ПЕРЕДВИЖНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ГАЗОТУРБИННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Передвижная автоматизированная газотурбинная электростанция относится к области машиностроения, в частности, к газотурбинным установкам, которые в свою очередь могут использоваться в составе многоагрегатной электростанции как автономный источник электрической и тепловой энергии.
7
Известна газотурбинная электростанция, содержащая газотурбинный двигатель, воздухоочистительное устройство, шумоглушитель входа воздушного потока, утилизатор тепла выхлопных газов, выхлопное устройство, генератор тока, выполненные в виде автономных блоков, системы пожаротушения, охлаждения, управления и систему подогрева циклового воздуха (см. свидетельство на полезную модель Российской Федерации №16015, кл. МПК F 02 C 3/00).
Наряду с преимуществами в сравнении с известными газотурбинными электростанциями, например возможностью утилизации выхлопных газов и возможностью регулирования расхода поступающего извне воздуха, эта электростанция имеет существенные недостатки, а именно, имеет низкую мобильность, большую металлоемкость по отношению к мощности, достаточно большие габариты по отношению к заданной мощности, низкую эффективность шумоглушения, вследствие чего ее не рекомендуется устанавливать вблизи промышленных районов.
Известна также передвижная газотурбинная автоматизированная электростанция ПАЭС-2500 Запорожского ОАО «Мотор Сич», выбранная заявителем в качестве прототипа. Она содержит блок газотурбогенератора с входящими в него полуприцепом-фургоном, крыша и стены которого
облицованы шумопоглощающим материалом и внутри которого размещены газотурбинный привод и синхронный генератор трехфазного тока, установленные на одной раме, комплексно-распределительное устройство, автономная система запуска, система топливопитания, система охлаждения, пожаротушения, масляная система, система управления и газорегулирующая аппаратура, а также система шумоглушения, включающая шумоглушитель входа воздушного потока (см. Техническое описание передвижной газотурбинной электростанции ПАЭС-2500, ч.1, редакция 5 ОАО «Мотор Сич», 1987 г. стр.18 - схема электростанции ПАЭС-2500 прилагается).
Эта электростанция лишена многих недостатков описанной выше электростанции.
Ее недостатком является низкая эффективность шумоглушения, вследствие наличия в ней только шумоглушителя входа воздушного потока, конструктивное выполнение которого не обеспечивает достаточной эффективности шумоглушения, так как вследствие его расположения внутри полуприцепа-фургона длина и количество шумопоглощающих элементов ограничено. Вследствие невысокой эффективности шумоглушения возникают проблемы использования ее вблизи промышленных районов из-за больших шумов при ее работе, а также недостаточно комфортные условия работы обслуживающего персонала, за счет больших шумовых характеристик и вибраций на рабочем месте оператора.
Технической задачей разработки полезной модели является усовершенствование передвижной автоматизированной газотурбинной электростанции путем доработки системы шумоглушения для повышения эффективности шумоглушения отдельных систем и работающей электростанции в целом, что обеспечивает улучшение санитарно-гигиенических условий работы электростанции, условий работы оператора и возможность установки электростанции возле промышленных районов.
Технический результат достигается тем, что передвижная автоматизированная газотурбинная электростанция, содержащая блок газотурбогенератора с входящими в него полуприцепом-фургоном, крыша и стены которого облицованы шумопоглощающим материалом, полуприцеп-фургон выполнен из двух самостоятельных частей, размещенных на одном основании, одна из которых является кабиной управления с расположенными в ней системой управления работой электростанции и комплексно-распределительным устройством, а другая является кузовом, который, в свою очередь, разделен съемной раздвижной перегородкой, установленной между приводом и синхронным генератором трехфазного тока на два отсека - генераторный отсек и агрегатный отсек. В генераторном отсеке расположены синхронный генератор трехфазного тока и автономная система запуска. В агрегатном отсеке расположены привод, система топливопитания автономной системы запуска, система охлаждения, масляная система и газорегулирующая аппаратура. Со стороны задней стенки полуприцепа-фургона установлен шумоглушитель выхлопа газотурбинного привода, который имеет сообщение с полуприцепом-фургоном посредством промежуточного элемента - кожуха, установленного на шумоглушителе выхлопа газотурбинного привода с возможностью его перемещения в осевом направлении. Шумоглушитель выхлопа газотурбинного привода выполнен с двухступенчатой установкой звукопоглощающих элементов, а шумоглушитель входа воздушного потока вынесен за пределы полуприцепа-фургона с возможностью сообщения его с генераторным и агрегатным отсеками кузова. Дополнительно установлен шумоглушитель выхода охлаждающего воздуха из синхронного генератора трехфазного тока, расположенный внутри генераторного отсека вдоль крыши с выходом через выходное устройство, установленное на крыше. Дополнительно установлен шумоглушитель выхлопа автономной системы запуска, расположенный на боковой стенке кузова. Шумоглушитель выхлопа автономной системы
запуска, шумоглушитель выхлопа газотурбинного привода и шумоглушитель входа воздушного потока расположены в трех разных плоскостях и на разных уровнях, что исключает попадание выхлопных газов, имеющих высокую температуру, в глушитель входа воздушного потока.
Выполнение полуприцепа-фургона из двух самостоятельных частей и, при этом выполнение кабины управления отдельным отсеком, улучшают санитарно-гигиенические условия работы оператора и всего обслуживающего персонала электростанции.
Расположение шумоглушителя входа воздушного потока за пределами полуприцепа - фургона, на крыше кузова, позволяет увеличить суммарную площадь элементов звукопоглощения и относительную активную длину шумоглушителя, что повышает его эффективность.
Дополнительная установка шумоглушителя выхлопа газотурбинного привода, шумоглушителя выхода охлаждающего воздуха из синхронного генератора трехфазного тока и шумоглушителя выхлопа автономной системы запуска, а также взаиморасположение этих шумоглушителей и шумоглушителя входа воздушного потока позволили значительно повысить эффективность шумоглушения при работе электростанции без увеличения ее габаритов.
Выполнение шумоглушителя выхлопа газотурбинного привода с двумя ступенями шумоглушения и их размещение в разных шахтах выхлопного тракта дополнительно повышают эффективность шумоглушения на выходе без увеличения габаритов электростанции.
Сущность предложенной полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен общий вид передвижной автоматизированной газотурбинной электростанции.
На фиг.2 - вид А фиг.1.
На фиг.3 - изображен главный вид блока газотурбогенератора.
На фиг.4 - изображен вид сверху блока газотурбогенератора.
Электростанция содержит блок газотурбогенератора 1 с входящим в него облицованным шумопоглощающим материалом полуприцепом-фургоном 2, разделенным на две самостоятельные части, размещенные на одном основании 3, одна из которых является кабиной управления 4 с расположенными в ней системой управления 5 работой электростанции и комплексно-распределительным устройством 6, а другая часть является кузовом 7, который в свою очередь, разделен раздвижной съемной перегородкой 8 на два отсека - генераторный отсек 9 с расположенными в нем синхронным генератором трехфазного тока 10 с шумоглушителем 11 выхода охлаждающего воздуха с генератора, расположенным внутри отсека вдоль его крыши; автономной системой запуска 12, шкафом автоматики запуска 13, шкафом управления возбуждением 14, а другой -агрегатный отсек 15, внутри которого расположены: газотурбинный привод 16, установленный на одной раме 17 с генератором тока 10, система топливопитания автономной системы запуска 18, масляная система 19, газорегулирующая аппаратура 20, система охлаждения 21, установленная на газотурбинном приводе и система пожаротушения 22.
Кроме того, передвижная автоматизированная газотурбинная электростанция содержит систему шумоглушения, которая, кроме шумоглушителя выхода охлаждающего воздуха 11 из синхронного генератора трехфазного тока 10, расположенного внутри генераторного отсека 9, дополнительно содержит шумоглушитель выхлопа газотурбинного привода 23, установленный со стороны задней стенки 24 полуприцепа-фургона 2, имеющего сообщение с шумоглушителем выхлопа 23 посредством промежуточного элемента - кожуха 25, который крепится на шумоглушителе выхлопа 23 не жестко (плавающее соединение), что обеспечивает компенсацию зазоров при проседании грунта и несовпадении оси привода с продольной осью шумоглушителя выхлопа 23. Крепление кожуха 25 с возможностью перемещения его в осевом направлении
обеспечивает звукоизоляцию в месте перехода от полуприцепа-фургона к диффузору 26 шумоглушителя выхлопа 23.
Шумоглушитель выхлопа газотурбинного привода 23 имеет две ступени шумоглушения, одна из которых 27 расположена в горизонтальной шахте выхлопного тракта шумоглушителя, а другая 28 расположена в вертикальной части тракта, что обеспечивает повышение эффективности шумоглушения на выходе без увеличения габаритов электростанции.
Система шумоглушения еще содержит шумоглушитель входа воздушного потока 29, вынесенный за пределы полуприцепа-фургона 2 и установленный на крыше кузова 7 с возможностью сообщения его с генераторным 9 и агрегатным 15 отсеками кузова, что позволяет увеличить суммарную площадь элементов звукопоглощения и относительную активную длину шумоглушителя для повышения его эффективности
Кроме того, дополнительно установлен шумоглушитель выхлопа 30 автономной системы запуска 12, расположенный на боковой стенке 31 кузова 7.
Шумоглушитель выхлопа автономной системы запуска 30, шумоглушитель выхлопа газотурбинного привода 23 и шумоглушитель входа воздушного потока 29 расположены в трех разных плоскостях и на разных уровнях, что исключает попадание выхлопных газов, имеющих высокую температуру, в шумоглушитель входа воздушного потока.
Передвижная автоматизированная газотурбинная электростанция работает следующим образом.
Запускается газотурбинный привод от автономной системы запуска 12, который представляет собой вспомогательный газотурбинный двигатель, приводящий в движение генератор постоянного тока, предназначенный как для запуска газотурбинного привода с помощью электростартера, так и в качестве аварийного источника питания.
Крутящий момент от вала газотурбинного привода через редуктор, валопровод и фрикционную муфту передается на вал синхронного генератора трехфазного тока, генерирующего необходимое напряжение и мощность.
Подача атмосферного воздуха к системе автономного запуска 12 газотурбинного привода 16 и для охлаждения синхронного генератора трехфазного тока 10 осуществляется через шумоглушитель входа воздушного потока 29, в котором происходит процесс шумоглушения входящего воздушного потока.
Далее воздушный поток, входя в кузов, разделяется на две части перегородкой 8, при этом одна часть потока поступает в газотурбинный привод через входное устройство и выбрасывается через эжектор в диффузор 26 шумоглушителя выхлопа из газотурбинного двигателя 23.
Далее поток, проходя спрямляющий участок, попадает в первую ступень шумоглушения 27, в которой происходит понижение шума низких частот, после чего поток поступает в вертикальную шахту, в которой расположена вторая ступень шумоглушения 28. В ней происходит понижение шума высоких частот. После этого поток выбрасывается через выходную шахту в атмосферу.
Вторая часть потока при своем движении обеспечивает охлаждение синхронного генератора трехфазного тока 10, которое осуществляется в режиме самовентиляции. Забор воздуха осуществляется с торцов генератора, а выброс производится через шумоглушитель выхода охлаждающего воздуха 11, соединенного с синхронным генератором трехфазного тока 10 посредством эластичной муфты, а также вторая часть потока обеспечивает потребность в воздухе автономной системы запуска 12, забор которого осуществляется через входное устройство газотурбинного двигателя и выбрасывается через ресивер в шумоглушитель выхлопа 30 автономной системы запуска, где, проходя через тракт шумоглушения, происходит
затухание и шумопоглощение звуковых волн, а далее воздух выходит в атмосферу.
Использование заявляемого технического решения позволит повысить технический уровень газотурбинной электростанции, улучшить эргономические характеристики, повысить эффективность шумоглушения и тем самым обеспечить улучшение санитарно-гигиенических условий работы электростанции, решить проблемы с возможностью размещения ее вблизи промышленных районов.