Analysis of the efficiency of application heat-used cooling systems of gas turbine drive air cycle
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.48.15095Ключові слова:
газова турбіна, підвищення ефективності, утилізація тепла, ежектор, охолодження повітряАнотація
Метод вимірювання та дотримання показників якості технічного вуглецю
Встановлено, що при підвищенні температури на вході в компресор газотурбінного двигуна, ефективність установки знижується. У статті наведено дослідження впливу кліматичних умов на ефективність газотурбінного приводу АІ-336-1 / 2-10, призначеного для приводу газоперекачувальних агрегатів та інших промислових установок потужністю 10 МВт. Запропоновано метод підвищення ККД установки, заснований на охолодженні повітря на вході компресора.
Проведено порівняння різних існуючих методів охолодження повітря на вході в компресор. Така попередня підготовка повітря дозволяє уникнути зниження потужності в спекотні періоди. Показано, що для найкращого охолодження повітря і, як наслідок, максимізації продуктивності газотурбінної установки слід переважно використовувати холодильні установки. Доцільним представляється охолодження повітря за допомогою холодильних машин, що утилізують теплоту відпрацьованих газів. ГТУ будь-якої схемотехніки має великий потенціал енергії, що може бути використано для виробництва холоду з використанням теплових холодильних машин: абсорбційних або пароструминних. Для охолодження повітря на вході в компресор газотурбінного приводу АІ-336-1 / 2-10 була проаналізована можливість використання тепловикористовуючої ежекторной холодильної машини, яка має такі переваги як простота, малий обсяг і відсутність рухомих зношувальних деталей і можливістю використання водяної пари в якості холодоагенту. З метою визначення величини зниження температури повітря на вході компресора і відповідно збільшення ККД двигуна, були виконані розрахунки. Виконано аналіз ефективності ГТУ залежно від температури навколишнього повітря і ступеня охолодження повітря перед компресором. Обґрунтовано ефективність застосування пароежекторного холодильної установки для зниження температури повітря на вході в компресор. Показано, що охолодження повітря на вході запобігає зниженню потужності ГТУ і забезпечує утилізацію тепла відпрацьованих газів, призводить до підвищення економічних і екологічних показників установки, забезпечує скорочення витрати палива. У зв'язку з викладеним перспективне детальне опрацювання технічного рішення на основі використання пароежекторної холодильної машини, що знижує негативний вплив високих температур зовнішнього повітря на енергетичну та економічну ефективність ГТУПосилання
Produced by NASA's Goddard Institute for Space Studies. URL: http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/Fig.A2.lrg.gif. (access date 21.09.2020)
Bhargava R. Meher-Homji C. B. Parametric analysis of existing gas turbines with inlet evaporative and overspray fogging R. Bhargava. Proceedings of ASME TURBO EXPO 2002. Paper GT-2002-30560.
Радченко А. Н. Термоэкономический метод анализа эффективности охлаждения воздуха на входе двигателей теплоиспользующими холодильными машинами. Холодильна техніка та технологія. 2014. № 5(151). С. 30–36.
Ana Paula Santos, Cláudia R. Andrade. Analysis of Gas Turbine Performance with Inlet Air Cooling Techniques Applied to Brazilian Sites. J. Aerosp. Technol. Manag., São José dos Campos. 2012. Vol.4, No 3, pp. 341-353.
Boonnasa S., Muangnapoh Т., Namprakai P. Performance improvement of the combined cycle power plant by intake air cooling using an absorption chiller. Energy. 2006. Vol. 31. Pp. 2036-2046.
Kamal N., Abdalla A., Zuhair A., Adam M. Enhancing gas turbine output through inlet air cooling. Sudan Engineering Society journal. 2006. Vol 52. Pp. 7-14.
Jaber Q.M., Jaber J.O., Khawaldah M.A. Assessment of power augmentation from gas turbine power plants using different inlet air cooling systems. Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering. 2007. Vol 1. Pp. 07-15
Ameri M., Nabati H., Keshtgar A. Gas turbine power augmentation using fog inlet cooling system. Proceedings ESDA04 7th Biennial Conference 0/1 Engineering Systems Design and Analysis. Manchester, U.K. Paper ESDA 2004-58101.
Boonnasa S., Muangnapoh Т., Namprakai P. Performance improvement of the combined cycle power plant by intake air cooling using an absorption chiller. Energy. 2006. Vol 31. Pp. 2036-2046.
Thamir K., Ibrahim M., Rahman M., Ahmed N. Improvement of gas turbine performance based on inlet air cooling systems: a technical review. International Journal of Physical Sciences. 2011. Vol. 6. Pp. 620-627.
Ondryas I.S., Wilson D.A., Kawamoto M., Haub G.L. options in gas turbine power augmentation using inlet air chilling. Trans ASME of Engineering for Gas Turbines and Power. 1991. Vol. 113. Pp. 203-211.
Chiesa P. Receiving terminal associated with gas cycle power plants. ASME 97-GT-441, 1997.
Kamal N., Abdalla A., Zuhair A., Adam M. Enhancing gas turbine output through inlet air cooling. Sudan Engineering Society journal. 2006. Vol. 52. Pp. 7-14
Ameri M., Hejazi S.H. The study of capacity enhancement of the chabahar gas turbine installation using an absorption chiller. Appl Thermal Eng. 2004. Vol. 24. Pp. 59-68.
Александров А.А. Термодинамические основы циклов теплоэнергетических установок. М.: МЭИ, 2004. 159 c
