshlandi ...

Qidiruv va juftliklar

Oqimning translatsiya energiyasini aylanish kuchiga aylantirish bo'yicha birinchi tajribalar insoniyat tomonidan qadimgi davrlarda oddiy suv g'ildiragi yordamida amalga oshirilgan. Har bir narsa juda oddiy, suyuqlik yuqoridan pastgacha oqadi, uning oqimiga pichoqlar joylashtiriladi. Perimetr bo'ylab ular bilan jihozlangan g'ildirak aylanmoqda. Shamol tegirmoni xuddi shunday ishlaydi. Keyin bug 'asri keldi va g'ildirak tezroq aylandi. Aytgancha, Masih tug'ilishidan taxminan 130 yil oldin qadimgi yunon Heron tomonidan ixtiro qilingan "eolipil" aynan shu printsip asosida ishlaydigan bug 'dvigateli edi. Aslida, bu tarix faniga ma'lum bo'lgan birinchi gaz turbinasi edi (oxir-oqibat, bug 'suvning gazsimon birikmasidir). Biroq, bugungi kunda bu ikki tushunchani ajratish odatiy holdir. O'shanda Heronning ixtirosi Iskandariyada qiziqish bilan bo'lsa-da, unchalik ishtiyoqsiz qabul qilingan. Turbina tipidagi sanoat uskunalari faqat 19-asrning oxirida, shved Gustaf Laval tomonidan nozul bilan jihozlangan dunyodagi birinchi faol quvvat bloki yaratilgandan keyin paydo bo'ldi. Taxminan bir xil yo'nalishda muhandis Parsons ishladi va o'z mashinasini bir nechta funktsional bog'langan qadamlar bilan ta'minladi.

Gaz turbinalarining tug'ilishi

Bir asr oldin, Jon Barberning ajoyib g'oyasi bor edi. Nima uchun birinchi navbatda bug'ni isitish kerak, yoqilg'ining yonishi paytida hosil bo'lgan chiqindi gazni to'g'ridan-to'g'ri ishlatish osonroq emasmi va shu bilan energiyani aylantirish jarayonida keraksiz vositachilikni yo'q qiladi? Birinchi haqiqiy gaz turbinasi shunday paydo bo'ldi. 1791 yil patenti otsiz aravada foydalanishning asosiy g'oyasini belgilaydi, ammo uning elementlari bugungi kunda zamonaviy raketa, samolyot, tank va avtomobil dvigatellarida qo'llaniladi. Reaktiv dvigatelni yaratish jarayonining boshlanishi 1930 yilda Frank Uitl tomonidan berilgan. U samolyotni harakatga keltirish uchun turbinani ishlatish g'oyasini o'ylab topdi. Keyinchalik u ko'plab turboprop va turbojet loyihalarida rivojlanishni topdi.

Nikola Tesla gaz turbinasi

Mashhur olim-ixtirochi o‘rganilayotgan masalalarga hamisha nostandart tarzda yondashgan. Eshkaklar yoki pichoqli g'ildiraklar tekis narsalarga qaraganda muhitning harakatini yaxshiroq "ushlashi" hammaga ayon bo'lib tuyuldi. Tesla odatdagidek, agar siz o'qda ketma-ket joylashtirilgan disklardan rotor tizimini yig'sangiz, u holda gaz oqimi bilan chegara qatlamlarini yig'ish orqali u aylanayotganidan yomonroq va ba'zi hollarda yaxshiroq aylanishini isbotladi. ko'p qanotli pervanel. To'g'ri, harakatlanuvchi vositaning yo'nalishi tangensial bo'lishi kerak, bu har doim ham zamonaviy birliklarda mumkin emas yoki kerakli emas, lekin dizayn juda soddalashtirilgan - bu pichoqlarga umuman kerak emas. Tesla sxemasi bo'yicha gaz turbinasi hali qurilmayapti, lekin bu g'oya o'z vaqtini kutayotgandir.

elektr sxemasi

Endi mashinaning asosiy qurilmasi haqida. Bu eksa (rotor) va sobit qismga (stator) o'rnatilgan aylanuvchi tizimning kombinatsiyasi. Milda konsentrik panjara hosil qiluvchi ishchi pichoqlari bo'lgan disk mavjud bo'lib, ular maxsus nozullar orqali bosim ostida etkazib beriladigan gazdan ta'sirlanadi. Keyin kengaytirilgan gaz pervanelga kiradi, shuningdek, pichoqlar bilan jihozlangan, ishchilar deb ataladi. Havo-yonilg'i aralashmasining kirishi va chiqishi (egzoz) uchun maxsus quvurlar qo'llaniladi. Kompressor ham umumiy sxemada ishtirok etadi. Kerakli ish bosimiga qarab, boshqa printsip bo'yicha amalga oshirilishi mumkin. Uning ishlashi uchun energiyaning bir qismi havoni siqish uchun ishlatiladigan eksadan olinadi. Gaz turbinasi havo-yonilg'i aralashmasining yonish jarayoni orqali ishlaydi, bu esa hajmning sezilarli darajada oshishi bilan birga keladi. Mil aylanadi, uning energiyasi foydali bo'lishi mumkin. Bunday sxema bitta devirli deb ataladi, lekin agar u takrorlansa, u ko'p bosqichli hisoblanadi.

Samolyot turbinalarining afzalliklari

Taxminan 50-yillarning o'rtalaridan boshlab samolyotlarning yangi avlodi, shu jumladan yo'lovchilar paydo bo'ldi (SSSRda bular Il-18, An-24, An-10, Tu-104, Tu-114, Tu-124 va boshqalar. ), konstruksiyalarida samolyot pistonli dvigatellari turbinali dvigatellar bilan nihoyat va qaytarib bo'lmaydigan tarzda almashtirildi. Bu ushbu turdagi elektr stantsiyasining samaradorligini ko'rsatadi. Gaz turbinasining xarakteristikalari ko'p jihatdan karbüratörlü dvigatellarning parametrlaridan, xususan, aviatsiya uchun muhim bo'lgan quvvat / og'irlik nuqtai nazaridan, shuningdek, ishonchlilikning bir xil darajada muhim ko'rsatkichlaridan ustundir. Kamroq yoqilg'i sarfi, kamroq harakatlanuvchi qismlar, yaxshi atrof-muhit ko'rsatkichlari, shovqin va tebranishlarni kamaytirish. Turbinalar yoqilg'i sifati uchun kamroq ahamiyatga ega (buni yonilg'i tizimlari haqida aytish mumkin emas), ularga xizmat ko'rsatish osonroq, ular kamroq moylash moyini talab qiladi. Umuman olganda, bir qarashda ular metalldan emas, balki mustahkam fazilatlardan iborat bo'lib tuyuladi. Afsuski, unday emas.

Gaz turbinali dvigatellarning kamchiliklari mavjud

Gaz turbinasi ish paytida qizib ketadi va issiqlikni atrofdagi struktura elementlariga o'tkazadi. Bu, ayniqsa, aviatsiyada, quyruq blokining pastki qismini reaktiv oqim bilan yuvishni o'z ichiga olgan redanni joylashtirish sxemasidan foydalanganda juda muhimdir. Va dvigatel korpusining o'zi maxsus issiqlik izolatsiyasini va yuqori haroratga bardosh beradigan maxsus refrakter materiallardan foydalanishni talab qiladi.

Gaz turbinalarini sovutish murakkab texnik muammodir. Bu hazil emas, ular tanada sodir bo'ladigan deyarli doimiy portlash rejimida ishlaydi. Ba'zi rejimlarda samaradorlik karbüratörlü dvigatellarga qaraganda pastroqdir, ammo ikki devirli sxemadan foydalanilganda, bu kamchilik yo'q qilinadi, garchi sxemaga "kuchaytiruvchi" kompressorlarni kiritishda bo'lgani kabi, dizayn yanada murakkablashadi. Turbinalarning tezlashishi va ish rejimiga erishish biroz vaqt talab etadi. Jihoz qanchalik tez-tez ishga tushsa va to'xtasa, u tezroq eskiradi.

To'g'ri ariza

To'g'ri, hech qanday tizim kamchiliklarsiz bo'lmaydi. Ularning har birining bunday qo'llanilishini topish juda muhim, unda uning afzalliklari aniqroq namoyon bo'ladi. Misol uchun, gaz turbinasi bilan ishlaydigan American Abrams kabi tanklar. Uni yuqori oktanli benzindan tortib viskigacha yonadigan har qanday narsa bilan to'ldirish mumkin va u juda ko'p quvvat chiqaradi. Bu juda yaxshi misol bo'lmasligi mumkin, chunki Iroq va Afg'onistondagi tajriba kompressor pichoqlarining qumga nisbatan zaifligini ko'rsatdi. Gaz turbinalarini ta'mirlash AQShda, ishlab chiqarish zavodida amalga oshirilishi kerak. Tankni u erga, keyin orqaga olib boring va texnik xizmat ko'rsatishning o'zi, shuningdek aksessuarlar ...

Vertolyotlar, Rossiya, Amerika va boshqa mamlakatlar, shuningdek, kuchli tezyurar qayiqlar tiqilib qolishdan kamroq ta'sir ko'rsatadi. Suyuq raketalarda ular ajralmas hisoblanadi.

Zamonaviy harbiy kemalar va fuqarolik kemalarida ham gaz turbinali dvigatellar mavjud. Va shuningdek energiya.

Trigenerator elektr stansiyalari

Samolyot ishlab chiqaruvchilari duch keladigan muammolar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun sanoat uskunalarini ishlab chiqaruvchilarni tashvishga solmaydi. Bu holatda vazn endi unchalik muhim emas va siz samaradorlik va umumiy samaradorlik kabi parametrlarga e'tibor qaratishingiz mumkin. Gaz turbinali generator bloklari massiv ramkaga, ishonchli ramkaga va qalinroq pichoqlarga ega. Ishlab chiqarilgan issiqlikni tizimning o'zida ikkilamchi qayta ishlashdan tortib, maishiy binolarni isitish va assimilyatsiya tipidagi sovutish moslamalarini issiqlik bilan ta'minlashgacha bo'lgan turli xil ehtiyojlar uchun ishlatish juda mumkin. Ushbu yondashuv trigenerator deb ataladi va bu rejimda samaradorlik 90% ga yaqinlashadi.

Atom elektr stansiyalari

Gaz turbinasi uchun uning energiyasini pichoqlariga beradigan qizdirilgan muhitning manbai nimadan iboratligi hech qanday asosiy farq qilmaydi. Bu yonib ketgan havo-yonilg'i aralashmasi yoki oddiygina qizib ketgan bug '(suv emas) bo'lishi mumkin, asosiysi uning uzluksiz elektr ta'minotini ta'minlaydi. Asosiysi, barcha atom elektr stantsiyalari, suv osti kemalari, samolyot tashuvchilar, muzqaymoqlar va ba'zi harbiy yer usti kemalari (masalan, Pyotr Birinchi raketa kreyseri) bug 'bilan aylanadigan gaz turbinasiga (GTU) asoslangan. Xavfsizlik va atrof-muhit muammolari yopiq birlamchi tsiklni talab qiladi. Bu shuni anglatadiki, birlamchi issiqlik agenti (birinchi namunalarda bu rolni qo'rg'oshin o'ynagan, endi u kerosin bilan almashtirildi) yonilg'i elementlari atrofida aylana bo'ylab oqadigan yaqin reaktor zonasini tark etmaydi. Ishchi moddaning isishi keyingi davrlarda amalga oshiriladi va bug'langan karbonat angidrid, geliy yoki azot turbinaning g'ildiragini aylantiradi.

Keng dastur

Murakkab va yirik qurilmalar deyarli har doim o'ziga xosdir, ularni ishlab chiqarish kichik partiyalarda yoki umuman bitta nusxada amalga oshiriladi. Ko'pincha katta miqdorda ishlab chiqarilgan birliklar iqtisodiyotning tinch tarmoqlarida, masalan, uglevodorod xom ashyosini quvurlar orqali haydash uchun ishlatiladi. Aynan shular UEC kompaniyasi tomonidan Saturn brendi ostida ishlab chiqariladi. Nasos stantsiyalarining gaz turbinalari ularning nomiga to'liq mos keladi. Ular haqiqatan ham tabiiy gazni o'z energiyasidan foydalanib, o'z ishlari uchun ishlatadilar.

Gaz turbinasi odatda doimiy ishlaydigan dvigatel deb ataladi. Keyinchalik, gaz turbinasi qanday tashkil etilganligi, blokning ishlash printsipi nima haqida gaplashamiz. Bunday dvigatelning o'ziga xos xususiyati shundaki, uning ichida energiya siqilgan yoki qizdirilgan gaz tomonidan ishlab chiqariladi, buning natijasi milya ustidagi mexanik ishdir.

Gaz turbinasi tarixi

Qizig'i shundaki, turbina mexanizmlari muhandislar tomonidan juda uzoq vaqt davomida ishlab chiqilgan. Birinchi ibtidoiy bug 'turbinasi miloddan avvalgi 1-asrda yaratilgan. e.! Albatta, bu muhim
Bu mexanizm o'zining eng yuqori cho'qqisiga endigina erishdi. Turbinalar 19-asrning oxirida termodinamika, mashinasozlik va metallurgiyaning rivojlanishi va takomillashuvi bilan bir vaqtda faol rivojlana boshladi.

Mexanizmlar, materiallar, qotishmalar tamoyillari o'zgardi, hamma narsa takomillashtirildi va endi, bugungi kunda insoniyat har xil turlarga bo'lingan gaz turbinasining ilgari mavjud bo'lgan barcha shakllaridan eng mukammalini biladi. Aviatsiya gaz turbinasi bor, sanoat bor.

Gaz turbinasini issiqlik dvigatelining bir turi deb atash odatiy holdir, uning ishchi qismlari faqat bitta vazifa bilan oldindan belgilanadi - gaz oqimi ta'sirida aylanish.

U turbinaning asosiy qismi pichoqlar to'plamlari biriktirilgan g'ildirak bilan ifodalanadigan tarzda joylashtirilgan. , gaz turbinasi pichoqlari ustida harakat qilib, ularni harakatga keltiradi va g'ildirakni aylantiradi. G'ildirak, o'z navbatida, milga qattiq mahkamlanadi. Ushbu tandem maxsus nomga ega - turbinali rotor. Gaz turbinasi dvigatelining ichida sodir bo'lgan bu harakat natijasida mexanik energiya olinadi, u elektr generatoriga, kema pervaniga, samolyot pervaniga va shunga o'xshash ishlash printsipining boshqa ish mexanizmlariga uzatiladi.

Faol va reaktiv turbinalar

Gaz oqimining turbina pichoqlariga ta'siri ikki xil bo'lishi mumkin. Shuning uchun turbinalar sinflarga bo'linadi: faol va reaktiv turbinalar sinfi. Reaktiv va faol gaz turbinalari qurilma printsipida farqlanadi.

Impuls turbinasi

Faol turbina rotor qanotlariga gaz oqimining yuqori tezligi mavjudligi bilan tavsiflanadi. Egri pichoq yordamida gaz oqimi o'z traektoriyasidan chetga chiqadi. Burilish natijasida katta markazdan qochma kuch paydo bo'ladi. Ushbu kuch yordamida pichoqlar harakatga keltiriladi. Gazning tasvirlangan butun yo'li davomida uning energiyasining bir qismi yo'qoladi. Bunday energiya pervanel va milning harakatiga yo'naltiriladi.

reaktiv turbinasi

Reaktiv turbinada narsalar biroz boshqacha. Bu erda rotor pichoqlariga gaz oqimi past tezlikda va yuqori darajadagi bosim ta'sirida amalga oshiriladi. Pichoqlarning shakli ham ajoyib, buning natijasida gaz tezligi sezilarli darajada oshadi. Shunday qilib, gaz oqimi o'ziga xos reaktiv kuch hosil qiladi.

Yuqorida tavsiflangan mexanizmdan ko'rinib turibdiki, gaz turbinasi qurilmasi ancha murakkab. Bunday birlik muammosiz ishlashi va egasiga foyda va foyda keltirishi uchun siz unga texnik xizmat ko'rsatishni professionallarga topshirishingiz kerak. Xizmat ko'rsatuvchi kompaniyalar gaz turbinalari, butlovchi qismlar, barcha turdagi qismlar va qismlarni etkazib berishdan foydalanadigan qurilmalarga xizmat ko'rsatishni ta'minlaydi. DMEnergy shunday kompaniyalardan biri () bo'lib, u o'z mijoziga xotirjamlik va gaz turbinasi ishlashi paytida yuzaga keladigan muammolar bilan yolg'iz qolmasligiga ishonchni ta'minlaydi.

Nisbatan kichik quvvatga ega elektr stantsiyalari gaz turbinali dvigatellarni (GTE) va pistonli dvigatellarni (RP) o'z ichiga olishi mumkin. Natijada, mijozlar tez-tez so'rashadi qaysi haydovchi yaxshiroq. Va bunga javob berish aniq bo'lmasa-da, ushbu maqolaning maqsadi bu masalani tushunishga urinishdir.

Kirish

Dvigatel turini tanlash, shuningdek, har qanday quvvatdagi elektr stantsiyasida elektr generatorlarini boshqarish uchun ularning soni murakkab texnik va iqtisodiy vazifadir. Pistonli va gaz turbinali dvigatellarni haydovchi sifatida solishtirishga urinishlar ko'pincha yoqilg'i sifatida tabiiy gazdan foydalangan holda amalga oshiriladi. Ularning asosiy afzalliklari va kamchiliklari texnik adabiyotlarda, pistonli dvigatelli elektr stantsiyalarini ishlab chiqaruvchilarning broshyuralarida va hatto Internetda tahlil qilingan.

Qoidaga ko'ra, yoqilg'i sarfi, dvigatellarning narxidagi farqlar, ularning quvvati va ish sharoitlarini hisobga olmagan holda umumlashtirilgan ma'lumotlar beriladi. Ko'pincha 10-12 MVt quvvatga ega elektr stansiyalari tarkibini pistonli dvigatellar, yuqori quvvatli - gaz turbinalari asosida shakllantirish afzalroq ekanligi qayd etiladi. Ushbu tavsiyalar aksioma sifatida qabul qilinmasligi kerak. Bir narsa aniq: dvigatelning har bir turi o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega va haydovchini tanlashda ularni baholash uchun ba'zi, hech bo'lmaganda indikativ, miqdoriy mezonlarga ehtiyoj bor.

Hozirgi vaqtda Rossiya energiya bozori pistonli va gaz turbinali dvigatellarning juda keng assortimentini taklif qiladi. Pistonli dvigatellar orasida import qilingan dvigatellar, gaz turbinali dvigatellar orasida esa mahalliy dvigatellar ustunlik qiladi.

Rossiyada foydalanish uchun tavsiya etilgan gaz turbinali dvigatellar va ular asosidagi elektr stantsiyalarining texnik tavsiflari haqidagi ma'lumotlar so'nggi yillarda Gaz turbinali uskunalari katalogida muntazam ravishda nashr etiladi.

Ularning bir qismi bo'lgan pistonli dvigatellar va elektr stantsiyalari haqidagi shunga o'xshash ma'lumotlarni faqat ushbu uskunani etkazib beradigan rus va xorijiy kompaniyalarning broshyuralaridan olish mumkin. Dvigatellar va elektr stantsiyalarining narxi haqidagi ma'lumotlar ko'pincha e'lon qilinmaydi va nashr etilgan ma'lumotlar ko'pincha haqiqatga mos kelmaydi.

Pistonli va gaz turbinali dvigatellarni boshdan-boshqa taqqoslash

Mavjud ma'lumotlarni qayta ishlash quyidagi jadvalni yaratishga imkon beradi, unda pistonli va gaz turbinali dvigatellarning afzalliklari va kamchiliklarini miqdoriy va sifat jihatidan baholash mavjud. Afsuski, ba'zi xususiyatlar reklama materiallaridan olingan bo'lib, ularning to'liq aniqligini tekshirish juda qiyin yoki deyarli imkonsizdir. Alohida dvigatellar va elektr stantsiyalarining ishlashi natijalarini tekshirish uchun zarur bo'lgan ma'lumotlar, kamdan-kam holatlar bundan mustasno, nashr etilmagan.

Tabiiyki, berilgan raqamlar umumlashtirilgan, ma'lum dvigatellar uchun ular qat'iy individual bo'ladi. Bundan tashqari, ularning ba'zilari ISO standartlariga muvofiq berilgan va dvigatellarning haqiqiy ish sharoitlari standartdan sezilarli darajada farq qiladi.

Taqdim etilgan ma'lumotlar dvigatellarning faqat sifat ko'rsatkichlarini beradi va ma'lum bir elektr stantsiyasi uchun uskunalar tanlashda foydalanilmaydi. Jadvalning har bir pozitsiyasi uchun ba'zi izohlar berilishi mumkin.

Ko'rsatkich dvigatel turi
Piston gaz turbinasi
Dvigatel blokining quvvat diapazoni (ISO), MVt 0.1 - 16.0 0.03 - 265.0
Doimiy tashqi haroratda quvvat o'zgarishi Yuk 50% ga kamaytirilganda barqarorroq. Samaradorlik 8-10% ga kamayadi Yuk 50% ga kamaytirilganda kamroq barqaror. Samaradorlik 50% ga kamayadi
Tashqi havo haroratining dvigatel kuchiga ta'siri Ta'siri deyarli yo'q Harorat -20 ° C ga tushganda quvvat taxminan 10-20% ga oshadi, +30 ° C ga ko'tarilganda 15-20% ga kamayadi.
Tashqi haroratning dvigatel samaradorligiga ta'siri Ta'siri deyarli yo'q Harorat -20 ° C ga tushganda, samaradorlik abs taxminan 1,5% ga oshadi.
Yoqilg'i gazsimon, suyuq Gazsimon, suyuq (maxsus buyurtma bo'yicha)
Kerakli yoqilg'i gaz bosimi, MPa 0.01 - 0.035 1,2 dan ortiq
Gaz energiyasini ishlab chiqarish samaradorligi (ISO) 31% dan 48% gacha Oddiy tsiklda 25% dan 38% gacha, kombinatsiyalangan tsiklda - 41% dan 55% gacha
Elektr quvvati va foydalanilgan issiqlik miqdori nisbati, MVt/MVt (ISO) 1/(0.95-1.3) 1/(1.4-4.0)
Egzoz gazlarining qayta tiklangan issiqligidan foydalanish imkoniyatlari Faqat 115 ° C dan yuqori suvni isitish uchun Elektr energiyasi ishlab chiqarish, sovutish, suvni tuzsizlantirish va boshqalar uchun bug 'ishlab chiqarish uchun, suvni 150 ° C haroratgacha isitish uchun.
Tashqi havo haroratining qayta tiklanadigan issiqlik miqdoriga ta'siri Ta'siri deyarli yo'q Havo haroratining pasayishi bilan gaz turbinasi sozlanishi pichoq apparati mavjud bo'lganda issiqlik miqdori deyarli kamaymaydi, u yo'q bo'lganda u kamayadi.
Dvigatel resursi, h Ko'proq: o'rta tezlikda ishlaydigan dvigatellar uchun 300 000 gacha Kamroq: 100 000 gacha
Xizmat muddatining oshishi bilan operatsion xarajatlarning o'sish sur'ati Bo'yi kamroq Yuqori
Quvvat blokining massasi (elektr generatori va yordamchi uskunalari bo'lgan dvigatel), kg / kVt Sezilarli darajada yuqori: 22,5 Sezilarli darajada past: 10
Quvvat blokining o'lchamlari, m Batafsil: 18,3x5,0x5,9, birlik quvvati 16 MVt, sovutish tizimisiz Kamroq: 19,9x5,2x3,8, birlik quvvati 25 MVt.
Maxsus moy iste'moli, g/kVt*soat 0.3 - 0.4 0.05
Boshlanishlar soni Cheklanmagan va vosita resurslarini kamaytirishga ta'sir qilmaydi Cheklanmagan, lekin vosita resursining qisqarishiga ta'sir qiladi
barqarorlik Ta'mirlash joyida amalga oshirilishi mumkin va kamroq vaqt talab etiladi Maxsus korxonada ta'mirlash mumkin
Kapital ta'mirlash qiymati Arzonroq Qimmatroq
Ekologiya Xususan - mg / m3 da - ko'proq, ammo m3 dagi zararli chiqindilar miqdori kamroq Maxsus - mg/m3 da - kamroq, lekin m3 da emissiya hajmi yuqoriroq
Birlik narxi 3,5 MVt gacha bo'lgan birlik dvigatel quvvati bilan kamroq 3,5 MVt dan ortiq vosita quvvati birligi bilan kamroq

Energiya bozorida texnik xususiyatlarda sezilarli farqlarga ega dvigatellarning juda katta tanlovi mavjud. Ko'rib chiqilayotgan turdagi dvigatellar o'rtasidagi raqobat faqat 16 MVtgacha bo'lgan birlik elektr quvvati oralig'ida mumkin. Yuqori quvvatlarda gaz turbinali dvigatellar pistonli dvigatellarni deyarli to'liq almashtiradi.

Shuni hisobga olish kerakki, har bir dvigatel o'ziga xos xususiyatlarga ega va haydovchi turini tanlashda faqat ulardan foydalanish kerak. Bu sizga ma'lum quvvatdagi elektr stantsiyasining asosiy jihozlarining tarkibini, birinchi navbatda, elektr quvvati va kerakli dvigatellar sonini o'zgartiradigan bir nechta versiyalarda shakllantirish imkonini beradi. Ko'p qirrali vosita afzal qilingan turdagi dvigatelni tanlashni qiyinlashtiradi.

Pistonli va gaz turbinali dvigatellarning samaradorligi to'g'risida

Elektr stantsiyalaridagi har qanday dvigatelning eng muhim xarakteristikasi - bu gaz iste'molining to'liq hajmini emas, balki asosiyni aniqlaydigan energiya ishlab chiqarish samaradorligi (KPIe). Samaradorlik qiymatlari bo'yicha statistik ma'lumotlarni qayta ishlash ushbu ko'rsatkichga ko'ra dvigatelning bir turi boshqasiga nisbatan afzalliklarga ega bo'lgan qo'llash sohalarini aniq ko'rsatishga imkon beradi.

Shaklda ta'kidlangan uchtasining o'zaro joylashishi va konfiguratsiyasi. Turli xil dvigatellarning elektr samaradorligi qiymatlarining nuqta tasvirlari mavjud bo'lgan 1 zonalar bizga ba'zi xulosalar chiqarishga imkon beradi:

  • bir xil quvvatdagi bir xil turdagi dvigatellarda ham elektr energiyasini ishlab chiqarish samaradorligi qiymatlarida sezilarli tarqoqlik mavjud;
  • birlik quvvati 16 MVt dan ortiq bo'lgan, kombinatsiyalangan tsikldagi gaz turbinali dvigatellar 48% dan ortiq samaradorlikni ta'minlaydi va bozorda monopoliyaga ega;
  • oddiy va kombinatsiyalangan tsikllarda ishlaydigan 16 MVt gacha bo'lgan gaz turbinali dvigatellarning elektr samaradorligi pistonli dvigatellarga qaraganda pastroq (ba'zan juda sezilarli);
  • bozorda yaqinda paydo bo'lgan birlik quvvati 1 MVt gacha bo'lgan gaz turbinali dvigatellar bugungi kunda elektr stansiyalarida eng ko'p qo'llaniladigan 2-8 MVt quvvatga ega dvigatellardan samaradorlik jihatidan ustundir;
  • gaz turbinali dvigatellarning samaradorligi o'zgarishining tabiati uchta zonaga ega: ikkita nisbatan doimiy qiymatga ega - mos ravishda 27 va 36% va o'zgaruvchan - 27 dan 36% gacha; ikkita zonada samaradorlik koeffitsienti elektr quvvatiga zaif bog'liq;
  • pistonli dvigatellarning elektr energiyasini ishlab chiqarish samaradorligining qiymati doimiy ravishda ularning elektr quvvatiga bog'liqdir.

Biroq, bu omillar pistonli dvigatellarga ustunlik berish uchun sabab emas. Elektr stantsiyasi faqat elektr energiyasini ishlab chiqaradigan bo'lsa ham, uskunaning variantlarini har xil turdagi dvigatellar bilan taqqoslaganda, iqtisodiy hisob-kitoblarni amalga oshirish kerak bo'ladi. Tejalgan gazning narxi pistonli va gaz turbinali dvigatellar, shuningdek, ular uchun qo'shimcha uskunalar narxidagi farqni to'lashini isbotlash kerak. Qish va yozda elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun stansiyaning ish rejimi noma'lum bo'lsa, tejalgan gaz miqdorini aniqlash mumkin emas. Ideal holda, zarur elektr yuklari ma'lum bo'lsa - maksimal (qishki ish kuni) va minimal (yozgi dam olish kuni).

Elektr va issiqlik energiyasidan foydalanish

Agar elektr stantsiyasi nafaqat elektr, balki issiqlik energiyasini ham ishlab chiqarishi kerak bo'lsa, u holda issiqlik iste'molini qaysi manbalardan qoplash mumkinligini aniqlash kerak bo'ladi. Qoidaga ko'ra, ikkita bunday manba mavjud - dvigatellarning va / yoki qozonxonaning ishlatilgan issiqligi.

Pistonli dvigatellar uchun sovutish moyi, siqilgan havo va chiqindi gazlarning issiqligi, gaz turbinalari uchun - faqat chiqindi gazlarning issiqligi ishlatiladi. Issiqlikning asosiy miqdori chiqindi issiqlik almashinuvchilari (UHE) yordamida chiqindi gazlardan olinadi.

Qayta tiklangan issiqlik miqdori ko'p jihatdan dvigatelning elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlash rejimiga va iqlim sharoitiga bog'liq. Qish mavsumida dvigatelning ishlash rejimlarini noto'g'ri baholash, ishlatilgan issiqlik miqdorini aniqlashda xatolarga va qozonxonaning o'rnatilgan quvvatini noto'g'ri tanlashga olib keladi.

2-rasmdagi grafiklar issiqlik ta'minoti maqsadlari uchun gaz turbinasi va pistonli dvigatellardan qayta tiklangan issiqlik ta'minoti imkoniyatini ko'rsatadi. Egri chiziqlardagi nuqtalar ishlab chiqaruvchining issiqlikni qayta tiklash uchun mavjud uskunaning imkoniyatlari to'g'risidagi ma'lumotlariga mos keladi. Xuddi shu elektr quvvati dvigatelida ishlab chiqaruvchilar turli xil UTOlarni o'rnatadilar - aniq vazifalarga asoslanadi.

Issiqlik ishlab chiqarish nuqtai nazaridan gaz turbinali dvigatellarning afzalliklari shubhasizdir. Bu, ayniqsa, 2-10 MVt elektr quvvatiga ega motorlar uchun to'g'ri keladi, bu ularning elektr samaradorligining nisbatan past qiymati bilan izohlanadi. Gaz turbinali dvigatellarning samaradorligi oshgani sayin, foydalanilgan issiqlik miqdori muqarrar ravishda kamayishi kerak.

Muayyan ob'ektni quvvat va issiqlik bilan ta'minlash uchun pistonli dvigatelni tanlashda, elektr stantsiyasining bir qismi sifatida qozonxonadan foydalanish zarurati deyarli shubhasizdir. Qozonxonaning ishlashi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun zarur bo'lganidan ortiq gaz iste'molini oshirishni talab qiladi. Agar bir holatda faqat chiqindi issiqlikni qayta tiklaydigan gaz turbinali dvigatellar ishlatilsa, boshqa holatda esa issiqlikni qaytaruvchi pistonli dvigatellar va qozonxona ishlatilsa, ob'ektni energiya bilan ta'minlash uchun gaz xarajatlari qanday farq qiladi degan savol tug'iladi. Faqatgina ob'ektning elektr va issiqlik energiyasini iste'mol qilish xususiyatlarini to'liq o'rganib chiqqandan so'ng, bu savolga javob berish mumkin.

Agar ob'ektning taxminiy issiqlik iste'moli gaz turbinali dvigatelning ishlatilgan issiqligi bilan to'liq qoplanishi mumkin deb hisoblasak va pistonli dvigateldan foydalanganda issiqlik etishmasligi qozonxona tomonidan qoplanadi, u holda tabiatni aniqlash mumkin. ob'ektni energiya bilan ta'minlash uchun umumiy gaz iste'molining o'zgarishi.

Rasmdagi ma'lumotlardan foydalanish. 1 va 2, sek.larda belgilangan zonalarning xarakterli nuqtalari uchun mumkin. 1, har xil turdagi aktuatorlardan foydalanganda gazni tejash yoki ortiqcha sarflar haqida ma'lumot oling. Ular jadvalda keltirilgan:

Gazni tejashning mutlaq qiymatlari faqat xarakteristikalari hisob-kitobga kiritilgan ma'lum bir ob'ekt uchun amal qiladi, ammo qaramlikning umumiy tabiati to'g'ri aks ettirilgan, xususan:
elektr samaradorligining nisbatan yaqin qiymatlari bilan (10% gacha farq), pistonli dvigatellar va qozonxonadan foydalanish ortiqcha yoqilg'i sarfiga olib keladi;

  • elektr samaradorligining nisbatan yaqin qiymatlari bilan (10% gacha farq), pistonli dvigatellar va qozonxonadan foydalanish ortiqcha yoqilg'i sarfiga olib keladi;
  • samaradorlik qiymatlaridagi farq 10% dan ortiq bo'lsa, pistonli dvigatellar va qozonxonaning ishlashi gaz turbinali dvigatellarga qaraganda kamroq gaz talab qiladi;
  • pistonli dvigatellar va qozonxonadan foydalanganda maksimal gaz tejash bilan ma'lum bir nuqta mavjud, bu erda dvigatellarning samaradorlik qiymatlari o'rtasidagi farq 13-14% ni tashkil qiladi;
  • pistonli dvigatelning samaradorligi qanchalik yuqori bo'lsa va gaz turbinasi samaradorligi qanchalik past bo'lsa, gazni tejash shunchalik ko'p bo'ladi.

Qo'shimcha sifatida

Qoida tariqasida, vazifa qo'zg'alish turini tanlash bilan cheklanmaydi, elektr stantsiyasining asosiy jihozlari tarkibini - birliklar turini, ularning sonini, yordamchi uskunalarini aniqlash talab qilinadi.

To'g'ri miqdorda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun dvigatellarni tanlash qayta tiklangan issiqlikni ishlab chiqarish imkoniyatlarini belgilaydi. Bunday holda, iqlim sharoitlari, elektr yukining tabiati bilan bog'liq bo'lgan dvigatelning texnik xususiyatlaridagi o'zgarishlarning barcha xususiyatlarini hisobga olish va bu o'zgarishlarning ishlatilgan issiqlikni chiqarishga ta'sirini aniqlash kerak.

Shuni ham unutmaslik kerakki, elektr stantsiyasi nafaqat dvigatellarni o'z ichiga oladi. Uning saytida odatda o'ndan ortiq yordamchi tuzilmalar mavjud bo'lib, ularning ishlashi elektr stantsiyasining texnik va iqtisodiy ko'rsatkichlariga ham ta'sir qiladi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, texnik nuqtai nazardan, elektr stantsiyasining uskunasining tarkibi bir necha usullar bilan tuzilishi mumkin, shuning uchun uning yakuniy tanlovi faqat iqtisodiy nuqtai nazardan oqlanishi mumkin.

Shu bilan birga, muayyan dvigatellarning xususiyatlarini va ularning kelajakdagi elektr stantsiyasining iqtisodiy ko'rsatkichlariga ta'sirini bilish juda muhimdir. Iqtisodiy hisob-kitoblarni amalga oshirayotganda, asosiy ta'mirlashning vosita resursini, texnik xizmat ko'rsatish qobiliyatini, vaqtini va narxini hisobga olish muqarrar. Ushbu ko'rsatkichlar, shuningdek, turidan qat'i nazar, har bir aniq dvigatel uchun individualdir.

Elektr stansiyasi uchun dvigatellar turini tanlashda atrof-muhit omillarining ta'sirini inkor etib bo'lmaydi. Dvigatel turini aniqlashda (har qanday iqtisodiy nuqtai nazardan qat'iy nazar) asosiy omil bo'lishi mumkin bo'lgan elektr stantsiyasining ishlashi kerak bo'lgan hududdagi atmosfera holati.

Yuqorida aytib o'tilganidek, dvigatellar va ularga asoslangan elektr stantsiyalarining narxi to'g'risidagi ma'lumotlar e'lon qilinmagan. Uskunani ishlab chiqaruvchilar yoki etkazib beruvchilar konfiguratsiya, etkazib berish shartlari va boshqa sabablar bo'yicha mumkin bo'lgan farqlarga ishora qiladilar. Narxlar faqat korporativ so'rovnomani to'ldirgandan so'ng taqdim etiladi. Shuning uchun birinchi jadvaldagi quvvati 3,5 MVt gacha bo'lgan pistonli dvigatellarning narxi bir xil quvvatdagi gaz turbinali dvigatellarning narxidan pastligi haqidagi ma'lumotlar noto'g'ri bo'lishi mumkin.

Xulosa

Shunday qilib, 16 MVtgacha bo'lgan birlik quvvat sinfida na gaz turbinali, na pistonli dvigatellarga shubhasiz ustunlik berish mumkin emas. Elektr va issiqlik energiyasini ishlab chiqarish uchun ma'lum bir elektr stantsiyasining kutilayotgan ish rejimlarini (aniq dvigatellarning xususiyatlarini va ko'plab iqtisodiy omillarni hisobga olgan holda) har tomonlama tahlil qilish dvigatel turini tanlashni to'liq asoslaydi. Ixtisoslashgan kompaniya uskunaning tarkibini professional darajada aniqlay oladi.

Ma'lumotnomalar

  1. Gabich A. Energetika sohasida past quvvatli gaz turbinali dvigatellarini qo'llash // Gaz turbinasi texnologiyalari. 2003 yil, No 6. S. 30-31.
  2. Burov VD Kam quvvatli gaz-turbinali va gaz-pistonli elektr stantsiyalari // Kon jurnali. 2004 yil, maxsus nashr. 87-89,133-betlar.
  3. Gaz turbinasi uskunalari katalogi // Gaz turbinasi texnologiyalari. 2005. S. 208.
  4. Salixov A. A., Fatkulin R. M., Abraxmanov R. R., Shchaulov V. Yu. Boshqirdiston Respublikasida gaz pistonli dvigatellardan foydalangan holda mini-CHPni ishlab chiqish. 2003 yil, No 11. S. 24-30.

Ushbu maqola, kichik o'zgarishlar bilan, 2006 yil uchun "Turbinalar va dizellar" jurnalining № 1 (2) dan olingan.
Muallif - V.P. Vershinskiy, OOO "Gazpromenergoservis".

Gaz turbinasi - bu dvigatel bo'lib, unda uzluksiz ishlash jarayonida qurilmaning asosiy organi (rotor) (boshqa hollarda, bug 'yoki suv) mexanik ishga aylanadi. Bunday holda, ishlaydigan moddaning oqimi rotorning aylanasi bo'ylab mahkamlangan pichoqlarga ta'sir qiladi va ularni harakatga keltiradi. Gaz oqimining yo'nalishi bo'yicha turbinalar eksenel (gaz turbinaning o'qiga parallel ravishda harakat qiladi) yoki radial (bir xil o'qga nisbatan perpendikulyar harakat) ga bo'linadi. Yagona va ko'p bosqichli mexanizmlar mavjud.

Gaz turbinasi pichoqlarga ikki xil tarzda ta'sir qilishi mumkin. Birinchidan, bu faol jarayon bo'lib, ish joyiga yuqori tezlikda gaz etkazib beriladi. Bunday holda, gaz oqimi to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanishga intiladi va uning yo'lida turgan kavisli pichoq qismi uni chetga surib, o'zini aylantiradi. Ikkinchidan, bu reaktiv turdagi jarayon bo'lib, gaz ta'minoti tezligi past bo'lsa-da, lekin yuqori bosimlardan foydalaniladi. turi sof shaklda deyarli topilmaydi, chunki ularning turbinalarida reaktsiya kuchi bilan birga pichoqlarga ta'sir qiluvchi u mavjud.

Bugungi kunda gaz turbinasi qayerda ishlatiladi? Qurilmaning ishlash printsipi uni elektr toki generatorlari, kompressorlar va boshqalarning haydovchilari uchun ishlatishga imkon beradi. Ushbu turdagi turbinalar transportda (kema gaz turbinasi qurilmalari) keng qo'llaniladi. Bug 'analoglari bilan taqqoslaganda, ular nisbatan kichik vazn va o'lchamlarga ega, ular qozonxonani, kondensatsiya blokini tashkil qilishni talab qilmaydi.

Gaz turbinasi ishga tushirilgandan so'ng tezda ishlashga tayyor, taxminan 10 daqiqada to'liq quvvatni ishlab chiqaradi, parvarish qilish oson, sovutish uchun oz miqdorda suv talab qiladi. Ichki yonish dvigatellaridan farqli o'laroq, u krank mexanizmidan inertial ta'sirga ega emas. dizel dvigatellaridan bir yarim baravar qisqaroq va ikki baravar engilroq. Qurilmalar past sifatli yoqilg'ida ishlash imkoniyatiga ega. Yuqoridagi fazilatlar kemalar va gidrofilmlar uchun ushbu turdagi dvigatellarni ko'rib chiqishga imkon beradi.

Dvigatelning asosiy komponenti sifatida gaz turbinasi bir qator muhim kamchiliklarga ega. Ular orasida ular yuqori shovqin, dizel dvigatellariga qaraganda kamroq, samaradorlik, yuqori haroratlarda qisqa umr ko'rishadi (agar ishlatiladigan gaz muhiti taxminan 1100 ° C haroratga ega bo'lsa, u holda turbinani o'rtacha 750 soatgacha ishlatish mumkin).

Gaz turbinasi samaradorligi u ishlatiladigan tizimga bog'liq. Masalan, kompressordagi havodan 23 dan ko'p bo'lmagan va 17 dan kam bo'lmagan gazlarning boshlang'ich harorati 1300 darajadan yuqori bo'lgan energetika sanoatida ishlatiladigan qurilmalar avtonom operatsiyalar paytida taxminan 38,5% koeffitsientga ega. Bunday turbinalar juda keng tarqalgan emas va asosan elektr tizimlarida yuk cho'qqilarini qoplash uchun ishlatiladi. Bugungi kunda Rossiyaning bir qator issiqlik elektr stantsiyalarida quvvati 30 MVt gacha bo'lgan 15 ga yaqin gaz turbinalari ishlaydi. Ko'p bosqichli zavodlarda strukturaviy elementlarning yuqori samaradorligi tufayli ancha yuqori samaradorlik indeksiga (taxminan 0,93) erishiladi.

Gaz turbinali qurilmalarning ishlash printsipi

1-rasm. Oddiy sikldagi bir valli gaz turbinali dvigatelli gaz turbinali blokining sxemasi

Gaz turbinasi quvvat blokining kompressoriga (1) toza havo etkazib beriladi. Yuqori bosim ostida kompressordan havo yonish kamerasiga (2) yuboriladi, u erda asosiy yoqilg'i, gaz ham etkazib beriladi. Aralash yonib ketadi. Gaz-havo aralashmasi yoqilganda, energiya issiq gazlar oqimi shaklida hosil bo'ladi. Bu oqim turbina g'ildiragiga (3) yuqori tezlikda yuguradi va uni aylantiradi. Turbina mili orqali aylanma kinetik energiya kompressor va elektr generatorini (4) harakatga keltiradi. Elektr generatorining terminallaridan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi, odatda transformator orqali elektr tarmog'iga, energiya iste'molchilariga yuboriladi.

Gaz turbinalari Brayton termodinamik sikli bilan tavsiflanadi.Breyton/Joule sikli - gaz turbinali, turbojetli va ramjetli ichki yonuv dvigatellari hamda gazsimon turbinali tashqi yonuv dvigatellarining ish jarayonlarini tavsiflovchi termodinamik sikl. (bir fazali) ishlaydigan suyuqlik.

Tsikl shu siklda ishlaydigan pistonli ichki yonuv dvigatelini ixtiro qilgan amerikalik muhandis Jorj Brayton sharafiga nomlangan.

Ba'zida bu tsiklni Joule tsikli deb ham atashadi - issiqlikning mexanik ekvivalentini o'rnatgan ingliz fizigi Jeyms Joul sharafiga.

2-rasm. P, V Brayton sikl diagrammasi

Ideal Brayton sikli quyidagi jarayonlardan iborat:

  • 1-2 Izentropik siqish.
  • 2-3 Izobarik issiqlik kiritish.
  • 3-4 Izentropik kengayish.
  • 4-1 Izobarik issiqlikni olib tashlash.

Haqiqiy adiabatik kengayish va qisqarish jarayonlarining izentropik jarayonlardan farqini hisobga olgan holda haqiqiy Brayton sikli tuziladi (TS diagrammasida 1-2p-3-4p-1) (3-rasm).

3-rasm. T-S Brayton sikl diagrammasi
Ideal (1-2-3-4-1)
Haqiqiy (1-2p-3-4p-1)

Ideal Brayton siklining issiqlik samaradorligi odatda quyidagi formula bilan ifodalanadi:

  • bu erda P = p2 / p1 - izentropik siqilish jarayonida bosimning oshishi darajasi (1-2);
  • k - adiabatik indeks (1,4 ga teng havo uchun)

Shuni alohida ta'kidlash kerakki, tsikl samaradorligini hisoblashning ushbu umume'tirof etilgan usuli davom etayotgan jarayonning mohiyatini yashiradi. Termodinamik siklning cheklovchi samaradorligi Karno formulasi yordamida harorat nisbati orqali hisoblanadi:

  • bu erda T1 - muzlatgich harorati;
  • T2 - isitgich harorati.

Aynan bir xil harorat nisbati tsiklda ishlatiladigan bosim nisbati va adiabatik indeks bilan ifodalanishi mumkin:

Shunday qilib, Brayton siklining samaradorligi xuddi Karno siklining samaradorligi bilan bir xil tarzda tsiklning boshlang'ich va oxirgi haroratiga bog'liq. Chiziq (2-3) bo'ylab ishchi suyuqlikning cheksiz kichik isishi bilan jarayonni izotermik va Karno davriga to'liq ekvivalent deb hisoblash mumkin. Izobarik jarayonda ishlaydigan suyuqlik T3 ni isitish miqdori tsiklda ishlatiladigan ishchi suyuqlik miqdori bilan bog'liq ish hajmini aniqlaydi, lekin hech qanday tarzda tsiklning issiqlik samaradorligiga ta'sir qilmaydi. Biroq, tsiklni amaliy amalga oshirishda isitish odatda ishlaydigan suyuqlikni siqib chiqaradigan va kengaytiradigan mexanizmlarning hajmini minimallashtirish uchun ishlatiladigan materiallarning issiqlikka chidamliligi bilan cheklangan mumkin bo'lgan eng yuqori qiymatlarga qadar amalga oshiriladi.

Amalda ishqalanish va turbulentlik quyidagilarga olib keladi:

  • Adiyabatik bo'lmagan siqilish: ma'lum bir umumiy bosim nisbati uchun kompressor tushirish harorati idealdan yuqori.
  • Adiyabatik bo'lmagan kengayish: turbinaning harorati ishlash uchun zarur bo'lgan darajaga tushib qolsa ham, kompressorga ta'sir qilmaydi, bosim nisbati yuqori bo'ladi, natijada kengayish foydali ishni ta'minlash uchun etarli emas.
  • Havo qabul qilish, yonish kamerasi va chiqishdagi bosim yo'qotishlari: natijada kengayish foydali ishni ta'minlash uchun etarli emas.

Barcha tsiklik issiqlik dvigatellarida bo'lgani kabi, yonish harorati qanchalik yuqori bo'lsa, samaradorlik ham shunchalik yuqori bo'ladi. Cheklovchi omil - bu dvigatelni tashkil etuvchi po'lat, nikel, keramika yoki boshqa materiallarning issiqlik va bosimga bardosh berish qobiliyati. Muhandislik ishlarining katta qismi turbinaning qismlaridan issiqlikni olib tashlashga qaratilgan. Aksariyat turbinalar, shuningdek, isrof qilingan chiqindi gazlardan issiqlikni tiklashga harakat qilishadi.

Rekuperatorlar issiqlik almashtirgichlar bo'lib, ular yonishdan oldin chiqindi gazlardan siqilgan havoga issiqlik o'tkazadilar. Kombinatsiyalangan tsiklda issiqlik bug 'turbinasi tizimlariga o'tkaziladi. Va kombinatsiyalangan issiqlik va quvvatda (CHP) chiqindi issiqlik issiq suv ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Mexanik jihatdan gaz turbinalari pistonli ichki yonuv dvigatellariga qaraganda ancha sodda bo'lishi mumkin. Oddiy turbinalar bitta harakatlanuvchi qismga ega bo'lishi mumkin: mil / kompressor / turbin / muqobil rotor yig'ilishi (quyidagi rasmga qarang), yonilg'i tizimini o'z ichiga olmaydi.

4-rasm. Ushbu mashinada bir bosqichli radial kompressor mavjud,
turbina, rekuperator va havo podshipniklari.

Murakkabroq turbinalar (zamonaviy reaktiv dvigatellarda qo'llaniladigan) bir nechta vallar (bobinlar), yuzlab turbina pichoqlari, harakatlanuvchi stator pichoqlari va murakkab quvurlar, yonish kameralari va issiqlik almashinuvchilarining keng tizimiga ega bo'lishi mumkin.

Umumiy qoidaga ko'ra, vosita qanchalik kichik bo'lsa, pichoqlarning maksimal chiziqli tezligini ta'minlash uchun zarur bo'lgan mil (lar) ning tezligi shunchalik yuqori bo'ladi.

Turbina pichoqlarining maksimal tezligi erishish mumkin bo'lgan maksimal bosimni aniqlaydi, natijada vosita hajmidan qat'i nazar, maksimal quvvat olinadi. Reaktiv dvigatel taxminan 10 000 aylanish tezligida, mikro turbin esa taxminan 100 000 aylanish tezligida aylanadi.