Способ определения техническогосостояния газотурбинного газо-перекачивающего агрегата

Способ определения техническогосостояния газотурбинного газо-перекачивающего агрегата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Дол ол н и тел ьное к а вт. с ви ц- ву (22) Заявлено 29.11.78 (21) 2688654д5 06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (5I)M. Кл.

G 01 М 15/00

Гюсударстввнлый комнтет па делам нзвбретений и открытий

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 15.02.81 (53) УДК 621.438 (088.8) С. П. Зарицкий, В. А. Щуровский, В. С. Деев и В. И. Корнеев (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Всесоюзный научно — исследовательский институт природных газов ВНИИГАЗ (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ГАЗОТУРБИННОГО ГАЗОПЕРЕКАЧИВА!ОЩЕГО АГРЕГАТА

Изобретение относится к области эксплуата ции газотурбинных агрегатов, преимущественно для привода нагнетателей магистральных газопроводов.

Известен способ определения технического состояния газотурбинного агрегата путем опре5 деления эталонной мощности на стенде, фактической на эксплуатационном режиме и сравнения последней с эталонной (1). .Но в этом способе мощность определяют по приводимому электрогенератору и потому способ неприменим к газотурбинным газоперекачивающим агрегатам для привода нагнетателей магистральных газопроводов.

Наиболее близок к предлагаемому способ определения технического состояния газотурбинного газоперекачивающего агрегата путем получения фактической мощности на эксплуатационном режиме по измеренным термодинамическим параметрам и сопоставления ее с эталонной, определенной по предварительно полученной зависимости мощности от частоты вращения силовой турбины и температуры за турбиной (2).

Однако этот способ относительно сложен в реализации лри недостаточно высокой точности, что обусловлено необходимостью проведения специальных испытаний для определения фактической мощности.

Uenb изобретения — упрощение и повышение точности определения технического состояния газотурбинного газоперекачивающего агрегата.

Эта цель достигается тем, что на эксплуатационном режиме измеряют фактический расход тепла, а фактическую мощность находят по предварительно полученной зависимости эталонного расхода тепла от температуры и частоты, причем первоначально по эток зависимости находят значение температуры, соответствующее фактическому расходу тепла, а затем по зависимости мощности от температуры и частоты— фактическую мощность, соответствующую полученному значению температуры.

На фиг. 1 приведена типовая нагрузочная характеристика в виде зависимости мощности

Ne от частоты и вращения силовой турбины н температуры Т> за турбиной (Ne и и отнесены к номинальным значениям); на фиг. 2 — типовая

805104 тепловая характеристика в виде зависимости

:расхода телла Q, от частоты п вращения и температуры Т (Q и п отнесены к номинальным значениям).

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно на новом, еще не бывшем в эксплуатации, агрегате путем специальных испытаний получают эталонные зависимости мощности и расхода тепла от частоты вращения и температуры Т, приведенные на фиг. 1 и 2.

Расход тепла Q определяют при этом по расходу топлива и его теплотворной способности.

Затем на эксплуатационном режиме измеряют фактический расход тепла Я при известных частоте и и температуре Т . По измеренному Я и известной частоте и с помощью зависимости, приведенной иа фиг. 2, определяют температуру Т r. е. температуру за турбиной, которую имел бы агрегат, если бы его техническое состояние соответствовало эталонному. Если техническое состояние агрегата в процессе эксплуатации ухудшилось, то температура Т@ будет всегда меньше измеренной изза дополнительного подогрева рабочего тела, связанного с увеличенными потерями по тракту агрегата.

В частности, для примера, представленного на фиг, 1, 2, фактическому расходу тепла

Я,= 90% при п=100% соответствует значение

Т 758 К, в то время как измеренное значение температуры больше: Т = 783 К. Далее по зависимости на фиг. 1 по йзвестной и и полученному значснию Т> находят значение фактической мощности Ne, В частности

Т = 758 К соответствует Ne — 86,2 . Получейное значение фактической мощности Ney сравнивают со значением эталонной мощности

Ne, т. е. с той мощностью, которую развивал бы агрегат при измеренной Т, если бы его техническое состояние соответствовало эталонному. Для определения Ne> по зависимости на фиг. 1 для температуры Т находят частоту вращения и соответствующую режиму, подобно у режиму. Определенному эначен т2а и и (одинаковое отношение частот к частотам, соответствующим максимуму мощности при

Т = const и T>@=const). По найденной частоте и и Т находят значение Ne>. Отношение Йе к Ne > определяет коэффициент технического состояния агрегата К . В данном случае К„= 0,917. По уровню коэффициента К> назначают сроки технического обслуживания агрегата (например очистки компрессора) и выводят его в ремонт.

4

При использовании способа следует иметь в виду, что замеренные на эксплуатационном режиме параметры должны быть приведены к тем же условиям, в которых получены эталонные характеристики по температуре и давлению воздуха на входе в агрегат, по сопротивлениям всасывающего и выхлопного трактов и т. п. Снижение трудоемкости предлагаемого способа обусловлено обстоятельством, что он базируется на штатных измерениях, предусмотренных на агрегате, а наиболее трудоемкая часть (снятие эталонных характеристик (фиг. 1, 2) может совмещаться со стендовыми испытаниями агрегата на заводе-изготовителе, которые являются обязательными при выпуске продукции. Повышение точности способа связано с меньшей погрешностью измерения расхода тепла в сравнении с погрешностью определения мощности в условиях эксплуатации агрегата.

Формула изобретения

Способ определения технического состояния газотурбинного гаэоперекачивающего агрегата путем получения фактической мощности на эксплуатационном режиме по измеренным термодинамическим параметрам и сопоставления ее с эталонной, определенной по предварительно полученной зависимости мощности от частоты вращения силовой турбины и температуры за турбиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, на эксплуатационном режиме измеряют фактический расход телла, а фактическую мощность находят по предварительно полученной зависимости эталонного расхода тепла от температуры и частоты, причем первоначально по этой зависимости находят значение температуры, соответствующее фактическому расходу тепла, и затем по зависимости мощности от температуры и частоты — фактическую мощность,.соответствующую полученному значению температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ольховский Г. Г. Тепловые испытания стационарных газотурбинных установок, М., "Энергия", 1971, с. 72.

2. Программа испытаний компрессорных станций фирмы АЕà — Канис для трубопровода

Оренбург — Хуст, Эссен, N 11.1.8 167/78, ! 978, 10-12; 21-28.

805!04

Составитель А. Клубничкин

Техред М. Рейвес Корректор Г. Назарова

Редактор К. Волощук

Подписное

Филиал ППП "Патент™, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ j 08б7/62 Тираж 9l8

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Рйунтская наб., д. 4/5