Газовая турбина. 
Обоснование проекта реконструкции ИГРЭС

В состав газотурбинной энергетической установки ГТЭ-110 входят:

• — газотурбинный двигатель ГТД-110 мощностью 110 МВт на раме с коллекторами и форсунками системы промывки проточной части ГТД и выносным воздухоохладителем системы охлаждения турбины;
• — теплозвукоизолирующий кожух (контейнер) с установленными в нем трубопроводами системы пожаротушения и датчиками контроля загазованности;
• — турбогенератор ТЗФГ-110−2МУЗ мощностью 110 МВт на раме с замкнутой системой воздушного охлаждения активных частей с

встроенной водяной системой охлаждения;

• — комплексное воздухоочистительное устройство (КВОУ) с фильтрами, шумоглушением и антиобледенительным устройством;
• — входная улитка воздуховода для обеспечения равномерного подвода воздуха к газотурбинному двигателю;
• — выходной газоход;
• — блок электротехнического оборудования (БЭТО) с системой автоматического регулирования, управления, защиты и контроля (САУ), коммутационно-защитной аппаратурой электроприводных средств, устройством электропитания 27 В, системой контроля вибрации и наладочным пультом управления.

Газотурбинный двигатель ГТД-110.

Двигатель состоит из пятнадцатиступенчатого осевого компрессора, трубчато-кольцевой камеры сгорания, обеспечивающей работу на двух видах топлива — газообразном и жидком, четырехступенчатой турбины с охлаждаемыми сопловыми аппаратами и охлаждаемыми рабочими лопатками.

Для промывки проточной части двигателя в условиях эксплуатации в компрессоре установлены коллекторы и форсунки для подвода моющей жидкости или пара.

Топливные форсунки комбинированные, трехканальные для подачи газообразного и жидкого топлива. Система воспламенения — плазменная.

В турбине сопловые аппараты 1-ой, 2-ой, 3-ей ступеней и рабочие лопатки 1-ой, 2-ой ступеней охлаждаемые. Для охлаждения рабочей лопатки 1-ой ступени и соплового аппарата 2-ой ступени турбины используется воздух, охлажденный в выносном охладителе до 150…180°С.

Двигатель установлен на раму и находится в укрытии.

Укрытие предназначено для размещения систем обеспечения газовой турбины и защиты окружающей среды от акустического воздействия работающего двигателя.

Укрытие монтируется на фундаменте двигателя. С целью обеспечения защиты в случае разрыва дисков двигателя и для локализации осколков в укрытий установлен бронещит.

Турбогенератор — трехфазный, воздушного охлаждения по замкнутому циклу с воздухоохладителями, работающими на технической воде. Система возбуждения — тиристорная.

Устройство комплексное воздухоочистительное Комплексное воздухоочистительное устройство (КВОУ) предназначено для подготовки циклового воздуха, поступающего на вход в ГТД, и обеспечивает:

• — очистку поступающего в ГТД воздуха от пыли;
• — защиту от попадания в ГТД посторонних предметов и льда;
• — подогрев от ГТД поступающего воздуха для предотвращения обледенения;
• — шумоглушение до уровней звука 80 дБа на расстоянии в 1 м от плоскости воздухозабора;
• — очистку и шумоглушение воздуха, подводимого в

теплозвукоизолирующий кожух ГТД.

КВОУ имеет автоматические байпасные клапаны, обеспечивающие нормальную работу ГТД при засорении или обледенении элементов КВОУ. Основные технические показатели ГТЭ в базовом режиме:

Мощность на клеммах электрического генератора МВт 110.

Коэффициент полезного действия % 34,5.

КПД (без учета потерь на входе и в генераторе) % 36,0.

Температура газа на выходе из камеры сгорания °С 1210.

Температура выхлопных газов °С 517.

Расход выхлопных газов кг/с 362.

Степень повышения давления в компрессоре ГТД 14,7.

Расход топлива:

• — природный газ кг/ч 22 600
• (c Q = 8290 Ккал/м3) нм3/час 33 000

Частота вращения ротора ГТГ об/мин 3000.

Габариты ГТЭ-110 (без КВОУ).

• — по длине 7000 мм
• (включая выходной диффузор длиной 10 м) 28 500 мм
• — по ширине 4000 мм
• — по высоте (от отметки «0,00» машзала) 7000 мм

при этом габариты КВОУ не превышают:

по длине 13 000 мм по ширине 15 000 мм по высоте 15 000 мм Масса:

• — газотурбинного двигателя на раме не более 60т
• — турбогенератора на раме не более 215т
• — КВОУ не более 210т

ГТЭ-110 обеспечивает время работы в базовом режиме 6000−8000 час/год при числе пусков не более 100 пусков в год.

Максимальная мощность газотурбогенератора при температуре наружного воздуха ниже 258°К (-15°С) в базовом режиме использования 132 МВт.

ГТЭ-110 допускает режимную работу во всем диапазоне мощностей от режима собственных нужд до номинальной мощности.

Содержание оксидов азота в отработавших газах ГТД при работе с нагрузкой от 0,5 до 1,0 номинальной базовой мощности не превышают 50 мг/м3 при работе на газообразном топливе.

Запуск ГТЭ-110 осуществляется собственным электрогенератором с использованием тиристорного пускового устройства максимальной мощностью 5,7 МВт.

В качестве основного топлива ГТД-110 используется газообразное топливо (природный газ) с давлением 2,5±0,1 Мпа.

Аварийное топливо — дизельное.

Газотурбогенератор имеет единую систему смазки для двигателя ГТД-110 и электрогенератора. В качестве смазочного масла используется масло ТП-22С или ТП-22Б. Допускается применение в качестве смазочного масла ОМТИ. Система смазки — циркуляционная, под давлением, со свободным сливом отработавшего масла.

ГТЭ-110 оборудован системой автоматического управления, регулирования, защиты и контроля (САУ ГТЭ-110). САУ ГТЭ-110 обеспечивает надежную и экономичную работу оборудования газотурбогенератора на всех заданных режимах с автоматической отработкой команд, поступающих от автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) верхнего уровня, и выдачей для нее информации о состоянии оборудования и работе различных узлов ГТЭ-110.

ГТЭ-110 и его оборудование сохраняет работоспособность при сейсмическом воздействии интенсивностью до 7 баллов по шкале МSК-64.

Конструкция ГТЭ и система автоматического управления обеспечивает нормальную безопасную работу установки без постоянного присутствия обслуживающего персонала в машинном зале.

Котел-утилизатор

Котел-утилизатор (КУ) вертикальный, двухконтурный, барабанного типа с принудительной циркуляцией среды в испарительных контурах.

Расчетный срок службы котла — 40 лет для базового режима работы.

Котел оснащается системой автоматического регулированная, технологическими защитами и блокировками, дистанционным управлением, системой автоматического контроля технологических параметров.

Техническая характеристика котла-утилизатора Температура наружного воздуха °С +15.

Расход газов после ГТУ кг/с 362.

Температура газов после ГТУ °С 517.

Расход перегретого пара ВД за котлом т/час 150,2.

Давление перегретого пара ВД за котлом Мпа 7,0.

Температура перегретого пара ВД за котлом °С 490.

Расход перегретого пара НД за котлом т/час 38,9.

Давление перегретого пара НД за котлом Мпа 0,7.

Температура перегретого пара НД за котлом °С 210.

Температура уходящих газов °С 110.