Газовые турбины - газотурбинные двигатели - области применения
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области стационарных газовых турбин, применяемые в стандартах по газотурбинным установкам, технической документации всех видов и контрактах на поставляемое энергетическое промышленное оборудование. Настоящий стандарт не распространяется на газовые турбины со свободнопоршневыми генераторами газа, установки специального назначения, а также транспортные газотурбинные установки.
Газовые турбины - газотурбинные двигатели - определения
Газовые турбины - газотурбинные двигатели - ГТД
gas turbine (engine)
Машина, предназначенная для преобразования тепловой энергии в механическую.
Примечание - Машина может состоять из одного или нескольких компрессоров, теплового устройства, в котором повышается температура рабочего тела, одной или нескольких газовых турбин, вала отбора мощности, системы управления и необходимого вспомогательного оборудования. Теплообменники в основном контуре рабочего тела, в которых реализуются процессы, влияющие на термодинамический цикл, являются частью газотурбинного двигателя.
Газовые турбины - газотурбинные двигатели - ГТУ
gas turbine plant
Газотурбинный двигатель и все основное оборудование, необходимое для генерирования энергии в полезной форме.
Примечания
1 Полезной формой энергии может быть - электрическая, механическая и другие.
2 Примеры принципиальных схем газотурбинных установок показаны на рисунках А.1-А.6.
Газовая турбина - газотурбинный двигатель открытого цикла
open cycle gas turbine
Газотурбинный двигатель, в котором воздух поступает из атмосферы, а выхлопные газы отводятся в атмосферу.
Газовая турбина - газотурбинный двигатель замкнутого цикла
closed cycle gas turbine
Газотурбинный двигатель, в котором рабочее тело циркулирует по замкнутому контуру без связи с атмосферой
Газовая турбина - газотурбинный двигатель полузамкнутого цикла
semiclosed cycle gas turbine
Газотурбинный двигатель, в котором используется горение в рабочем теле, частично рециркулирующем и частично заменяемым атмосферным воздухом
Газовая турбина - газотурбинный двигатель простого цикла
simple cycle gas turbine
Газотурбинный двигатель, термодинамический цикл которого состоит только из следующих друг за другом процессов сжатия, нагрева и расширения рабочего тела.
Газовая турбина - газотурбинный двигатель регенеративного цикла
regenerative cycle gas turbine
Газотурбинный двигатель, термодинамический цикл которого отличается наличием регенеративного охлаждения рабочего тела на выходе из газовой турбины и соответственно регенеративного подогрева воздуха за компрессором
Примечание - Теплоту расширившегося в турбине газа используют для подогрева сжатого в компрессоре воздуха
Газовая турбина - газотурбинный двигатель с циклом промежуточного охлаждения
intercooled cycle gas turbine
Газотурбинный двигатель, термодинамический цикл которого включает охлаждение рабочего тела в процессе его сжатия.
Газовая турбина - газотурбинный двигатель с циклом промежуточного подогрева
reheat cycle gas turbine
Газотурбинный двигатель, термодинамический цикл которого включает подогрев рабочего тела в процессе его расширения
Газовая турбина - установка комбинированного цикла
gas turbine combined cycle plant
Установка, термодинамический цикл которой включает комбинацию двух циклов, при которой теплота отработавших в газотурбинном двигателе газов в первом цикле используется для нагрева другого рабочего тела во втором цикле
Газовая турбина - одновальный газотурбинный двигатель
single-shaft gas turbine
Газотурбинный двигатель, в котором роторы компрессора и газовой турбины соединены и мощность отбирается непосредственно с выходного вала или через редуктор.
Газовая турбина - многовальный газотурбинный двигатель
multi-shaft gas turbine
Газотурбинный двигатель, имеющий, по крайней мере, две газовые турбины, вращающиеся на независимых валах
Газовая турбина - газотурбинный двигатель с отбором воздуха (газа)
bleed gas turbine
Газотурбинный двигатель, в котором для внешнего использования предусмотрен отбор сжатого воздуха между ступенями компрессора и/или на выходе из компрессора (горячего газа на входе в турбину и/или между ступенями турбины)
Газовая турбина - газогенератор
bleed gas turbine
Комплекс компонентов газотурбинного двигателя, которые производят горячий газ под давлением для совершения какого-либо процесса или для привода силовой турбины
Примечание - Генератор газа состоит из одного или более компрессоров, устройств(а) для повышения температуры рабочего тела, одной или более турбин, приводящих компрессор(ы), системы управления и необходимого вспомогательного оборудования
Компрессор
compressor
Компонент газотурбинного двигателя, повышающий давление рабочего тела
Турбина
turbine
Компонент газотурбинного двигателя, преобразующий потенциальную энергию нагретого рабочего тела под давлением в механическую работу
Силовая турбина
power turbine
Турбина на отдельном валу, с которого отбирается выходная мощность
Камера сгорания (основного - промежуточного подогрева)
combustion chamber primary or reheat
Устройство газотурбинного двигателя для основного (промежуточного) подогрева рабочего тела
Подогреватель рабочего тела
working fluid heater
Устройство для подогрева поступающего в него рабочего тела без смешивания его с продуктами сгорания топлива
Регенератор/рекуператор
regenerator/recuperator
Теплообменный аппарат, предназначенный для передачи теплоты отработавших в турбине газов рабочему телу
Примечание - Передача теплоты рабочему телу или воздуху перед его поступлением в камеру сгорания ГТД
Предварительный охладитель
precooler
Теплообменный аппарат, предназначенный для охлаждения рабочего тела ГТД перед его первоначальным сжатием
Промежуточный охладитель
intercooler
Теплообменный аппарат, предназначенный для охлаждения рабочего тела ГТД в процессе его сжатия
Устройство защиты от превышения частоты вращения ротора
overspeed trip
Регулирующий или отключающий элемент, который при повышении частоты вращения ротора ГТД сверхустановленного предельно допустимого значения, приводит в действие систему защиты
Газовая турбина -система управления
control system
Система, используемая для управления, защиты, контроля и отображения информации о состоянии промышленной газотурбинной установки (газотурбинного двигателя) на всех режимах работы
Примечание - Она включает систему управления пуском, системы управления и регулирования подачи топлива и частоты вращения ротора, датчики, устройства контроля подачи электропитания и другие средства управления, необходимые для правильного пуска, устойчивой работы, останова, ограничения режима работы и/или выключения установки при условиях, отличных от заданных
Система регулирования
governing system
Элементы и устройства для автоматического регулирования параметров газотурбинной установки
Примечание - К параметрам относятся частота вращения ротора, температура газов, давление, выходная мощность и другие параметры
Топливный регулирующий клапан
fuel governor valv
Регулирующий орган для изменения подачи топлива в газотурбинный двигатель
Примечание - Возможны также устройства другого типа для регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель
Топливный стопорный клапан
fuel stop valve
Регулирующий орган для изменения подачи топлива в газотурбинный двигатель
Примечание - Вместо топливного стопорного клапана может использоваться топливный отсечной клапан, перекрывающий магистраль подачи топлива в ГТД при срабатывании
Зона нечувствительности системы управления
dead band
Диапазон изменения входного сигнала, не связанный с корректирующим воздействием регулятора расхода топлива
Примечание - Зона нечувствительности (применительно к частоте вращения) - это отношение частоты вращения к номинальной частоте вращения в процентах
Статизм регулирования системы управления
governor droop
Изменение частоты вращения ротора силового вала на установившемся режиме работы газотурбинной установки, вызванное внешним воздействием, от нуля до номинальной, выраженное в процентах от номинальной частоты вращения
Датчик предельной температуры рабочего тела
overtemperature detector
Первичный чувствительный элемент системы управления ГТД, который непосредственно реагирует на изменение температуры и выходной сигнал которого воздействует через соответствующие усилители или преобразователи на систему защиты от предельного превышения температуры
Теплота сгорания топлива
fuel specific energy
Общее количество тепла, выделившегося при сгорании единицы массы топлива, кДж/кг
Удельный расход теплоты
heat rate
Отношение теплоты сожженного в ГТД топлива за единицу времени к произведенной им мощности, кДж/кВт ч
Примечание - Удельный расход теплоты рассчитывают по низшей теплоте сгорания топлива при нормальных условиях
Удельный расход топлива
specific fuel consumption
Отношение массового расхода топлива к выходной мощности ГТУ (ГТД), кг/кВт ч
Газовые турбины - КПД
thermal efficiency
Отношение выходной мощности к расходу теплоты топлива, подсчитанное по его низшей теплоте сгорания при нормальных условиях
Условная температура на входе в турбину
reference turbine inlet temperature
Условная средняя температура рабочего тела непосредственно перед сопловыми лопатками первой ступени.
Режим (частота вращения) "самоходности"
self-sustaining speed
Режим (минимальная частота вращения выходного вала), при котором газотурбинный двигатель работает без использования мощности пускового устройства при наиболее неблагоприятных внешних условиях
Режим (частота вращения) холостого хода
idling speed
Установленный изготовителем режим (частота вращения выходного вала), при котором газотурбинный двигатель может работать устойчиво и можно осуществлять нагружение или останов
Максимальная продолжительная частота вращения
maximum continuous speed
Максимально допустимое при длительной эксплуатации значение частоты вращения выходного вала газотурбинного двигателя, с которого отбирается мощность
Номинальная частота вращения вала
rated speed
Частота вращения выходного вала газотурбинного двигателя, при которой определены его расчетные показатели
Турбина -предельно допустимая частота вращения ротора
turbine trip speed
Частота вращения ротора ГТД, при которой срабатывает аварийное устройство защиты для отсечки подачи топлива в газотурбинный двигатель и останова двигателя
Система впрыска пара (воды)
steam and/or water injection system
Система, обеспечивающая впрыск пара (воды) в рабочее тело для увеличения мощности ГТД и/или уменьшения содержания оксидов азота (NOx) в отработавших газах
Удельная масса
mass-to-power ratio
Отношение полной сухой массы газотурбинного двигателя к его мощности, кг/кВт
Помпаж компрессора
compressor surge
Неустойчивый режим работы компрессора ГТД, характеризующийся сильными низкочастотными колебаниями массового расхода рабочего тела в компрессоре и соединительных каналах
Примеры принципиальных схем газотурбинных установок
1 - компрессор; 2 - камера сгорания; 3 - турбина; 4 - нагрузка
Рисунок А.1 — Схема ГТУ с одновальным ГТД простого цикла
1 - регенератор или рекуператор; 2 - камера сгорания; 3 - компрессор;
4 - турбина; 5 - нагрузка
Рисунок А.2 — Схема ГТУ с одновальным ГТД регенеративного цикла
1 - камера сгорания; 2 - компрессор; 3 - турбина; 4 - силовая турбина; 5 - нагрузка
Примечание - Пунктиром показана альтернативная двухкаскадная компоновка ГТД
Рисунок А.3 — Схема ГТУ с многовальным ГТД простого цикла
со свободной силовой турбиной
1 - основная камера сгорания; 2 - компрессор высокого давления; 3 - турбина высокого давления; 4 - промежуточный охладитель;
5 - камера сгорания промежуточного подогрева; 6 - компрессор низкого давления; 7 - турбина низкого давления; 8 - нагрузка
Примечание - Отбор мощности от ГТД осуществляется с вала ротора низкого давления
Рисунок А.4 — Схема ГТУ с многовальным ГТД сложного цикла
(с промежуточным охлаждением и промежуточным подогревом)
1 - камера сгорания; 2 - компрессор; 3 - турбина; 4 - нагрузка
Рисунок А.5 — Схема ГТУ с одновальным ГТД с отборами воздуха и горячего газа
1 - предварительный охладитель; 2 - подогреватель рабочего тела; 3 - компрессор низкого давления; 4 - компрессор высокого давления; 5 - турбина; 6 - нагрузка; 7 - промежуточный охладитель
Рисунок А.6 — Схема ГТУ с одновальным ГТД замкнутого цикла
Газовые турбины - полезная информация: