Газотурбинная электростанция и способ управления




Владельцы патента RU 2787631:

Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (RU)

Изобретение относится к области энергетики, а именно к газотурбинным электростанциям с несколькими газотурбинными установками и способам их управления. Газотурбинная электростанция, включает газотурбинные установки (1, 2, 3), каждая из которых состоит из камеры (6) сгорания, устройства (9) подачи топлива в камеру (6) сгорания, компрессора (5), турбины (7), турбогенератора (8). Каждое из устройств (9) подачи топлива и турбогенераторов (8) соединены с блоком (4) управления, выполненным с возможностью управления работой каждой газотурбинной установки (1, 2, 3). По меньшей мере одна газотурбинная установка (1) включает рекуператор (10), один вход которого соединен с выходом камеры (6) сгорания и один выход которого соединен с входом турбины (7), а другой вход рекуператора (10) соединен с выходом турбины (7), кроме того, электростанция включает по меньшей мере одну аккумуляторную батарею (11) и систему (12) преобразования энергии, выполненную с возможностью преобразования и передачи выработанной турбогенераторами (8) электрической энергии во внешнюю сеть (13) и/или по меньшей мере одной аккумуляторной батарее (11). Также раскрыт способ управления газотурбинной электростанцией. Технический результат заключается в повышении эффективности работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы каждой газотурбинной установки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики, а именно к I газотурбинным электростанциям с несколькими газотурбинными установками и способам их управления.

Известен способ управления Газотурбинной электростанцией (патент РФ №2416730 С1, опубл. 20.04.2011), заключающийся в том, что измеряют частоту вращения свободной турбины, сравнивают заданное и измеренное значения частоты вращения свободной турбины, в зависимости от рассогласования между заданным и измеренным значениями частоты вращения свободной турбины управляют расходом топлива в камеру сгорания газотурбинной установки (ГТУ), электрогенератор (ЭГ) включают после выхода ГТУ на режим холостого хода, при этом дополнительно до выполнения синхронизации ЭГ с сетью неограниченной мощности до включения ЭГ на параллельную работу увеличивают уставку частоты вращения свободной турбины до тех пор, пока частота напряжения, генерируемого ЭГ, не станет выше частоты напряжения сети на величину, превышающую допуск по частоте автосинхронизатора.

Известен способ управления двухдвигательной силовой установкой (патент РФ 2365774 С2, опубл. 27.08.2009), выбранная в качестве наиболее близкого аналога, заключающийся в том, что измеряют положение рычага (РУД) управления первым двигателем и параметры первого двигателя, в зависимости от положения РУД и значения параметров первого двигателя, формируют управляющее воздействие и осуществляют управление первым двигателем с помощью электронного регулятора (ЭР) первого двигателя, измеряют положение РУД вторым двигателем и параметры второго двигателя, в зависимости от положения РУД и значения параметров второго двигателя формируют управляющее воздействие и осуществляют управление вторым двигателем с помощью ЭР второго двигателя, отличающийся тем, что дополнительно в ЭР первого двигателя измеряют положение рычага (РУД) управления вторым двигателем и параметры второго двигателя, в зависимости от положения РУД и значения параметров второго двигателя формируют управляющее воздействие для второго двигателя, в ЭР второго двигателя измеряют положение рычага (РУД) управления первым двигателем и параметры первого двигателя, в зависимости от положения РУД и значения | параметров первого двигателя формируют управляющее воздействие для первого двигателя, при отказе ЭР первого двигателя и исправном ЭР второго двигателя управление обоими двигателями осуществляют с помощью ЭР второго двигателя, при отказе ЭР второго двигателя и исправном ЭР первого двигателя управление обоими двигателями осуществляют с помощью ЭР первого двигателя, при отказе ЭР первого и второго двигателей переводят управление первого и второго двигателя на резервный ГМР.

К недостаткам представленных аналогов можно отнести низкую эффективность энергетических установок на режимах частичных нагрузок и низкую скорость набора мощности.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанных недостатков.

Технический результат заключается в повышении эффективности работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы каждой газотурбинной установки.

Технический результат достигается газотурбинной электростанцией, включающей газотурбинные установки (1, 2, 3), каждая из которых состоит из Камеры (6) сгорания, устройства (9) подачи топлива в камеру (6) сгорания, Компрессора (5), турбины (7), турбогенератора (8), а каждое из устройств (9) подачи топлива и турбогенераторов (8) соединены с блоком (4) управления, выполненным с возможностью управления работой каждой газотурбинной установки (1, 2, 3), при этом по меньшей мере одна газотурбинная установка (1) включает рекуператор (10), один вход которого соединен с выходом камеры (6) сгорания и один выход которого соединен со входом турбины (7), а другой вход рекуператора (10) соединен с выходом турбины (7), кроме того электростанция включает по меньшей мере одну аккумуляторную батарею (11) и систему (12) преобразования энергии, выполненную с возможностью преобразования и передачи выработанной турбогенераторами (8) Электрической энергии во внешнюю сеть (13) и/или по меньшей мере одной аккумуляторной батарее (11).

Блок управления (4) выполнен с возможностью определения температуры Т за турбиной (7) каждой газотурбинной установки (1, 2, 3), определения мощности Ne и частоты n вращения каждого турбогенератора (8).

Турбогенераторы (8) выполнены с возможностью работы в моторном режиме для раскрутки соответствующих компрессоров (5).

Блок (4) управления соединен с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей (11), внешней сетью (13), и с системой (13) преобразования энергии, которая выполнена с возможностью преобразования и передачи электрической энергии от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) к турбогенераторам (8).

Также технический результат достигается способом управления газотурбинной электростанцией, заключающимся в том, что производят запуск по меньшей мере одной газотурбинной установки (1, 2, 3), определяют температуру Т за турбиной (7) по меньшей мере одной газотурбинной установки (1, 2, 3), определяют мощность Ne и частоту вращения n по меньшей мере одного турбогенератора (8), при этом блоком (4) управления урегулируют подачу топлива в камеру (6) сгорания по меньшей мере одной газотурбинной установки (1) таким образом, чтобы обеспечивалось условие поддержания постоянной температуры Т за турбиной (7) перед рекуператором (10) и соответствующей максимально допустимой температуре Tmax при изменении мощности Ne и частот вращения n турбогенератора (8).

Максимально допустимая температура Tmax определяется исходя из условия максимально допустимой температуры для рекуператора (10).

Дополнительно производят запуск по меньшей мере второй газотурбинной установки (2 или 3), блоком (4) управления регулируют подачу топлива в камеру (6) сгорания по меньшей мере второй 1 газотурбинной установки (2 или 3) таким образом, чтобы мощность Ne и частота вращения n турбогенератора (8) и температура Т за турбиной (7) отвечали одному из условий:

- мощность Ne и частота вращения n турбогенератора (8) постоянны и соответствуют максимальной мощности Nemax при переменной температуре Т за турбиной (7);

- мощность Ne и частота вращения n турбогенератора (8) переменны и соответствуют частичной нагрузке по меньшей мере второй газотурбинной установке (2 или 3) при переменной температуре Т за турбиной (7).

Блоком (4) управления обеспечивают поддержание заряда по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) от системы преобразования энергии (12) на уровне не менее 80%.

Дополнительно определяют наличие реактивной мощности во внешней сети (13) и обеспечивают компенсацию этой реактивной мощности, изменяя фазу передаваемого во внешнюю сеть (13) тока.

Разгрузку газотурбинной электростанции осуществляют остановкой всех газотурбинных установок (2 и 3), кроме одной газотурбинной установки (1) и подключением по меньшей мере одной аккумуляторный батареи (11) и дальнейшее снижение мощности газотурбинной электростанции вплоть до ее остановки, при этом осуществляют охлаждение ротора и проточной части по меньшей мере одной турбины (7) ее прокруткой за счет энергии от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) турбогенератором (8).

На фиг. 1 показана схема газотурбинной электростанции.

На фиг. 2 показан график зависимости суммарной мощности Электростанции от нагрузки.

На фиг. 3 показан график зависимости мощности от нагрузки при прокрутке турбин для охлаждения.

На фиг. 4 показан график зависимости мощности от нагрузки по меньшей мере одной из газотурбинных установок (ГТУ 3).

На фиг. 5 показан график зависимости мощности от нагрузки для другой ГТУ.

На фиг. 6 показан график зависимости мощности от нагрузки также для одной из ГТУ, в частности, включающей рекуператор.

На представленной фиг. 1 обозначены следующие элементы. 1, 2, 3 - газотурбинные установки (ГТУ);

4 - блок управления (БУ);

5 -компрессор;

6 - камера сгорания (КС);

7 - турбина;

8 - турбогенератор;

9 - устройство подачи топлива;

10 - рекуператор;

11 - аккумуляторные батареи (АКБ);

12 - система преобразования энергии;

13 - нагрузка (внешняя сеть);

14 - соединение электрическое;

15, 16, 17, 18, 19, 20 - линии измерительно-управляющие;

Стрелками показаны направления движения сред в установке.

Газотурбинная электростанция включает несколько ГТУ (1, 2, 3), что повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения поддержания оптимального режима работы каждой ГТУ при переменных нагрузках. Каждая ГТУ (1, 2, 3) состоит из камеры (6) сгорания, устройства (9) подачи топлива в камеру (6) сгорания, компрессора (5), турбины (7), турбогенератора (8). Вход компрессора (5) соединен с атмосферой, а выход пневматическим каналом - со входом КС (6). Выход КС (6) соединен со входом турбины (7), которая выходом соединена с атмосферой. Турбина (7) кинематически соединена с компрессором (5) и турбогенератором (8). По меньшей мере одна из ГТУ (1) является рекуперативной ГТУ, например, ГТД - 1000 (см. https://cyberleninka.rU/article/n/vysokoeffektivnyy-gazoturbinnyy-dvigatel-moschnostyu-1-mvt/viewer). Так по меньшей мере одна ГТУ (1) включает рекуператор (10), один вход которого соединен с выходом камеры (6) сгорания и один выход которого соединен со входом турбины (7), другой вход рекуператора (10) соединен с выходом турбины (7), а другой выход рекуператора (10) соединен с атмосферой, что повышает эффективность работы электростанции за счет использования высокоэффективной ГТУ (1) с высоким КПД в широком диапазоне нагрузок.

Устройства (9) подачи топлива топливными каналами соединены с соответствующими КС (6), при этом каждое из устройств (9) подачи топлива и турбогенераторов (8) соединены с блоком (4) управления, что повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы каждой газотурбинной установки (1, 2, 3). Электростанция также содержит по меньшей мере одну аккумуляторную батарею (11) и систему (12) преобразования энергии, выполненную с возможностью преобразования и передачи выработанной турбогенераторами (8) электрической энергии во внешнюю сеть (13) и/или по меньшей мере одной аккумуляторной батарее (11), что повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения возможности накопления энергии и поддержания заряда в АКБ (11) на заданном уровне для использования этой накопленной энергии при пуске и охлаждении ГТУ (1, 2, 3). Таким образом, по меньшей мере одна АКБ (11) и турбогенераторы (8) имеют электрические соединения (14) с системой (12) преобразования энергии, которая по сигналам с БУ (4) выполнена с возможностью преобразования и передачи электрической энергии к по меньшей мере одной АКБ (11), а также с возможностью преобразования и передачи электрической энергии от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) к турбогенераторам (8) для обеспечения их запуска и охлаждения, что также повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения возможности накопления энергии и поддержания заряда в АКБ (11) на заданном уровне для использования этой накопленной энергии при пуске и охлаждении ГТУ (1, 2, 3). Другими словами, система (12) преобразования энергии включает в себя функции инвертора напряжения, зарядного устройства для АКБ (11), устройства изменения частоты напряжения и смещения фаз передаваемого во внешнюю сеть от каждого турбогенератора (8) тока, что обеспечивает компенсацию реактивной мощности во внешней сети (13) любым известным способом, например, за счет изменения фазы передаваемого во внешнюю сеть (13) тока подключением дополнительных конденсаторов.

Блок (4) управления измерительно-управляющими линиями (15, 16, 17, 18, 19, 20) соединен с турбогенераторами (8), датчиками температуры, установленными за турбинами (7) каждой ГТУ (1, 2, 3), по меньшей мере одной АКБ (11), системой (12) преобразования энергии, внешней сетью (13), устройством (9) подачи топлива соответственно, что дополнительно повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы каждого соединенного с блоком (4) управления элемента электростанции. При этом блок (4) управления выполнен с возможностью определения в том числе реактивной мощности внешней сети (13) с помощью датчика мощности, например, OMIX P99-MLY-3, обеспечивающий определение по меньшей мере активной, реактивной и полной мощности (см. https://www.automatix.ru/catalog/?sid=19716&id=3255964) или аналогичный, соединенный с блоком (4) управления линией (19).

Блок управления (4) выполнен с возможностью определения температуры Т за турбиной (7) каждой газотурбинной установки (1, 2, 3), определения мощности Ne и частоты n вращения каждого турбогенератора (8), при этом датчики температуры установленный за турбиной (7) каждой ГТУ (1, 2, 3) выполнены в виде термопар, что дополнительно повышает эффективность работы электростанции за счет определения изменений и обеспечения поддержания оптимального режима работы каждой газотурбинной установки (1, 2, 3).

Турбогенераторы (8) выполнены с возможностью работы в моторном режиме для раскрутки соответствующих компрессоров (5) или оснащаются стартерными устройствами, участвующие в режимах запуска и снижения мощности электростанции вплоть до ее остановки.

Кроме того, по меньшей мере одна из ГТУ (2, 3) является одновальной ГТУ простого цикла, что обеспечивает быстрый набор мощности при ее включении в работу.

Газотурбинная электростанция работает следующим образом.

Запуск газотурбинной электростанции начинают с запуска по меньшей мере одной газотурбинной установки (1, 2, 3), а именно по меньшей одной рекуперативной газотурбинной установки (1) - раскрутка компрессора (5) с подачей устройством (9) подачи топлива и розжигом топлива в камере (6) сгорания за счет энергии по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) (участок «а») через систему (12) преобразования энергии. После выхода на холостой ход и прогрева рекуператора (10) ГТУ (1) обеспечивает генерирование электрической энергии турбогенератором (8) различной мощности для внешней сети (13) по электрическому соединению (14) через систему (12) преобразования энергии (12), что повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы газотурбинной установки и электростанции в целом.

Далее блоком (4) управления по показаниям датчиков температуры, выполненных, например, в виде термопары, определяют температуру Т за турбиной (7) по меньшей мере одной газотурбинной установки (1, 2, 3), определяют мощность Ne и частоту вращения n по меньшей мере одного турбогенератора (8) что повышает эффективность работы электростанции за счет определения показателей по меньшей мере одной ГТУ и обеспечения оптимального режима работы газотурбинной электростанции. Блоком (4) управления регулируют подачу топлива в камеру (6) сгорания по меньшей мере одной газотурбинной установки (1) таким образом, чтобы обеспечивалось условие поддержания температуры Т=const за турбиной (7) перед рекуператором (10) постоянной и соответствующей максимально допустимой температуре Tmax при изменении «блоком (4) управления мощностях Ne=var и частотах вращения n=var турбогенератора (8) в зависимости от потребляемой мощности внешней сетью (13) с учетом необходимости зарядки по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11), что повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы газотурбинной электростанции. Максимально допустимая температура Tmax определяется исходя из условия максимально допустимой температуры для рекуператора (10) и/или по меньшей мере для турбогенератора (8), и/или камеры сгорания (6).

Дополнительно производят запуск по меньшей мере второй газотурбинной установки (2 или 3) (участок «б»), при этом работа отличается от приведенной выше более быстрым выходом на режимную работу - максимальную мощность с высоким КПД, что повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы газотурбинной электростанции. Пуск осуществляют по требованию внешней сети (13) в большей мощности, чем может обеспечить ГТУ (1).

Блоком (4) управления регулируют подачу топлива в камеру (6) сгорания по меньшей мере второй газотурбинной установки (2 или 3) таким образом, чтобы мощность Ne и частота вращения n турбогенератора (8) по меньшей мере второй газотурбинной установки (2 или 3) и температура Т за турбиной (7) по меньшей мере второй газотурбинной установки (2 или 3) отвечали одному из условий:

- мощность Ne=const и частота вращения n=const турбогенератора (8) постоянны и соответствуют максимальной мощности Nemax при переменной температуре Т=var за турбиной (7);

- мощность Ne=var и частота вращения n=var турбогенератора (8) переменны и соответствуют частичной нагрузке по меньшей мере второй газотурбинной установке (2 или 3) при переменной температуре Т=var за турбиной (7) (участки «г» и «ж»), что дополнительно повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы газотурбинной электростанции.

Такой же алгоритм пуска и работы для всех остальных ГТУ (3) (участок «в»), входящих в состав электростанции.

Дополнительно блоком (4) управления обеспечивают поддержание заряда по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) от системы преобразования энергии (12) на уровне не менее 80%, что также повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения возможности накопления энергии и поддержания заряда в АКБ (11) на заданном уровне для использования этой накопленной энергии при пуске и охлаждении ГТУ (1, 2, 3).

Дополнительно определяют наличие реактивной мощности во внешней сети (13) и обеспечивают компенсацию этой реактивной мощности, изменяя системой (12) преобразования энергии фазу передаваемого во внешнюю сеть (13) тока, что дополнительно повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения компенсации реактивной мощности.

Далее разгрузку (участки «д» и «з») газотурбинной электростанции осуществляют остановкой всех газотурбинных установок (2 и 3), кроме одной газотурбинной установки (1) (участок «е») и подключением по меньшей мере одной аккумуляторный батареи (11) и дальнейшее снижение мощности газотурбинной электростанции вплоть до ее остановки (участок «и»), при этом осуществляют охлаждение ротора и проточной части по меньшей мере одной турбины (7) (участок «к») ее прокруткой за счет энергии от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) турбогенератором (8), что дополнительно повышает эффективность работы электростанции за счет обеспечения оптимального режима работы газотурбинной электростанции использованием АКБ (11) для обеспечения заданных условий.

1. Газотурбинная электростанция, включающая газотурбинные установки (1, 2, 3), каждая из которых состоит из камеры (6) сгорания, устройства (9) подачи топлива в камеру (6) сгорания, компрессора (5), турбины (7), турбогенератора (8), а каждое из устройств (9) подачи топлива и турбогенераторов (8) соединены с блоком (4) управления, выполненным с возможностью управления работой каждой газотурбинной установки (1, 2, 3), при этом по меньшей мере одна газотурбинная установка (1) включает рекуператор (10), один вход которого соединен с выходом камеры (6) сгорания и один выход которого соединен с входом турбины (7), а другой вход рекуператора (10) соединен с выходом турбины (7), кроме того, электростанция включает по меньшей мере одну аккумуляторную батарею (11) и систему (12) преобразования энергии, выполненную с возможностью преобразования и передачи выработанной турбогенераторами (8) электрической энергии во внешнюю сеть (13) и/или по меньшей мере одной аккумуляторной батарее (11).

2. Электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления (4) выполнен с возможностью определения температуры Т за турбиной (7) каждой газотурбинной установки (1, 2, 3), определения мощности Ne и частоты n вращения каждого турбогенератора (8).

3. Электростанция по п. 2, отличающаяся тем, что турбогенераторы (8) выполнены с возможностью работы в моторном режиме для раскрутки соответствующих компрессоров (5).

4. Электростанция по п. 3, отличающаяся тем, что блок (4) управления соединен с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей (11), внешней сетью (13), и с системой (13) преобразования энергии, которая выполнена с возможностью преобразования и передачи электрической энергии от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) к турбогенераторам (8).

5. Способ управления газотурбинной электростанцией по любому из предыдущих пунктов, заключающийся в том, что производят запуск по меньшей мере одной газотурбинной установки (1, 2, 3), определяют температуру Т за турбиной (7) по меньшей мере одной газотурбинной установки (1, 2, 3), определяют мощность Ne и частоту вращения n по меньшей мере одного турбогенератора (8), при этом блоком (4) управления регулируют подачу топлива в камеру (6) сгорания по меньшей мере одной газотурбинной установки (1) таким образом, чтобы обеспечивалось условие поддержания постоянной температуры Т за турбиной (7) перед рекуператором (10) и соответствующей максимально допустимой температуре Тmax при изменении мощности Ne и частот вращения n турбогенератора (8).

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что максимально допустимая температура Тmax определяется исходя из условия максимально допустимой температуры для рекуператора (10).

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что дополнительно производят запуск по меньшей мере второй газотурбинной установки (2 или 3), блоком (4) управления регулируют подачу топлива в камеру (6) сгорания по меньшей мере второй газотурбинной установки (2 или 3) таким образом, чтобы мощность Ne и частота вращения n турбогенератора (8) и температура Т за турбиной (7) отвечали одному из условий:

- мощность Ne и частота вращения n турбогенератора (8) постоянны и соответствуют максимальной мощности Nemax при переменной температуре Т за турбиной (7);

- мощность Ne и частота вращения n турбогенератора (8) переменны и соответствуют частичной нагрузке по меньшей мере второй газотурбинной установке (2 или 3) при переменной температуре Т за турбиной (7).

8. Способ по любому из пп. 5-7, отличающийся тем, что дополнительно блоком (4) управления обеспечивают поддержание заряда по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) от системы преобразования энергии (12) на уровне не менее 80%.

9. Способ по любому из пп. 5-8, отличающийся тем, что дополнительно определяют наличие реактивной мощности во внешней сети (13) и обеспечивают компенсацию этой реактивной мощности, изменяя фазу передаваемого во внешнюю сеть (13) тока.

10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что разгрузку газотурбинной электростанции осуществляют остановкой всех газотурбинных установок (2 и 3), кроме одной газотурбинной установки (1), и подключением по меньшей мере одной аккумуляторный батареи (11) и дальнейшее снижение мощности газотурбинной электростанции вплоть до ее остановки, при этом осуществляют охлаждение ротора и проточной части по меньшей мере одной турбины (7) ее прокруткой за счет энергии от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи (11) турбогенератором (8).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения. Способ управления подачей топлива в камеру сгорания многовального газотурбинного двигателя (ГТД) заключается в том, что выбирают не менее двух регулируемых параметров работы двигателя, в процессе работы двигателя измеряют текущие значения каждого из регулируемых параметров работы ГТД, температуру Твх воздуха на входе в ГТД и положение рычага управления двигателем (РУД), для каждого из выбранных регулируемых параметров формируют их максимально допустимые значения, из выбранных регулируемых параметров выбирают те, для которых формируют их минимально допустимые значения и для каждого из этих выбранных регулируемых параметров в зависимости от положения РУД формируют заданное значение регулируемого параметра в диапазоне от минимального до максимального допустимых значений этого регулируемого параметра, измеряют отклонения текущих значений регулируемых параметров от их максимально допустимых и заданных значений, и для каждого из отклонений формируют скорость изменения расхода топлива для устранения отклонения регулируемого параметра, выбирают максимальное и минимальное значение из скоростей изменения расхода топлива, формируют расход топлива в ГТД путем интегрирования выбранной скорости dG изменения расхода топлива и подают сформированный расход топлива в камеру сгорания ГТД.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения. Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания заключается в том, что по измеренным температуре воздуха на входе в двигатель, давлению воздуха за компрессором, положению рычага управления двигателем рассчитывают номинальный расход Gном топлива для каждого коллектора форсажной камеры сгорания и подают топливо в коллекторы, заранее выбирают для каждого коллектора расход Gзап заполнения топливом, в процессе работы двигателя для каждого из коллекторов рассчитывают время τзап заполнения коллектора в зависимости от его расхода Gзап заполнения топливом, заранее определяют темп dGт/dt изменения расхода топлива, в течение времени τзап заполнения коллектора дозируют в коллектор выбранный расход Gзап заполнения топливом, затем изменяют расход в коллектор с определенным темпом dGт/dt до величины соответствующего номинального расхода Gном и дозируют номинальный расход Gном топлива в коллектор.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения. Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания заключается в том, что по измеренным температуре воздуха на входе в двигатель и давлению воздуха за компрессором рассчитывают расход GтЗАП форсажного топлива для розжига форсажной камеры сгорания, подают в пусковой коллектор форсажной камеры сгорания расход GтЗАП форсажного топлива, управляют агрегатом зажигания форсажной камеры сгорания и контролируют розжиг форсажной камеры сгорания, при этом по измеренным температуре воздуха на входе в двигатель и давлению воздуха за компрессором дополнительно рассчитывают основной расход GтОСН форсажного топлива в пусковой коллектор форсажной камеры сгорания, до момента подтверждения розжига форсажной камеры сгорания подают в пусковой коллектор расход GтЗАП форсажного топлива для розжига форсажной камеры сгорания, а после подтверждения розжига форсажной камеры сгорания подают в пусковой коллектор основной расход GтОСН.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения. Способ запуска камеры сгорания (КС) газотурбинного двигателя (ГТД) заключается в том, что измеряют частоту n вращения ротора двигателя и температуру Тт газов за турбиной ГТД посредством термопары, вычисляют первую производную Тт' по времени температуры газов за турбиной и формируют сигнал температуры Тткор газов за турбиной в соответствии с заданным соотношением, формируют заданный расход Gтзад топлива в КС ГТД в зависимости от частоты вращения ротора, устанавливают расход Gтзап топлива для запуска КС ГТД равным Gтзад.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения. Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания (ФКС) заключается в том, что по измеренным температуре воздуха на входе в двигатель, давлению воздуха за компрессором высокого давления, положению рычага управления двигателем управляют расходом топлива в форсажную камеру сгорания, при этом по измеренным значениям давления воздуха в двух заданных сечениях двигателя формируют текущее значение π отношения давлений в заданных сечениях, формируют номинальное значение πном отношения давлений в заданных сечениях, устанавливают заданное значение πзад отношения давлений в заданных сечениях двигателя равным πном, сравнивают заданное значение πзад отношения давлений с текущим значением π и по величине отклонения π от πзад, полученного в результате сравнения, регулируют положение створок критического сечения реактивного сопла двигателя, при этом при включении в работу каждого топливного коллектора ФКС на время его заполнения устанавливают заданное значение πзад отношения давлений в заданных сечениях двигателя равным предварительно выбранному для нормальных условий для соответствующего топливного коллектора ФКС значению отношения давлений в заданных сечениях двигателя.

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями, применяемыми в составе газотурбинных установок для привода электрогенераторов. Техническая проблема заявленного изобретения заключается в повышении надежности.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к управлению двухвальным газотурбинным двигателем с регулируемыми направляющими аппаратами компрессоров высокого и низкого давления. Техническая проблема изобретения заключается в повышении надежности системы управления.

Изобретение относится к области защиты газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в локальных системах управления газотурбинными силовыми установками различного назначения. Автономный блок защиты двигателя (БЗД) газотурбинной установки состоит из как минимум двух блоков каналов измерения температуры и как минимум четырех блоков каналов измерения частоты вращения силовой турбины, блока обработки и управления, дополнительно снабженного автономными часами, блока преобразователей питания, дополнительно снабженного фильтрами помех, блока исполнительных реле, блока интерфейсов ввода-вывода информации и блока контроля и индикации, выполненного с обеспечением возможности ручной проверки работоспособности БЗД.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для осуществления перевода энергетической газотурбинной установки (ГТУ) в составе парогазовой установки (ПГУ) на предельно допустимую минимальную мощность. Способ уменьшения мощности энергетической газотурбинной установки для перевода ее в режим минимальной электрической нагрузки в составе парогазовой установки заключается в том, что уменьшают подачу топлива и сжатого в компрессоре воздуха в камеру сгорания до допустимого нижнего предела регулировочного диапазона, определяемого предельно допустимым коэффициентом избытка воздуха.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам автоматического управления ГТД. Система автоматического управления газотурбинного двигателя, которая объединяет в едином корпусе электронное устройство (1) управления ГТД, устройство (2) управления электродвигателем и топливный насос (4) с регулируемым электродвигателем (3), также может объединять в упомянутом корпусе датчик (5) давления топлива, датчик (6) температуры топлива, обратный клапан (7), топливный фильтр (8).
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2022-04-20 2023-01-11T10:00:55
Наверх