Details

Целью работы является проектирование и расчет высокотемпературной газотурбинной установки мощностью 50 МВт, для эксплуатации на морских участках морских, а также длинных сухопутных газопроводов. Для этого были подробно рассмотрены газотранспортная система России, какие ГТУ работают на компрессорных станциях и зарубежные газотурбинные установки, представленные на рынке. Было проведено исследование с целью сравнения эффективности производительности типовой наземной и мощной морской компрессорной станцией, на основании чего были сделаны выводы от том, что более длинный участок газопровода с мощной ГТУ работает гораздо эффективнее, чем сухопутный участок малой длины. В связи с этим был сделан вывод о целесообразности проектирования мощной отечественной ГТУ. Определены основные характеристики ГТУ, выполнен расчет тепловой схемы, приближенный расчет осевого компрессора. Проведен газодинамический расчет турбины, расчет закрутки потока в первой ступени турбины, на основании которого были построены треугольники скоростей и смоделирована рабочая лопатка, а также диск. После этого был проведен расчет на прочность и построена выбрационная диаграмма.Так как турбина проектировалась высокотемпературной, возник и был успешно решен вопрос об охлаждении рабочей лопатки первой ступени турбины. В конце работы на основании всех глав было сделано заключение.

The aim of the work is the design and calculation of a high-temperature gas turbine plant with a capacity of 50 MW, for operation in offshore sections of offshore, as well as long land gas pipelines. For this, the Russian gas transmission system, which gas turbines operate at compressor stations and foreign gas turbine units on the market were considered in detail. A study was conducted to compare the performance efficiency of a typical onshore and large offshore compressor station, based on which it was concluded that a longer section of a gas pipeline with a powerful gas turbine works much more efficiently than a short onshore section. In this regard, it was concluded that it is expedient to design a powerful domestic gas turbine. The main characteristics of the gas turbine are determined, the calculation of the thermal scheme, the approximate calculation of the axial compressor is performed. A gas-dynamic calculation of the turbine was carried out, a calculation of the flow swirl in the first stage of the turbine, based on which the velocity triangles were built, and the working blade and disk were modeled. After that, a strength calculation was carried out and a vibration diagram was built. Since the turbine was designed to be high temperature, the issue of cooling the working blade of the first stage of the turbine arose and was successfully resolved. At the end of the work, based on all the chapters, a conclusion was made.