Методики расчета эффективной мощности

Для оперативного контроля и регулирования параметров работы газоперекачивающего агрегата, оценки проведенных мероприятий по сокращению расходов топливного газа и выбросов вредных веществ в атмосферу необходим мониторинг эффективной мощности и энергетического КПД газотурбинных установок.

Для определения энергетических показателей работы ГПА с газотурбинным приводом в условиях эксплуатации в настоящее время используются следующие расчётно-экспериментальные методы:

• — по параметрам компримируемого ЦБН газа (расход газа через ЦБН определяется по перепаду давлений на конфузоре нагнетателя);
• — по «тепловому балансу»;
• — по «мощностному параметру» ГТУ;
• — по измеренному расходу тепла (расход топлива определяется по индивидуальной расходомерной диафрагме агрегата);
• — по расходу воздуха двигателем (расход определяется по перепаду давлений на конфузоре ОК или скоростными напорными трубками);
• — по альбомным газодинамическим характеристикам ЦБН;
• — «заводскими» методами — для ГПА авиационных типов (по прилагаемой заводом-изготовителем математической модели к данному типу ГТУ);

Большая часть методов оценки технического состояния ГТУ, различаясь в части определения эксплуатационной мощности, имеют одинаковый алгоритм расчета коэффициента технического состояния по мощности КN, включающий операции приведения мощности к нормальным атмосферным условиям и номинальной температуре газа перед турбиной.

Для определения характеристик газоперекачивающих агрегатов на практике применяются следующие методики:

— Методика Степанова О. А., Чекардовского М. Н., Чекардовского С.М.

Данная методика определения КПД, основана на определении расхода продуктов сгорания по газоходам. Зная расход продуктов сгорания и расход топлива (определяется экспериментально) можно найти коэффициент избытка воздуха и основные параметры цикла.

Эффективная мощность ГПА определяется по формуле:

).

К недостаткам данной методики следует отнести следующее:

• — для большинства ГПА отсутствует система измерений расхода продуктов сгорания и расхода воздуха;
• — для расчета необходимо знать расход топлива, который не определяется непосредственно для многих ГПА;
• — в расчетные уравнения входят температуры не измеряемые штатной системой измерения, например, температура воздуха после регенератора
• — методика не позволяет оценить коэффициент технического состояния ГТУ.
• — Методика Шабарова А. Б;

Методика основана на расчете термодинамического цикла ГТУ.

К недостаткам методики следует отнести следующее:

• — для расчета необходимо знать расход топлива, который не определяется непосредственно для многих ГПА;
• — в расчетные уравнения входят температуры не измеряемые штатной системой измерения, например, температура воздуха после компрессора или регенератора;
• — методика не позволяет оценить коэффициент технического состояния ГТУ.
• — Методика Поршакова Б. П.;

Методика основана на расчете изменения энтальпии при сжатии газа в нагнетателе Эффективная мощность определится по формуле:

К недостаткам методики следует отнести необходимость получения эмпирических коэффициентов для каждого типа нагнетателя и поправочного коэффициента для каждого типа ГТУ, что делает методику не универсальной.