газовая турбина LM6000 GE

Газовая турбина

Газовая турбина General Electric модели LM6000 является двухвальной газовой турбиной, которая состоит из пятиступенчатого компрессора низкого давления, четырнадцатиступенчатого компрессора высокого давления, двух-ступенчатой турбины высокого давления и пяти-ступенчатой турбины низкого давления.

Газовая турбина оборудована сетчатым экраном  из нержавеющей стали, который находится на входе и служит «последней» защитой от повреждения инородными предметами. Газовая турбина монтируется на противоударных лафетах и транспортируется установленной в энергоблоке, за исключением вала между турбиной и генератором, который снимается и транспортируется в отдельном контейнере.

Газотурбинная установка  (ГТУ) LM6000PF DLE

Условия окружающей среды
Температура	C	-15		15
Относительная влажность	%	70
Мощность брутто	кВт	49265	47533	40929
Удельный расход тепла	кДж/кВтч	8553	8602	8859
Электроэффективность брутто	%	42,09	41,85	40,64
Температура выхлопного газа	С	438	444	457
Массовый расход выхлопного газа	т/ч	494	489	441

Газотурбинная установка  (ГТУ) LM6000PF Sprint

Условия окружающей среды
Температура	C	-15		15
Относительная влажность	%	70
Мощность брутто	кВт	49389	48577	46059
Удельный расход тепла	кДж/кВтч	8 570	8 654	8 806
Электроэффективность брутто	%	42.01	41.60	40.88
Температура выхлопного газа	С	441	450	455
Массовый расход выхлопного газа	т/ч	493	487	467

Сухая система подавления выбросов (система DLE)

Для подавления выбросов сухим способом будет поставлена система DLE. Основные компоненты системы это камера сгорания предварительного смешения, специальная задняя рама компрессора, специальный диффузор компрессора, специальные блок направляющего аппарата турбины высокого давления, система управления и система подачи топлива.

Основной редуктор

В состав стандартного оборудования энергоблока входит одноступенчатый редуктор с параллельными валами, рассчитанный на 70,000 л.с. (52,200 кВт). Редуктор служит для снижения скорости вращения вала турбины с 3,627 об/мин до 3,000 об/мин, с коэффициентом передачи скорости 1.209:1. Редуктор включает в себя стальной корпус, ведущую шестерню, которая вращается по часовой стрелке и расположена сверху, двойную косозубую цементированную ведомую шестерню, разъемные, стальные подшипники скольжения с баббитовой втулкой на всех валах и низкооборотный выходной вал.

Электрический генератор

Генератор двухполюсный, с воздушным охлаждением, напряжение 10,500 В, 50 Гц, способен принимать полную нагрузку от газовой турбины в течение продолжительного времени при любой температуре окружающей среды площадки в пределах рабочего диапазона. Генератор снабжен бесщеточной системой возбуждения с постоянным магнитом. Распределительные коробки  нейтрали и фаз включены в поставку.

Корпус энергоблока

В состав стандартного оборудования энергоблока входит защищающий от осадков и шумопоглощающий корпус, снижающий шум в среднем до значения 85 дБ(А) на расстоянии 1 метр от стенки корпуса, на высоте 1.5 метра над землей при работе энергоблока, установленного на открытом пространстве,  на полную мощность. Корпус полностью собирается и устанавливается на энергоблоке до проведения испытаний и поставки. Турбинный и генераторный отсеки полностью вентилируются при помощи дублированных вентиляторов (один вентилятор работает, второй является резервным). В обоих отсеках установлено взрывобезопасное освещение.

Опорная рама

Стандартное оборудование энергоблока включает опорную раму, состоящую из двух частей, одна для газовой турбины, другая для редуктора и генератора. Болтовое соединение соединяет части по всей высоте рамы и эта конструкция полностью сохраняет прочностные свойства используемых в раме двутавровых балок с широкими полками.  В конструкции применяются поперечные распорки на всю высоту рамы для обеспечения необходимой жесткости и возможности устанавливать ее в высоко-сейсмоопасных зонах, и, в то же время, для обеспечения удобной конструкции для транспортировки. Жесткость опорной рамы усиливается также прочной, сварной конструкцией, которая использует трубчатые элементы в качестве колонн для стен и стропил для крыши.

Воздухозаборная система

В состав стандартного оборудования энергоблока входит модульная, многоступенчатая статическая система фильтрации (КВОУ), которая состоит из козырьков для защиты от непогоды, входных экранов (решеток для защиты от попадания птиц), теплообменников для подогрева поступающего воздуха (для предотвращения образования льда) и композиционных фильтроэлементов для секций подачи воздуха на горение и на вентиляцию. Весь воздух для систем вентиляции фильтруется до того же уровня, что и воздух идущий в компрессор турбины (воздух на горение). Отфильтрованный воздух проходит через шумоглушитель, прежде чем попасть на вход турбины. Внутреннее освещение КВОУ поставляется для проведения осмотров и обслуживания.

Читайте статью о работе систем антиобледенения газовых турбин GE.

Энергоблок также комплектуется платформами и лестницами для обслуживания КВОУ. Эти элементы упаковываются отдельно для транспортировки. (Лестницы, платформы и ступеньки для обслуживания других элементов газотурбинного энергоблока не включены).

КВОУ будет расположено на открытом воздухе на крыше здания и будет поддерживаться конструкцией здания. Покупатель разработает и поставит систему поддержки КВОУ, а также тракты подачи воздуха для ГТ и вентиляции между КВОУ и ГТУ и систему их поддержки.

Соединения трубопроводов

Стандартный энергоблок поставляется с соединительными интерфейсами, расположенными на левой стороне корпуса энергоблока (если смотреть со стороны генератора).

Все интерфейсы кроме тех, для которых GE поставляет соединительные трубопроводы, ограничены либо до фланцевых соединений,  либо до резьбовых соединений, либо до трубных соединений под приварку.

Выхлоп

Стандартный энергоблок поставляется с круглым, осевым выхлопом с соединительным фланцем для обеспечения подсоединения теплового компенсатора и выхлопной трубы простого цикла.

Тепловой компенсатор и выхлопная труба не входят в объем поставки.

Система газового топлива

Энергоблок снабжен топливной системой для газового топлива использующей  управляемые электроникой регуляторы расхода топлива и расходомеры.

Все требуемые отсечные клапана, трубопроводы и датчики между штуцером подвода газа к основному блоку ГТУ и газовой турбиной входят в объем поставки GE.  Газовое топливо должно соответствовать спецификации General Electric MID-TD-0000-1.

Системы смазочного масла

Стандартный энергоблок снабжается двумя раздельными масляными системами: одна система для газовой турбины (система синтетического масла) и другая система для редуктора и генератора (система минерального масла).

Бак синтетического масла сделан из нержавеющей стали. Охладители, масляные резервуары и фильтры для системы синтетического масла монтируются в модуле дополнительного оборудования, который расположен рядом с рамой газовой турбины. Модуль дополнительного оборудования обеспечивает упрощенное подсоединение внешних трубопроводов и снижает время и стоимость монтажа. Также поставляются соединительные трубопроводы для подключения модуля вспомогательного оборудования к основной раме.

Бак минерального масла сделан из углеродистой стали с внутренним покрытием. Он также располагается рядом с рамой газовой турбины.

Все трубы и те элементы клапанов, которые контактируют с маслом, сделаны из нержавеющей стали.

Каждая масляная система имеет дублированные фильтры, дублированные кожухотрубные теплообменники и регулируемые термостатом электрические нагреватели.

Покупатель обязан обеспечить адекватный отвод тепла от маслоохладителей (путем подачи и отвода охлаждающей жидкости) чтобы предотвращать срабатывания сигнализаций и защит в маслосистемах ГТЭ.

Электрогидравлическая система запуска

В состав стандартного оборудования энергоблока входит гидравлический насос с приводом от электрического мотора, фильтры, охладитель и систему контроля, которые монтируются в модуле вспомогательного оборудования. Также в эту систему входит гидравлический мотор, смонтированный на вспомогательном редукторе газовой турбины. Мы поставляем также шланги для подключения модуля вспомогательного оборудования к основной раме.

Противопожарная система

Стандартный энергоблок поставляется с установленной на нем противопожарной системой с оптическими датчиками наличия открытого пламени, датчиками наличия углеводородов в воздухе, термодатчиками, трубопроводами и соплами, как в отсеке редуктора/генератора, так и в отсеке газовой турбины. Эта система включает также баллоны с CО2, собранные в отдельный модуль. Под каждым баллоном СО2 находится весовое устройство. В объем поставки входят также батареи и зарядные устройства на 24В постоянного тока для питания противопожарной системы. Все сигналы тревоги и команды на останов показываются на панели управления энергоблоком. Если датчики газа обнаруживают высокую концентрацию газа в воздухе или если система собирается выпустить CО2, на энергоблоке включается звуковая сигнализация (сирена). При срабатывании противопожарной системы энергоблок отключается, задвижки вентиляции автоматически закрываются и в отсеки турбины и редуктора/генератора через многочисленные сопла опорожняются первичные баллоны CO2. Через некоторое время, если необходимо, в отсек опорожняются вторичные баллоны CO2.

Система управления ГТЭ

ГТЭ снабжается поставляемыми отдельно стойками системы управления, предназначенными для монтажа внутри помещения, в безопасной зоне. Система управления состоит из интегрированной электронной системы управления подачей топлива, промышленного контроллера модели Woodward Micronet Plus, вибромониторинга, цифровых счетчиков, цифрового модуля релейной защиты генератора, АРВ с резервированием силовых цепей и цепей управления  и интерфейса HMI для  отображения ключевых дискретных и аналоговых данных. Сигналы тревоги и все команды на останов автоматически отображаются на дисплее. Для передачи данных по состоянию энергоблока (статус, давления, температуры и т.д.) на систему управления верхнего уровня поставляются интерфейсы со стандартами передачи данных Ethernet TCP/IP Port. Питание на систему управления подается от специальной системы 24В постоянного тока, включающей аккумуляторные батареи и два зарядных устройства по 100% требуемой мощности каждый.

Релейная защита генератора

Энергоблок снабжается одним микропроцессорным модулем релейной защиты генератора, установленным в панели управления турбиной. Система релейной защиты включает все функции, необходимые для защиты генератора.

Система промывки на «рабочем ходу» и во время холодной прокрутки

Энергоблок снабжается системой промывки при работе, которая позволяет Заказчику очищать проточную часть компрессора без останова ГТУ, на номинальном режиме работы энергоблока. Эта же система (резервуар и трубопроводы) может использоваться для промывки при обслуживании во время холодной прокрутки энергоблока.

На модуле вспомогательного оборудования, есть подсоединения, чтобы заказчика мог подавать чистую воду и отфильтрованный воздух.

Вода и моющее средство  должны соответствовать спецификациям General Electric MID-TD-0000-4 и  MID-TD-0000-5 .

Смотрите также информацию о другой турбине GE серии LM - газовой турбине LM2500.

Опция - Система SPRINT

Система SPRINT®  повышает мощность турбины за счет впрыска воды для охлаждения воздуха в компрессоре, что значительно  повышает массовый расход воздуха через компрессор. Система основана на очень мелком распылении воды через форсунки, которые расположены в двух местах: один ряд форсунок расположен между компрессорами низкого давления и высокого давления, а другой ряд – во входном обтекателе. Мелкий распыл воды осуществляется за счет энергии сжатого воздуха, взятого после восьмой ступени компрессора высокого давления. Расход воды контролируется специальной программой управления двигателем. Она определяет место впрыска воды: во входном обтекателе  или между компрессорами, в зависимости от температуры воздуха на входе в турбину.