ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние некоторых физико-химических свойств тяжелых жидких топлив на эксплуатационные показатели работы ГТУ из "Тяжелое жидкое топливо для газовых турбин" ЖИДКОГО топлива при факельном режиме, в камере горения газовых турбин нежелательно сжигать топливо, имеющее значительное содержание агрессивных элементов серы, ванадия, натрия и т. п. [c.26] Дизельные топлива со многих точек зрения вполне удовлетворяют требованиям, предъявляемым к гаэотурбинному топливу и в этом смысле следует заметить, что развитие применения газовых турбин не сдерживается отсутствием специально разработанных видов газотурбинного топлива. [c.26] Если же рассматривать развитие газовых турбин в свете щи-)р0 коро их внедрения в промышленные стационарные, и энергетические транспортные установки, то рассчитывать на возможность применения в этих установках дизельного топлива будет трудно. Дизельное топливо представлено довольно узкой фракцией нефтей, получаемой путем прямой разгонки нефти или продуктов каталитического крекинга нефтяного газойля. В этом смысле дизельное топливо имеет менее широкую баэу производства, чем более тяжелые топлива, особенно при все возрастающем спросе на дизельное топливо со стороны растущего парка дизелей, широко применяемых в народном хозяйстве. [c.26] Кроме того, в силу легкого фракционного состава и значительной упругости паров дизельное топливо представляет собой довольно опасный материал в пожарном отношении, допустимый для использования не на всех объектах. Тяжелые не ди-стиллятные, а остаточные нефтяные топлива типа мазутов менее пожароопасны, имеют широкую сырьевую базу и обычно бывают ниже по стоимости. Поэтому как в нашей стране, так и заграницей существует стремление организовать эксплуатацию газовых турбин большой мощности (не авиационных) на мазуте. [c.26] Возможность обводнения тяжелых топлив почти всегда имеет место и при транспортировании и паузках на водных путях в летнее время и при разогреве вязкого топлива в железнодорожных и других цистернах острым водяным паром в холодное время года. Испытаниями установлено, что, например, мазуты иэ сернистых, урало-волжских нефтей, образовав однажды эмульсию, не отстаиваются от воды даже при многократном подогреве. Считают, что непрерывность горящего факела может быть сохранена при сжигании мазута, содержащего равномерно распределенную эмульсию при содержании воды до 10 и даже до 20% [9]. Однако также известно, что при гнездовом распределении воды в мазуте могут создаваться условия для временного прерывания факела с последующим перепитыванием объема камеры сгорания топливом, приводящим при последующем самовозгорании к хлопкам и взрывам. Обводненное топливо, естественно, обладает и пониженной теплотворной способностью. [c.27] Ввиду практической важности можно проследить, как изменяется теплотворная способность рабочего топлива при различном содержании воды. В качестве исходного (только для примера) возьмем мазут с Qв = 10 465 ккал1кг. Изменения этой исходной величины в зависимости от обводнения приводятся в табл. 2. [c.27] Перечисленные выше затруднения могут быть преодолены соответствующей регулировкой режимов сжигания топлива, со-эданием специально сконструированных камер горения и мерами, предотвращающими предварительное обводнение топлив. [c.27] При применении довольно вязких мазутов в ГТУ возникают еще и другие препятствующие обстоятельства, которые также необходимо преодолеть. [c.28] В случаях, когда нежелательно применение второго топлива (дизельного), необходимо обеспечивать подогрев мазута и участка топливопровода от подогревателя до форсунок при запуске ГТУ от постороннего источника тепла— электрического или парового (от вспомогательного котла). [c.29] Представляет интерес отдельно отметить особенности прекращения действия ГТУ, работающей на мазуте. [c.29] Практика некоторых запусков и остановок ГТУ на мазуте показала, что для предотвращения вышеописанных нарушений полезно продувать форсунки сжатым воздухом после прекращения их действия. Что касается преодоления трудностей, связанных с коррозионным воздействием на тазовый тр акт ГТУ присутствующих в топливе агрессивных соединений, особенно ванадия, то преодоление их достигается значительно сложнее. [c.29] Изучению коррозионного воздействия на газовый тракт ГТУ агрессивных составляющих тяжелых жидких топлив посвящена достаточно обширная литература. [c.29] В дискуссии по поводу сказанного Эден отметил Если только расплавленная пятиокись ванадия вошла в соприкосновение с металлом, то приставание и коррозия почти обязательно произойдут и промежуточная очистка только облегчит, но не предотвратит это воздействие . Обсуждая испытания гаэотур-бинных топлив в Паметраде, Дарлинг высказал уверенность, что коррозия на наружной стенке жаровой трубы вызвана расплавленной золой, действующей на внутренние стенки трубы и заползающей через края отверстий для воздуха. В той же дискуссии отмечалось, что коррозия на трубках регенератора в конце испытательного срока (после 1000 часов) была очень сильной. Между прочим, высказывалось мнение, что дешевле применять дистиллятное топливо, чем надеяться на смывание золы с лопаток несгоревшими частицами топлива. [c.30] Амгверт (1949), много работавший в области коррозии, называет пятиокись ванадия катализатором и считает, что для увеличения потери металла в десять раз и больше было достаточно присутствия небольшого количества катализатора — 10 мг на образец размером 25 X 50 X 2,5 мм происходящая реакция носила явно каталитический характер. Температура оказывает сильное влияние. При температуре 850°С скорость разъедания достигает значительной величины, равной 1 г в 120 часов (это относится к образцу указанных выше размеров). [c.30] Все это показывает, что пятиокись ванадия является весьма сильным посредником при разрушении защитных оксидных пленок, способствует разъеданию жаростойких сплавов и сплавов, обладающих сопротивлением ползучести, даже при содержании пятиокиси в небольших количествах. При применении рабочего-газа высоких температур в турбинах, где используются в качестве топлива остаточные мазуты, потребуется изыскание способа сделать ванадий инертным или обеспечить какой-нибудь, новый вид защитного слоя на материале лопаток. [c.31] В одной из работ английской испытательной станции Паме-трада [12] указывается, что газовую турбину, работающую на тяжелом топливе с присадками, пришлось остановить после-84 часов работы иэ-за помпажа компрессора, вызванного отложениями золы в турбине. Это испытание привлекло внимание-к проблеме отложений. Авторам казалось, что отложения в большей мере, чем коррозия, препятствуют применению тяжелого топлива. Однако другие исследователи в Англии и Швейцарии еще раньше пришли к тому выводу, что средства, препятствующие образованию отложений, не только необходимы для того, чтобы турбина могла работать, но и помогают в значительной мере устранить коррозию. [c.31] В работе Гарнера и др. [13] указывается, что основные трудности связаны не с процессом сжигания тяжелых топлив, а с отложением золы и ее корродирующим воздействием, оказываемым на камеры горения и лопатки турбин. Было установлено, что отложения в гаэовых турбинах похожи по своему составу на золу применяемого топлива и что решающую роль в образовании отложений и коррозии играют два элемента — ванадий и натрий. Поскольку эти два элемента имеются во многих нефтях, то эта проблема приобретает серьезное значение. Что касается не коррозии, а отложений, то натрий, по-видимому, оказывает большее влияние на этот процесс, чем ванадий. [c.31] Вернуться к основной статье