В данном учебном пособии рассмотрена общая теория газотурбинных установок открытого цикла применительно к их использованию на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Проанализированы основные пути и способы повышения эффективности их использования при различных режимах работы компрессорных станций. Книга снабжена большим количеством иллюстративного материала с приведением ряда задач, характерных для режимов работы газотурбинных установок на газопроводах. Учебное пособие предназначено в первую очередь для студентов вузов и факультетов нефтегазового профиля, специализирующихся на работе на компрессорных станциях магистральных газопроводов с газотурбинным типом привода. Оно может быть полезно и для инженерно-технических работников, занимающихся эксплуатацией и обслуживанием этих агрегатов на компрессорных станциях. ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 7 Глава 1. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ И РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК 9 1.1. Принципиальные схемы газотурбинных установок отрытого цикла 9 1.2. Термодинамические основы теории газотурбинных двигателей 18 1.3. Коэффициент полезного действия и удельная работа действительного цикла ГТУ. Понятие адиабатического КПД 28 1.4. Влияние параметров наружного воздуха на работу газотурбинной установки 38 1.5. Теплотехническое совершенствование цикла газотурбинной установки 47 Глава 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТУРБОМАШИН 60 2.1. Осевые турбомашины 60 2.2. Характеристики активной и реактивной ступеней газовой турбины 67 2.3. Внешние характеристики газотурбинных установок 74 Глава 3. КОНСТРУКЦИЯ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ 78 3.1. Подготовка циклового воздуха для ГПА 78 3.2. Осевые компрессоры 92 3.3. Регенераторы, их типы и характеристики 104 3.4. Использование топлива в камерах сгорания газотурбинных установок.. 111 3.4.1. Устройство и принцип работы камеры сгорания ГТУ 111 3.4.2. Материальный и тепловой балансы камер сгорания 115 3.4.3. Условия образования вредных выбросов при сжигании топлива в камерах сгорания ГТУ 122 3.4.4. Выбросы загрязняющих веществ с продуктами сгорания и мето ды их снижения 126 3.5. Газовые турбины, их конструкции и характеристики 130 3.6. Типы газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом и их характеристики 135 Глава 4. НАГНЕТАТЕЛИ ПРИРОДНОГО ГАЗА, ИХ КОНСТРУКЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ 151 4.1. Конструктивные особенности центробежных нагнетателей природного газа 151 4.2. Характеристики центробежных нагнетателей 163 4.3. Политропический КПД нагнетателя 172 Глава 5. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОПЕРЕКАЧИ ВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ НА ГАЗОПРОВОДАХ 176 5.1. Технологические схемы компрессорных станций 176 5.2. Пуск газоперекачивающего агрегата в работу, его загрузка и остановка 184 5.3. Особенности работы газоперекачивающих агрегатов на газопроводах... 191 5.4. Режимы совместной работы газоперекачивающих и электроприводных агрегатов на КС 204 Глава 6. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ИСПОЛЬ ЗОВАНИИ ГАЗОТУРБИННЫХ ГПА 207 6.1. Основные направления энергосбережения на КС при транспорте газа... 207 6.2. Система эксплуатации оборудования КС с учетом его реального технического состояния 213 6.3. Пути повышения эффективности работы газотурбинного энергопривода на компрессорных станциях 215 6.4. Повышение эффективности работы газотурбинного энергопривода за счет чистки проточной части осевого компрессора в эксплуатационных условиях 218 6.5. Нормирование расхода природного газа на компрессорных станциях.... 227 6.6. Сопоставление газотурбинного и электроприводного газоперекачи вающих агрегатов при использовании на КС 234 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 244