Газовые авиационные турбины линейки GE LM6000 – лидер среди ГТУ в данном диапазоне мощности. Гарантирует 99% надежности быстрого пуска, экономичной и эффективной эксплуатации.
Промышленная газовая турбина LM6000 создана на базе авиационного двигателя GE CF6-80. В основном применяется для производства электроэнергии, а также в качестве прямого механического привода, например, для силовых насосов.
Модель ГТУ LM6000 PD – гарантированное увеличение простого цикла мощности на 25 % по сравнению с базовыми моделями данного производителя. Мощность комбинированного цикла увеличилась до 65 МВт. Площадь корпуса соответствует корпусам LM6000 с частотой 50 Гц.
Новый LM6000 PD – эталон газотурбинной установки с комбинированным циклом 2-в-1, разработанный для обеспечения быстрой, гибкой и эффективной работы при мощности комбинированного цикла с КПД более 52%.
Различные версии двигателя генерируют от 42,7 до 56,3 МВт мощности.
Основные технические и конструктивные характеристики ГТУ LM6000 PD
Двухвальный/двухконтурный газотурбинный двигатель LM6000PD состоит из:
- пятиступенчатого компрессора низкого давления:
- 14-ступенчатого компрессора высокого давления;
- камеры сгорания – системы DLE, работающая без впрыска воды/пара;
- двухступенчатой турбины высокого давления;
- пятиступенчатого газогенератора низкого давления.
Турбина высокого давления, соединяет нагрузки непосредственно с валом турбины низкого давления, который напрямую приводит в движение генератор, без установки дополнительной силовой турбины аэродинамического сцепления.
GE совершенствовала LM2500 мощностью 18 МВт, используемый на военно-морских кораблях, для эксплуатации на газовых платформах, в когенерационных системах и комбинированных циклах индустриальных парков.
Турбины высокого давления (HPT) на роторе модифицированы на базе авиационного двигателя GE CF6-80E. Усовершенствования конструкции ротора ТВД включает новые сплавы, устойчивые к более высоким температурам, с улучшенной схемой охлаждения.
Переключатель ротора эффективно увеличивает тягу. В результате компрессор низкого давления может работать на более высоких скоростях, чтобы увеличить расход и степень сжатия до 32.
Дополнительные изменения конструкции ротора HPT включают новую схему расположения болтов между роторами в HPT, что существенно снижает внутренние напряжения в материалах. Композитные авиационные материалы, улучшенная система охлаждения позволяют эксплуатировать газовые турбины при более высоких температурах.
Предел на входе модуля низкого давления была увеличен более чем на 50°C, а нагнетание компрессора более чем на 40° C. Эти изменения конструкции, наряду с увеличением потока через двигатель, позволяет газовой турбине работать при 3930 об/мин против 3600 об/мин.
Увеличенное число оборотов сравнимо с реальной скоростью двигателя самолета.
Конечным результатом этих изменений является увеличение мощности, эффективности.
Кроме того, многие энергосистемы подвержены колебаниям частоты, что может отрицательно сказаться на распределении мощностей. ГТУ LM6000 PD – оптимальное решение для электростанций, позволяющее демпфировать пиковые нагрузки, дисбаланс системной частоты.
Циклический комбинированный цикл при пиковых нагрузках по мощности, позволяет выдерживать перепады напряжения, переменные нагрузки ниже 200 МВт и обеспечивать оперативную диспетчеризацию.
При использовании прямоточных систем рекуперации отработанного тепла данные ГТУ обеспечивают максимальную гибкость простого цикла работы.
Преимущества модернизации ГТУ LM6000 PD
Преимущества и характеристики отдельных компонентов модернизированной ГТУ LM6000 PD:
- 5-ступенчатый осевой компрессор низкого давления на базе CF6-50, модифицирован для соединения с холодным концом адаптера:
- отношение давлений 2,4 к 1;
- приводится в движение турбиной низкого давления.
- корпус статора с горизонтальным разъемом обеспечивает легкий доступ к лопастям и лопаткам, удобное расположение бороскопа для осмотра внутренней проточной части, замены лопастей;
- передняя двенадцати балочная рама состоит из А-образного поддона, подшипников, впускного редуктора
- 12 регулируемых клапанов позволяют оптимизировать воздушный поток LPC/HPC, согласование при разгоне, торможении, эксплуатации с частичными нагрузками;
- гидравлический привод – гарантирует полное закрыт при нагрузке примерно 75%, цельное литье из стали 17-4PH вместо сварных и паяных соединений;
- регулируемые выпускные клапаны;
- байпасный воздушный коллектор направляет воздух компрессора без двигателя, верхний фланец из углеродистой стали AMS 5062 поддерживает вспомогательную коробку передач;
- статор компрессора высокого давления – первые шесть ступеней с регулируемыми лопатками, повышенная эффективность частичной нагрузки, гидравлический привод;
- углубленный внутренний корпус из высокопрочной стали M152 улучшает зазоры наконечников и поддерживает эффективность отвода воздуха между ступенями для охлаждения и балансировку на ступенях 7, 8 и 11
- инспекционные порты бороскопа на каждой ступени;
- 14-ступенчатый осевой компрессор – простая конструкция из шести частей, конструкция диска/ротора с меньшим количеством деталей и большей жесткостью, инерционный сварной диск/вал для повышенной прочности, коррозионностойкие материалы не требуют дополнительного защитного покрытия;
- индивидуально заменяемые лезвия – ступени 1 и 2 осевые ласточкины хвосты, ступени с 3 по 14 радиальные ласточкины хвосты
- заслонка среднего пролета на 1-й ступени обеспечивает гашение вибрации;
- камера сгорания требует минимального количества охлаждающего воздуха, имеет равномерный температурный профиль для HPT, повышенную устойчивость к термическим нагрузкам, идеально подходит для частых запусков, предусмотрен коррозионностойкий внутренний слой Hastelloy X и термобарьерное покрытие;
- 30 портов топливных форсунок и конструкция завихрителя, вращающегося в противоположных направлениях, обеспечивает улучшенное смешивание топлива и воздуха.
- задняя рама компрессора разработана для системы сгорания DLE:
- 10 радиальных стоек со встроенным раздельным диффузором;
- структурная поддержка между HPC корпуса статора и статора LPT
- состоит из кольцевой камеры сгорания DLE, подшипников ротора, поддона, турбины, предусмотрены отверстия для премиксеров, 8 портов бороскопа для проверки;
- камера сгорания DLE, премиксеры, турбина, лопатки и насадки – Inco 718.
- узел сопла турбины высокого давления унаследован от CF6-80E – направляет поток горячего газа на лопасти ротора 1 ступени, 23 двухлопастных сегмента, один с инспекционным портом бороскопа;
- внутреннее охлаждение HP – воздух, нагнетаемый компрессором через трубчатые вставки, что позволяет улучшить распределение потока охлаждающего воздуха;
- ротор турбины высокого давления – двухступенчатые приводы с консольным ротором компрессора высокого давления. Диски и лопатки улучшенным контуром воздушного охлаждения;
- литая конструкция ротора из высокотемпературных авиационных сплавов, с модернизированной системой охлаждения
- лопасть HPT Stage 2 – 74 четыре лезвия, просверленные лазером отверстия для охлаждения, внутреннее конвекционное воздушное охлаждение, антикоррозионные покрытия (алюминид платины снаружи, алюминид на внутренних поверхностях).
Эксплуатационные преимущества ГТУ LM6000 PD:
- Гибкость топлива – природный газ, СПГ, сжиженный газ (пропан и бутан), этанол, дизель, коксовый газ. Возможность быстро переключаться между разными типами топлива, чтобы сэкономить расходы, без остановки процесса, понижения мощности.
- Модульная, оперативная установка – ГТУ не требует много свободной площади для монтажа, модули в любой конфигурации не требуют сложных и длительных монтажных работ.
- Быстрый старт – газовые турбины данного класса рассчитаны на высокую цикличность, что позволяет быстро приступить к работе и подключиться к сети. Примерно за пять минут до выхода на полную мощность типичные среднеоборотные поршневые двигатели имеют скорость разгона 5 МВт/мин, авиационные газовые турбины гарантируют номинальную скорость разгона 50 МВт/мин, обеспечивая оперативный мониторинг управления частотой для корректной поддержки сети.
- Высокий КПД, эффективность, экономичность.
Компания DMEnergy предлагает квалифицированный комплекс услуг по обслуживанию, ремонту, пуску и наладке газовых авиационных турбин, поставке оригинальных деталей и комплектующих. Обеспечим качественный сервис в строгом соответствии с установленными отраслевыми требованиями и нормативами.
