Способ капитального ремонта системы топливоподачи газотурбинной установки

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2783309:

Сурский Александр Иванович (RU)
Иванов Виктор Анатольевич (RU)

Изобретение относится к области газотурбостроения, в частности к системам топливоподачи газотурбинных установок в газоперекачивающих агрегатах. Способ капитального ремонта системы топливоподачи газотурбинной установки (ГТУ), включающей установленные в трубопроводе топливного газа ГТУ отсечную и стопорную запорную арматуру и регулирующий клапан с поворотной дозирующей системой с электроприводом и с отдельно установленным блоком управления им, путем демонтажа из корпуса регулирующего клапана поворотной дозирующей системы с электроприводом и отдельно установленного блока управления клапаном и последующей установки вместо них новых дозирующей системы с электроприводом и отдельно устанавливаемого блока управления клапаном, при этом в качестве новой дозирующей системы в регулирующем клапане устанавливают запорно-плунжерную дозирующую систему с линейным электроприводом и отдельно устанавливаемым блоком управления клапаном, для этого на неработающей ГТУ при закрытой запорной арматуре на трубопроводе топливного газа ГТУ, кроме открытого свечевого клапана, демонтируют штатный электропривод регулирующего клапана, демонтируют штатный блок управления клапаном, из корпуса регулирующего клапана демонтируют штатную поворотную дозирующую систему, продувают, при необходимости, внутреннюю полость корпуса клапана сжатым воздухом, производят контрольные замеры глубины и диаметра расточки в корпусе клапана, из которой были удалены все части штатной поворотной дозирующей системы, уточняют соответствие этим размерам размеров в ответных деталях новой запорно-плунжерной дозирующей системы, при необходимости дорабатывают эти ответные детали, после чего устанавливают в штатный корпус клапана детали и узлы новой дозирующей системы, затем на корпусе монтируют линейный электропривод, соединяют его выходной шток со штоком плунжера новой дозирующей системы, размещают отдельно блок управления новой системой и соединяют его посредством электрических цепей с электроприводом клапана. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы газотурбинной установки за счет восстановления надежности, точности и быстродействия установленного в системе топливоподачи ГТУ регулирующего клапана. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области газотурбостроения, в частности к системам топливоподачи газотурбинных установок в газоперекачивающих агрегатах.

Известны применяемые в системах топливоподачи газотурбинных двигателей электроприводные дозаторы газа с выполненным плоским дозирующим элементом, из-за чего при недостаточно очищенном газе могут быть сложности с обеспечением плотности в закрытом состоянии дозатора (см., например, Ж. «Газотурбинные технологии», ноябрь 2010 г., стр. 34…38).

Известен топливодозирующий клапан Meggitt Whittaker С422855, представляющий собой линейный регулируемый пробковый плунжерный клапан и который вместе с электронной системой управления двигателем обеспечивает регулирование подачи природного газа в газотурбинный двигатель (см., например, Интернет: https://www.meggittvalves.ru/metering-valves).

Известна система топливоподачи газовой турбины с установленными на трубопроводе топливного газа стопорным и регулирующим клапанами с гидроприводом и запорной арматурой в виде кранов с пневмоуправлением или с ручным приводом (см., например, книгу: А.И. Промтов «Технологическое оборудование компрессорных станций магистральных газопроводов и его эксплуатация». «Гостоптехиздат», Москва, 1962, стр. 174, 183, 184, рис. 105)

Известна топливная система газотурбинного двигателя ДН80Л1 (в составе газоперекачивающего агрегата), где применен клапан управления топливом газовой турбины фирмы АМОТ, модель 8402, с электроприводной поворотной дозирующей системой, управляемой отдельно установленным контроллером (см., например, Комплект материальной части КМЧ-25МН80.06. Руководство по эксплуатации 806108000РЭ, часть 1, стр. 30…33, 39, 40. А также клапан управления топливом газовой турбины модель 8402 компании АМОТ. Руководство по эксплуатации КМЕТ. 035011.001-01-РЭ01. Киев, 2006 г.)

Прямых аналогов не найдено.

Предлагаемое изобретение решает задачу быстрейшего введения в работу газоперекачивающего агрегата, остановленного из-за неполадок в системе топливоподачи ГТУ, вызванных выходом из строя штатного регулирующего клапана ГТУ с поворотной дозирующей системой в нем, с обеспечением надежности работы газотурбинной установки за счет восстановления надежности, точности и быстродействия установленного в системе топливоподачи ГТУ регулирующего клапана.

Указанный технический результат в предлагаемом способе капитального ремонта системы топливоподачи газотурбинной установки (ГТУ), включающей установленные в трубопроводе топливного газа ГТУ отсечную и стопорную запорную арматуру и регулирующий клапан с поворотной дозирующей системой с электроприводом и с отдельно установленным блоком управления им, путем демонтажа из корпуса регулирующего клапана поворотной дозирующей системы с электроприводом и отдельно установленного блока управления клапаном и последующей установки вместо них новых дозирующей системы с электроприводом и отдельно устанавливаемого блока управления клапаном, согласно изобретению достигается тем, что в качестве новой дозирующей системы в регулирующем клапане устанавливают запорно-плунжерную дозирующую систему с линейным электроприводом и отдельно устанавливаемым блоком управления клапаном, для этого на неработающей ГТУ при закрытой запорной арматуре на трубопроводе топливного газа ГТУ, кроме открытого свечевого клапана, демонтируют штатный электропривод регулирующего клапана, демонтируют штатный блок управления клапаном, из корпуса регулирующего клапана демонтируют штатную поворотную дозирующую систему, продувают, при необходимости, внутреннюю полость корпуса клапана сжатым воздухом, производят контрольные замеры глубины и диаметра расточки в корпусе клапана, из которой были удалены все части штатной поворотной дозирующей системы, уточняют соответствие этим размерам размеров в ответных деталях новой запорно-плунжерной дозирующей системы, при необходимости дорабатывают эти ответные детали, после чего устанавливают в штатный корпус клапана детали и узлы новой дозирующей системы, затем на корпусе монтируют линейный электропривод, соединяют его выходной шток со штоком плунжера новой дозирующей системы, размещают отдельно блок управления новой системой и соединяют его посредством электрических цепей с электроприводом клапана.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что в качестве новой дозирующей системы в регулирующем клапане устанавливают запорно-плунжерную дозирующую систему с линейным электроприводом и отдельно устанавливаемым блоком управления клапаном, для этого на неработающей ГТУ при закрытой запорной арматуре на трубопроводе топливного газа ГТУ, кроме открытого свечевого клапана, демонтируют штатный электропривод регулирующего клапана, демонтируют штатный блок управления клапаном, из корпуса регулирующего клапана демонтируют штатную поворотную дозирующую систему, продувают, при необходимости, внутреннюю полость корпуса клапана сжатым воздухом, производят контрольные замеры глубины и диаметра расточки в корпусе клапана, из которой были удалены все части штатной поворотной дозирующей системы, уточняют соответствие этим размерам размеров в ответных деталях новой запорно-плунжерной дозирующей системы, при необходимости дорабатывают эти ответные детали, после чего устанавливают в штатный корпус клапана детали и узлы новой дозирующей системы, затем на корпусе монтируют линейный электропривод, соединяют его выходной шток со штоком плунжера новой дозирующей системы, размещают отдельно блок управления новой системой и соединяют его посредством электрических цепей с электроприводом клапана.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, на которых схематично представлены:

на фиг. 1 - вариант системы топливоподачи газотурбинной установки в составе газоперекачивающего агрегата;

на фиг. 2 - регулирующий клапан (продольный разрез) с штатными поворотной дозирующей системой, электроприводом и отдельно установленным блоком управления клапаном (БУК);

на фиг. 3 - регулирующий клапан (продольный разрез) с новыми запорно-плунжерной дозирующей системой, линейным электроприводом и отдельно установленным блоком управления клапаном (БУК).

В представленном на фиг. 1 варианте системы топливоподачи 1 газотурбинной установки в трубопроводе 2 топливного газа размещены регулирующий клапан 3, стопорный (запорный) клапан 4 и запорные клапаны 5, 6, 7, 8, 9 (для справки - по принятой в ПАО «Газпром» классификации: клапан 5 - кран 12, клапан 6 - кран 12 бис (с ручным приводом), клапан 7 - кран 9 (свечевой), клапан 8 - кран 14 (дежурного горения), клапан 9 - кран 15 (запальный)). Тонкими линиями схематично показана газотурбинная установка (ГТУ).

В регулирующем клапане 3, представленном на фиг. 2, показано размещение в его корпусе 10 деталей штатной поворотной дозирующей системы - запорного органа 11, втулки 12, подшипника 13. На корпусе 10 с помощью проставка 14 установлен штатный электропривод 15 с выходным валом 16, соединенным втулкой 17 со штоком запорного органа 11. Отдельно размещен штатный блок управления клапаном (контроллер) 18.

На фиг. 3 показано размещение в корпусе 10 регулирующего клапана 3 деталей новой дозирующей системы - седла 19, втулки 20, плунжера 21, корпуса уплотнений 22. На корпусе 10 смонтирован линейный электропривод 23 (новый), выходной вал 24 которого соединен муфтой 25 со штоком плунжера 21. Отдельно размещен блок управления клапаном 26 (новый).

Предлагаемый способ капитального ремонта системы топливоподачи газотурбинной установки (ГТУ) осуществляют следующим образом.

В составе капитального ремонта системы топливоподачи 1 ГТУ принимают решение о капитальном ремонте регулирующего клапана 3 из-за выявленных в процессе эксплуатации и не подлежащих среднему ремонту дефектов или из-за выработки им установленного ресурса. На неработающей (остановленной) ГТУ при закрытых запорных клапанах 4, 5, 6, 8, 9 и открытом 7 (свечевом) на трубопроводе 2 топливного газа (см. фиг. 1), с демонтажом (или без него) корпуса 10 (см. фиг. 2) регулирующего клапана 3 из трубопровода топливного газа 2 демонтируют с корпуса 10 штатный электропривод 15 с выходным валом 16, втулкой 17 и проставком 14, демонтируют также штатный БУК 18. Затем из корпуса 10 регулирующего клапана 3 демонтируют штатные подшипник 13, втулку 12 и клапан 11 (детали поворотной дозирующей системы), продувают, при необходимости, внутреннюю полость корпуса 10 сжатым воздухом, производят контрольные замеры глубины и диаметра расточки в корпусе 10, из которой была удалена втулка 12 (а также подшипник 13 и клапан 11) штатной поворотной дозирующей системы, уточняют соответствие этим размерам ответных размеров в новых седле 19, втулке 20 и корпусе уплотнения 22 (при необходимости дорабатывают их). После этого устанавливают (см. фиг. 3) в корпус 10 регулирующего клапана 3 седло 19, втулку 20, плунжер 21 и корпус уплотнения 22 новой дозирующей системы, затем на корпусе 10 монтируют линейный электропривод 23 и соединяют его выходной вал 24 муфтой 25 со штоком плунжера 21. Затем соединяют электропривод 23 посредством электрических цепей с размещаемым отдельно блоком управления 26 новой системы.

Заявленный способ был осуществлен при выполнении капитального ремонта системы топливоподачи газотурбинной установки ГТК-10-4 (в составе газоперекачивающего агрегата) на компрессорной станции (КС) «Новоуренгойская» ООО «ГазпромтрансгазСургут» с установленным в ней регулирующим клапаном (управления топливом) АМОТ с электроприводной поворотной дозирующей системой и отдельно установленным блоком управления (контроллером) с использованием для этого комплекта материальной части, выполненного на базе топливного регулирующего клапана ТРК-2-6ВЭМ производства ООО «НПФ «ЭМ-ТУРБО» (г. Санкт-Петербург). Топливные регулирующие клапаны ТРК-2-6ВЭМ, разработанные в ООО «НПФ «ЭМ-ТУРБО», установлены в составе десяти газоперекачивающих агрегатов на четырех КС ПАО «Газпром» и имеют на начало декабря 2021 г. общую наработку более тридцати тысяч часов.

На начало декабря 2021 г. наработка ГТУ после капремонта системы топливоподачи в ней превысила две тысячи часов.

Способ капитального ремонта системы топливоподачи газотурбинной установки (ГТУ), включающей установленные в трубопроводе топливного газа ГТУ отсечную и стопорную запорную арматуру и регулирующий клапан с поворотной дозирующей системой с электроприводом и с отдельно установленным блоком управления им, путем демонтажа из корпуса регулирующего клапана поворотной дозирующей системы с электроприводом и отдельно установленного блока управления клапаном и последующей установки вместо них новых дозирующей системы с электроприводом и отдельно устанавливаемого блока управления клапаном, отличающийся тем, что в качестве новой дозирующей системы в регулирующем клапане устанавливают запорно-плунжерную дозирующую систему с линейным электроприводом и отдельно устанавливаемым блоком управления клапаном, для этого на неработающей ГТУ при закрытой запорной арматуре на трубопроводе топливного газа ГТУ, кроме открытого свечевого клапана, демонтируют штатный электропривод регулирующего клапана, демонтируют штатный блок управления клапаном, из корпуса регулирующего клапана демонтируют штатную поворотную дозирующую систему, продувают, при необходимости, внутреннюю полость корпуса клапана сжатым воздухом, производят контрольные замеры глубины и диаметра расточки в корпусе клапана, из которой были удалены все части штатной поворотной дозирующей системы, уточняют соответствие этим размерам размеров в ответных деталях новой запорно-плунжерной дозирующей системы, при необходимости дорабатывают эти ответные детали, после чего устанавливают в штатный корпус клапана детали и узлы новой дозирующей системы, затем на корпусе монтируют линейный электропривод, соединяют его выходной шток со штоком плунжера новой дозирующей системы, размещают отдельно блок управления новой системой и соединяют его посредством электрических цепей с электроприводом клапана.

Группа изобретений относится к способу управления подачей топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя, контуру подачи топлива и газотурбинному двигателю. Способ управления впрыском топлива газотурбинного двигателя осуществляется с использованием контура (100) подачи топлива.

Способ охлаждения рабочих лопаток турбины газотурбинного двигателя и устройство для его реализации // 2769743

Изобретение относится к высокотемпературным турбинам газотурбинных двигателей, а именно к способам охлаждения рабочих лопаток турбин газотурбинных двигателей различного назначения. Воздух, предназначенный для охлаждения рабочих лопаток 10 в рабочем колесе турбины 2, отбирают из воздушного тракта 18 за ротором компрессора 1 через входы 17 в лопатках 12 спрямляющего аппарата 6 и подают в воздушные каналы 14 теплообменных модулей 11, расположенных в лопатках 12 спрямляющего аппарата 6 компрессора, и через выходы 19 в аппарат закрутки 8.

Узел камеры сгорания газотурбинного двигателя с конструктивным элементом, обеспечивающим захватываемый вихрь // 2748110

Изобретение относится к технологиям снижения выбросов в газотурбинных двигателях, а конкретнее - к способам и узлам камер сгорания, предусматривающим использование захватываемого вихря для снижения выбросов NOx в газотурбинных двигателях. Представлен узел 100 камеры сгорания газотурбинного двигателя, имеющий конструктивный элемент, обеспечивающий захватываемый вихрь 66.

Насосный агрегат системы топливопитания газотурбинного двигателя летательного аппарата // 2748107

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к области систем автоматического управления подачи топлива к газотурбинному двигателю летательного аппарата, и позволяет предотвратить перегрев топлива в системе топливопитания газотурбинного двигателя при уменьшении величины подачи топлива до 1%.

Сжигающее устройство газотурбинной установки // 2746490

Согласно изобретению устраняется прилипание твердых частиц к горелке, сопровождающее горение, в сжигающем устройстве газотурбинной установки для сжигания обедненной смеси, а также улучшается надежность конструкции. Сжигающее устройство газотурбинной установки содержит: цилиндрическую жаровую трубу, образующую камеру сгорания; и горелку, включающую в себя пластину с воздушными отверстиями, которая расположена на впуске жаровой трубы и включает в себя множество воздушных отверстий для направления сжатого воздуха в камеру сгорания, и множество топливных форсунок, которые расположены на стороне, противоположной камере сгорания, с пластиной с воздушными отверстиями, расположенной между ними, при этом множество топливных форсунок, каждая, впрыскивает топливо в направлении соответствующего воздушного отверстия, причем воздушные отверстия и топливные форсунки образуют множество концентричных кольцевых линий, при этом множество небольших отверстий, имеющих диаметры открытой части меньше, чем диаметры открытой части воздушных отверстий, обеспечены через пластину с воздушными отверстиями таким образом, что множество небольших отверстий расположены во внутренней области самой внутренней кольцевой линии воздушных отверстий.

Сжигающее устройство газотурбинной установки и способ его эксплуатации // 2746346

Согласно изобретению водородосодержащее топливо может стабильным образом воспламеняться с использованием газообразного топлива, которое не содержит водород, и может повышаться дисперсность водородосодержащего топлива. Сжигающее устройство газотурбинной установки включает в себя горелку, включающую в себя: трубопровод пускового топлива, в котором циркулирует пусковое топливо; первый трубопровод основного топлива, в котором циркулирует основное топливо; второй трубопровод основного топлива, в котором циркулирует основное топливо; смеситель топлива, с которым соединены трубопровод пускового топлива и первый трубопровод основного топлива; внутреннюю топливную форсунку, с которой соединен смеситель топлива; множество внешних топливных форсунок, с которыми соединен второй трубопровод основного топлива; клапан регулирования подачи пускового топлива, обеспеченный в трубопроводе пускового топлива; первый клапан регулирования подачи топлива, обеспеченный в первом трубопроводе основного топлива; и второй клапан регулирования подачи топлива, обеспеченный во втором трубопроводе основного топлива.

Система регулирования газотурбинного двигателя // 2746082

Система регулирования газотурбинного двигателя относится к двигателестроению, преимущественно к системам подачи криогенного топлива в газотурбинный двигатель для наземного базирования и транспортных средств. Задачи изобретения: расширение диапазона и надежности системы регулирования режимов работы газотурбинного двигателя с замкнутой системой подачи криогенного топлива путем изменения суммарного подогрева газообразного криогенного топлива, подаваемого в газовую турбину турбонасосного агрегата.

Способ удаления кислорода из жидкого топлива // 2742851

Изобретение относится к способам удаления кислорода, растворенного в жидком топливе, с целью снижения коксообразования и может применяться в системах подачи жидкого топлива в камеру сгорания авиационных двигателей. Способ удаления кислорода из жидкого топлива заключается в том, что предварительно в течение заданного времени воздействуют на жидкое топливо ультразвуком с образованием в топливе кавитационных пузырей, а затем подают топливо в камеру сгорания.

Система регулирования температуры топлива для питания теплового газотурбинного двигателя, силовая установка и способ подогрева топлива // 2740107

Группа изобретений относится к системе и способу регулирования температуры топлива для питания теплового газотурбинного двигателя, силовой установке, содержащей газотурбинный двигатель. Система содержит контур питания топливом, электронный модуль, источник энергии для электронного модуля, теплообменник.

Контроль засорения в контуре продувки форсунки стартера для турбомашины // 2733150

Изобретение относится к системе (20) подачи топлива для турбомашины. Система (20) подачи содержит контур (120) стартера, по меньшей мере одно первое гидравлическое сопротивление (124, 136) и контур (130) продувки.