Научная статья на тему 'ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОВЫХ ТУРБИН С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ОХЛАДИТЕЛЯ'

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОВЫХ ТУРБИН С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ОХЛАДИТЕЛЯ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
647
85
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГАЗОВАЯ ТУРБИНА / ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА / ВОЗДУШНАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ / ПАРОВАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ / ЭФФЕКТИВНОСТЬ / ГЛУБИНА ОХЛАЖДЕНИЯ / ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Борисов Д. С., Андреев К. Д.

В статье анализируется эффективность охлаждения лопаток воздухом и паром в высокотемпературных газовых турбинах. Приведены используемые методы воздушного охлаждения с пояснением самого процесса. Предложена оценка эффективности различных систем воздушного охлаждения лопаток с выявлением наиболее практически осуществимой. Были проанализированы преимущества парового охлаждения над воздушным. Выполнена оценка эффективности использования пара в качестве охладителя в системах охлаждения газовых турбин.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Борисов Д. С., Андреев К. Д.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотрDOI: 10.24412/2500-1000-2021-4-1-23-31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFICIENCY OF DIFFERENT TYPES OF BLADE COOLING FOR HIGH-TEMPERATURE GAS TURBINES WITH DIFFERENT TYPES OF COOLER

The article analyzes the efficiency of cooling the blades with air and steam in high-temperature gas turbines. The methods of air cooling used are given with an explanation of the process itself. Evaluation of the effectiveness of various air cooling systems for blades with the identification of the most feasible is proposed. The advantages of steam cooling over air cooling were analyzed. An assessment of the efficiency of using steam as a coolant in the cooling systems of gas turbines has been carried out.

Текст научной работы на тему «ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОВЫХ ТУРБИН С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ОХЛАДИТЕЛЯ»

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОВЫХ ТУРБИН С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ

ОХЛАДИТЕЛЯ

Д.С. Борисов, магистрант

К.Д. Андреев, канд. техн. наук, доцент

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Россия, г. Санкт-Петербург)

DOI:10.24412/2500-1000-2021-4-1-23-31

Аннотация. В статье анализируется эффективность охлаждения лопаток воздухом и паром в высокотемпературных газовых турбинах. Приведены используемые методы воздушного охлаждения с пояснением самого процесса. Предложена оценка эффективности различных систем воздушного охлаждения лопаток с выявлением наиболее практически осуществимой. Были проанализированы преимущества парового охлаждения над воздушным. Выполнена оценка эффективности использования пара в качестве охладителя в системах охлаждения газовых турбин.

Ключевые слова: газовая турбина, парогазовая установка, воздушная система охлаждения, паровая система охлаждения, эффективность, глубина охлаждения, теплофизи-ческие свойства.

Как известно из термодинамики циклов газотурбинных установок (ГТУ), повышение начальных параметров рабочего тела (давления рг и температуры газа Тг) перед турбиной является эффективным способом улучшения показателей термической эффективности установки, ее термического КПД и удельной мощности.

Работы по повышению начальной температуры газа в высокотемпературных газовых турбинах (ВГТ) ведутся сразу в нескольких направлениях, а именно [ 1]:

- создание новых высоколегированных жаростойких и жаропрочных металлических сплавов, свойства которых были бы лучше, чем у используемых в настоящее время;

- разработка высокотеплостойких керамических материалов и материалов, полученных при спекании порошков тугоплавких сплавов;

- собственно охлаждение горячих деталей турбины с целью снижения их рабочих температур до уровня, обеспечивающего заданный ресурс.

Средний темп прироста температуры газа благодаря увеличению жаропрочности металлических материалов за последние 20 лет не превышает 10К в год [2]. В настоящее время лопатки турбины, вы-

полненные из лучших литых сплавов на основе никеля и кобальта, могут работать длительное время без охлаждения при температуре газа не больше 1250К.

Керамические и спечённые материалы почти не изменяют своих механических свойств при нагреве до 1500...1550К. Тем не менее, их низкая пластичность, повышенная чувствительность к вибрациям, ударным нагрузкам и местным концентрациям напряжений пока не позволяют их применять в двигателях.

В связи с этими обстоятельствами, использование систем охлаждения в турбинах является на сегодняшний день единственным реальным средством повышения КПД.

Использование охлаждения повышения начальной температуры газа всегда связано с дополнительными потерями от охлаждения, способными значительно понизить или даже вообще свести к нулю общий эффект от повышения Тг. Использование охлаждения значительно усложняет и удорожает конструкцию ВГТ и отдельных ее элементов. Эти обстоятельства накладывают на системы охлаждения требования предельной рациональности и высокой экономичности.

Целью выполненной работы было изучить эффективность различных типов охлаждения лопаток в газовом контуре парогазовой установки при различных видах охладителя, провести анализ полученных результатов и сделать выводы о проделанной работе.

Воздушное охлаждение

Является наиболее естественным охладителем для ВГТ. Его применение для целей охлаждения значительно упрощает конструкцию охлаждаемых деталей. Поэтому воздушные системы охлаждения нашли наиболее широкое распространение как в транспортном, так и стационарном газотурбостроении.

Однако воздушное охлаждение имеет и недостатки. Воздух, используемый для охлаждения ВГТ, обладает ограниченным хладоресурсом, величина которого определяется температурой воздуха за компрессором Т2 и удельной теплоемкостью СрВ. Температуру охлаждающего воздуха можно снизить за счет специального теплообменника, но такое мероприятие весьма дорогостояще. Высокие температуры воздуха за компрессором (достигающие при пк= 15...20 значений 700...800 К) и его невысокая удельная теплоемкость СрВ заставляют применять большие его расходы на охлаждение. Однако при этом растут и потери энергии, связанные с использованием охлаждения. Расчеты показывают, что отбор 1% циклового воздуха для целей охлаждения может понизить удельную работу на 2% и уменьшить КПД ГТУ с охлаждаемой ВГТ на 0,5% (абс.).

Выделяют три основных вида охлаждения воздухом лопаток газовых турбин [1,

3]:

- Внутреннее конвективное охлаждение (ВКО);

- Конвективно-плёночное охлаждение (КПО);

- Пористое.

Внутреннее конвективное охлаждение

В этом методе охлаждающий воздух проходит по специально выполненным каналам внутри лопатки и выпускается в проточную часть турбины.

Охлаждающий воздух входит со стороны замковой части лопатки во все каналы

и, протекая по продольным каналам, выбрасывается в радиальный зазор. Лопатки обеспечивают работу турбины при температурах газа перед турбиной соответственно до 1400 К при расходе охлаждающего воздуха примерно 2% от расхода газа через турбину, понижая температуру в средней части лопатки на 220.260 К. Основным достоинством продольной схема охлаждения лопаток является более простая технология их изготовления. Эффективность охлаждения таких лопаток довольно высокая, однако наблюдается значительная неравномерность температурного поля как по высоте лопатки, так и по профилю лопатки, которая доходит до 150.200 К и более. При этом наиболее нагретыми оказываются входная и выходная кромки.

Первоначальное и очень заметное снижение температуры материала лопатки при ВКО достигается с помощью небольшого расхода охлаждающего воздуха. Дальнейшее повышение эффекта охлаждения требует непропорционального увеличения расхода воздуха, т.е. существует режим, на котором последующее повышение расхода практически нецелесообразно.

Интенсивность охлаждения лопаток турбины с ВКО зависит от теплового потока, проходящего через стенку лопатки, от термодинамических свойств газа и коэффициента теплоотдачи. В охлаждаемых лопатках турбин применяются различные способы интенсификации теплообмена. Одним из таких способов является использование дефлектора. При такой конструкции охлаждающий воздух поступает внутрь пустотелой детали дефлектора, помещённого в полость лопатки, откуда через профилированные отверстия струйки воздуха направляются к наиболее тепло-напряжённым участкам.

Конвективно-плёночное охлаждение

Данный метод охлаждения лопаток более эффективно и широко применяется для наиболее нагретых частей сопловых и рабочих лопаток высокотемпературных газовых турбин, в частности входных кромок и вогнутых поверхностей лопаток, а также торцевых поверхностей межлопаточных каналов.

При плёночном охлаждении вокруг лопатки за счёт вдувания охлаждающего воздуха создаётся заградительная плёнка, что уменьшает теплоотдачу от горячих газов к лопаткам. При этом необходимо иметь в виду, что плёночное охлаждение, естественно, сопровождается и конвективным теплообменом.

Недостатком этого метода является то, что плёнка довольно быстро разрушается, и поэтому при плёночном охлаждении нужно предусматривать достаточное количество отверстий выпуска воздуха, что снижает конструктивную прочность лопатки, а также происходит увеличение потребления охлаждающего воздуха.

В результате совершенствования конструкций лопаток с КПО удалось повысить температуру газа на входе в турбину до 1800-1850 К, что является пределом для данного способа охлаждения [4].

Пористое охлаждение

Наиболее эффективным является данный вид охлаждения. Лопатка с таким охлаждением состоит из внутреннего несущего стержня и профилированными рёбрами и пористой оболочки, образующей профильную часть. Оболочка лопатки выполняется из проницаемых материалов (пористых, многослойных перфорированных, сеток). Рёбра на стержне служат для подкрепления оболочки и образуют продольные каналы, по которым проходит охлаждающий воздух.

Пористое охлаждение отличается от плёночных более мелким размером отверстий (пор) и меньшей упорядоченностью их расположения. Сущность пористого охлаждения заключается в том, что воздух, проходя через мелкие отверстия в стенке лопатки, отбирает от неё тепло и образует сплошной теплозащитный слой на её наружной поверхности.

Пористое охлаждение при одинаковых параметрах газа и воздуха требует меньшего расхода воздуха, чем ВКО или КПО. Это уменьшение тем более значительно, чем выше температура газа.

Однако пористое охлаждение не дошло пока до промышленного применения. Это объясняется конструкционными, техноло-

гическими и эксплуатационными причинами (возможностью засорения пор частицами пыли, содержащимися в охлаждающем воздухе, и твёрдыми частицами в продуктах сгорания).

Эффективность различных типов воздушного охлаждения

Чем меньше относительный расход охладителя для получения заданного уровня температуры металла охлаждаемой детали, тем экономичнее при прочих равных условиях система охлаждения, тем она эффективнее. Наиболее распространённым и удобным критерием для оценки интенсивности охлаждения пера лопаток является безразмерный параметр , называемый коэффициентом температурной интенсивности охлаждения (коэффициент глубины охлаждения) [1]. Этот коэффициент показывает долю снижения температуры стенки по сравнению с температурой газа от максимально возможной величины температурного напора (Тг — Т0 ) - разности температур газа и охлаждающего воздуха.

в =

Тт-Тс Тт-Т0 ■

(1)

где - коэффициент глубины охлаждения; Тг, Тс, Т0 - температуры газа перед ступенью, материала лопатки и охлаждающего воздуха соответственно.

Для внутреннего конвективного охлаждения величину безразмерной глубины охлаждения можно довольно просто выразить через коэффициенты теплоотдачи на стенке охлаждаемой детали со стороны газового потока аги потока охладителя а0, если пренебречь изменения температуры металла по толщине этой стенки. В этом случае:

в =

Тг~Тс

Тг~Тс

Ч/«г

1

Тг-Т0 Tr-Tc+Tc-T0 q/aT+q/a0 1+ат/а0

; (2)

откуда видно, что для увеличения необходимо всемерно увеличивать уровень теплоотдачи со стороны охладителя ( ) и снижать его со стороны газа ( ). Поскольку в рассматриваемом случае ВКО коэффициенты теплоотдачи зависят от скоростей потоков газа и охладителя, ко-

торые, в свою очередь, определяются их расходами Сг и С0 то, очевидно, из (2) следует в = в( С0/Сг )= в( в0 ) , то есть для рассматриваемого способа охлаждения его безразмерная глубина в должна зависеть от относительного расхода охладителя С0 .

Представленные на графике рис. 1 функции вида в = f ( °°0 ) , отражают указанную зависимость применительно к лопаточному аппарату ВГТ как для случая внутреннего конвективного, так и для других способов охлаждения [1]. Как видно по представленным данным, полученным на базе статистической обработки большого объема экспериментальных результатов при использовании в качестве охладителя воздуха, с увеличением относительного расхода охладителя эффективности различных способов охлаждения отличаются все более заметно. Рассматриваемые зави-

симости позволяют в первом приближении оценить расходы охлаждающего воздуха на облопачивание вновь проектируемой турбины, если известны температуры потоков газа и охладителя и предварительно выбрана конструкция охлаждаемых лопаток. Так, например, при температуре газа на входе в турбину Тг = 1250 ^ и температуре охлаждающего воздуха на входе в лопатки Т0 = 250 ^ для охлаждения СА первой ступени с допустимой температурой металла лопатки Тс = 850 ^ необходимо обеспечить безразмерную глубину охлаждения на уровне в = (1250 -850)/(1250 - 250) = 400/1000 = 0,4, что при выборе дефлекторной конструкции охлаждаемой лопатки с внутренним конвективным охлаждением может быть обеспечено относительным расходом охлаждающего воздуха в 2%.

е

06

04

02

* * * > 3

* t Ф J / / / * 5

/ / I'/ ____1

Рис. 1. Изменение безразмерной глубины охлаждения лопаточного аппарата ВГТ в зависимости от относительного расхода охлаждающего воздуха при использовании различных

способов охлаждения

1 - внутреннее конвективное охлаждение с продольными каналами; 2 - внутреннее конвективное охлаждение с поперечными каналами; 3 - конвективно-плёночное охлаждение; 4 - пористое проникающее охлаждение

Уровень повышения жаропрочности материала связан с величиной возможного повышения температуры газа в турбине Д Тг следующим соотношением:

в =

Тт-Тс

Тт+АТт-Тс-АТс

Тт-Т0 Тт+АТт-Т0 (Гг-Гс)/(Гс-Г0)+(АГг-АГс)/(Гг-Г0)

1+ДГг/(Гг-Г0) 0+(ДГг-ДГс)/(Гг-Го)

1+ДГг/(Гг-Г0)

вАТг в + -—=

= в +■

ДГг

АТГ

Т '

1 о

Д Тс = ( 1 - в ) Д Тг .

(3)

Видно, что для неохлаждаемой турбины (б = 0), допускаемое повышение температуры газа в точности равно допускаемому уровню повышения температуры материала детали вследствие увеличения его жаропрочности, то есть Д Тг= Д Тс.

При использовании же охлаждения картина качественно меняется и из (3), например, следует:

в = 0,2: 1, 2 5 Д Тс ; в = 0,5:

в = 0,8:

ДГг =

ДГг = ДГг =

АГС 1-0,2

Д Тс

д тс

= 2 ДГС = 5ДТ.

г 1-0,8 с'

Отсюда видно, что чем выше эффективность системы охлаждения, то есть чем больше безразмерная глубина охлаждения , тем больше допускаемое увеличение температуры газа при одном и том же допускаемом увеличении температуры стенки детали , обусловленном улучшением характеристик жаропрочности применяемых для изготовления охлаждаемых деталей ВГТ материалов. Паровое охлаждение Альтернативой воздушному охлаждению может быть паровое. Для сопоставления воздушной и паровой систем охлаждения необходимо определить начальные

параметры охладителей. Однако в силу особенностей получения сжатого воздуха и пара не удается в полной мере согласовать начальные параметры. Воздух в системах охлаждения ГТД поступает в систему охлаждения главным образом после последней ступени компрессора. Степень сжатия в ГТУ может достигать 30-35, что позволяет оценить исходное давление и температуру как р = 3,0-3,5 МПа, Т = 793-828 К.

Использование пара в системах охлаждения наиболее оправдано в парогазовых циклах, когда имеется возможность осуществить отбор из паровой турбины [5]. Видимо, наиболее целесообразно отбирать пар с параметрами на линии насыщения, но при давлении большем давления газа в газовой турбине. Тогда указанному диапазону давлений соответствуют температуры 497-516 К.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Сопоставляя свойства пара и воздуха (рис. 2) при температуре 500 К, можно сделать следующие выводы. Плотность воздуха выше плотности пара приближенно на 40%, что приводит при одинаковых расходах к большей на 40% скорости пара по сравнению со скоростью воздуха. Критерий Рейнольдса также оказывается на 40% больше, так как кинематические вязкости при данной температуре отличаются незначительно (рис. 3) [6].

кг/м

20

15

10

350

400

Т,К 450

500

Пограничная кривая -->

Воздух У"

'''Пар

Р-10, Пи

40 35 30 25 20 15 10

550

Рис. 2. Плотность водяного пара и воздуха для давления и температуры вдоль

кривой насыщения

Рис. 3. Кинематическая вязкость пара и воздуха для давления и температуры вдоль кривой

насыщения

Пар характеризуется большим значением критерия Прандтля (рис. 4). Его величина приближенно на 49 % больше, чем для воздуха. Теплопроводность пара на 8 % выше, теплопроводности воздуха (рис. 5). Таким образом, все отличия теп-лофизических параметров водяного пара по сравнению с воздухом позитивно

влияют на теплообмен в каналах охлаждения [6].

Рассмотрим для простоты круглый или плоский канал системы охлаждения, через который движется с одинаковым расходом пар или воздух. Теплообмен в таком канале определяется зависимостью [6, 7]:

Ыи = 0, 2 1 Я е0 8 Рг0'4 3. (4)

350 550 750 950 Т,К 1150 1350

Рис. 4. Критерий Прандтля для водяного пара и воздуха

350 550 750 950 1150 Т, К

Рис. 5. Теплопроводность водяного пара и воздуха

Тогда отношение коэффициентов теплоотдачи для пара и воздуха определяется как [6, 7]

^пар _

^воздух

/ ¿пар \ / Кепар \°'8 / Ргпар _ ^

Х^-воздух/ \^евоздух/ х^^воздух/

1,40,8 ■ 1,49 043 = 1,67 (5)

Таким образом, следует ожидать увеличения теплоотдачи при замене воздуха водяным паром более чем на 60 % при усло-

0,43

08

вии сохранения одних и тех же расходов теплоносителей.

Теплоноситель, проходя по каналам системы охлаждения, существенно нагревается. Величина подогрева может быть порядка двухсот-трехсот градусов. Поэтому интересно оценить эффективность парового охлаждения при повышенных температурах и том же давлении. Подогрев охладителя определяется в большой мере величиной теплоемкости (рис. 6) [6].

200 400 600 Э00 1000 1200 Г, К

Рис. 6. Теплоёмкость водяного пара и воздуха

Существующие энергетические установки работают при существенно меньших степенях сжатия, и, кроме того, воздух перед подачей в систему охлаждения часто охлаждается во внешнем теплообменнике. Для одной из спроектированных в конце 20 века ГТУ для работы в парогазовом цикле степень сжатия составляла 11, а температура воздуха равнялась 473 К [5].

Оценим отличия паровой и воздушной системы охлаждения для выборки параметров, составленных в соответствии с

Подогрев теплоносителя в каналах системы охлаждения в предположении неизменной температуры стенки по длине канала определяется зависимостью [6, 7]

Т, = ТС + СТ0 - тс) ехр ; (6)

Где П, F, I - периметр, площадь живого канала и длина канала и; Ст -массовый расход теплоносителя ; а - средний коэффициент теплоотдачи; Тс - температура стенки канала; - температура на входе в канал; - температура на выходе из канала.

Отсюда следует, что для одного и того же массового расхода и температуры поверхности канала подогрев воздуха и перегретого пара приближенно одинаковый, а подогрев насыщенного пара оказывается заметно меньшим, чем воздуха. Тогда для перегретого пара можно предположить, что температура пара в каналах будет такой же, как и температура воздуха. Тепловой поток от стенки канала к пару больше на (130-150)%. Это означает, что разность температур газа и внешней поверхности, например, лопатки, может быть также увеличена на (130-150)%. В стационарных

данными рассуждениями. Для всех расчетов будем полагать, что воздух поступает в компрессор при давлении 0,1 МПа и температуре 300 К.

Из таблицы 1 видно, что наименьшая величина интенсификации теплообмена наблюдается при давлении и температуре, соответствующей кривой насыщения. Тем не менее, эта величина составляет (5377) %. В области перегретого пара интенсификация составляет (130-150) % [6].

газовых турбинах захолаживание поверхности составляет приближенно 300 К. Тогда при использовании перегретого пара можно увеличить перепад температур до 750 К. Максимальная температура поверхности направляющей лопатки турбины первой ступени в стационарных газовых турбинах составляет приближенно 10731123 К (800-850 °С). Тогда для случая охлаждения перегретым паром температура газа может составить 1823-1873 К (15501600 °С) против температуры при воздушном охлаждении 1373-1423 К (11001150 °С).

Данная оценка возможности увеличения температуры газа при использовании перегретого пара в системах охлаждения является достаточно грубой, так как не учитывалось увеличение температуры внешней поверхности лопатки с ростом теплового потока и другие факторы. Более достоверные данные можно получить при анализе конкретных систем охлаждения газовых турбин.

Заключение

1) Самым эффективным способом воздушного охлаждения лопатки в газовом контуре парогазовой установки является

Таблица. Оценка эффективности паровой и воздушной систем охлаждения аТ1Щ)1а]

Параметры теплоносителей соответствуют состоянию Р, МПа Т, К ^-пар г ^р пар а Г ^пар ^рпар

^-воздух Г ^рвоздух а Г ^воздух ^рвоздух

Насыщенный пар 1,1 457 1,533 2,782 0,551

Перегретый пар 1,1 457 2.321 2,337 0,993

Насыщенный пар 3,5 515 1.774 2,840 0,461

Перегретый пар 3,5 815 2,512 2,282 1,101

пористое охлаждение. Однако данный тип темой охлаждения. Преимущества пара в охлаждения не дошёл пока до промыш- виде охладителя заключаются в следую-ленного применения из-за конструкцион- щем:

ных, технологических и эксплуатацион- - пар обладает лучшими теплофизиче-

ных причин. скими свойствами, что позволяет сущест-

2) Менее эффективным по сравнению с венно сократить его расход;

пористым охлаждением и в то же время - паровое охлаждение позволяет обес-

самым распространённым методом явля- печить более равномерное температурное ется конвективно-плёночное охлаждение. поле охлаждаемой детали, что повышает

3) Паровое охлаждение лопатки более ресурс и надежность её работы. выгодно по сравнению с воздушной сис-

Библиографический список

1. Андреев К.Д., Беркович А.Л. Энергетические машины. Охлаждение элементов высокотемпературных газовых турбин. - СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2008.

2. Иванов В.Л., Локая В.И. Высокотемпературные охлаждаемые газовые турбины. - М.: Машиностроение, 1971. - 232 с.

3. Швец И.Т., Дыбан Е.П. Воздушное охлаждение деталей газовых турбин. - Киев: Наукова думка, 1974. - 488 с.

4. Цанев С. В., Буров В.Д. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. - М.: МЭИ, 2002. - 584 с.

5. Кириллов И.И., Зосин В.А., Ошеров С.Я. и др. Высокотемпературная газопаровая установка по схеме ЦКТИ-ЛПИ // Теплоэнергетика. - 1966. - №5.

6. Арсеньев Л.В., Ходак Е.А., Ромахова Г.А., и др. Совершенствование комбинированных установок с паровым охлаждением газовой турбины // Теплоэнергетика. - 1993. - №3.

7. Арсеньев Л.В., Корсов Ю.Г., Ходак Е.А., Ромахова Г.А. Высокоэффективная комбинированная установка с паровым охлаждением газовой турбины // Теплоэнергетика. -1990. - №3.

EFFICIENCY OF DIFFERENT TYPES OF BLADE COOLING FOR HIGH-TEMPERATURE GAS TURBINES WITH DIFFERENT TYPES

OF COOLER

D.S. Borisov, Graduate Student

K.D. Andreev, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University (Russia, Saint Petersburg)

Abstract. The article analyzes the efficiency of cooling the blades with air and steam in high-temperature gas turbines. The methods of air cooling used are given with an explanation of the process itself. Evaluation of the effectiveness of various air cooling systems for blades with the identification of the most feasible is proposed. The advantages of steam cooling over air cooling were analyzed. An assessment of the efficiency of using steam as a coolant in the cooling systems of gas turbines has been carried out.

Keywords: gas turbine, steam-gas plant, air cooling system, steam cooling system, efficiency, cooling depth, thermal properties.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.