RU226126U1

RU226126U1 - GAS TURBINE PLANT

Info

Publication number: RU226126U1
Application number: RU2023124114U
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Туголуков
Original assignee: Акционерное Общество "Гт Энерго"
Filing date: 2023-09-19
Publication date: 2024-05-21

Abstract

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и энергетики и может быть использована при проектировании, разработке, изготовлении, установке и эксплуатации одновальных газотурбинных установок, используемых стационарно для выработки тепловой или электрической энергии. Указанная выше задача решается путем создания газотурбинной установки, выполненной на одном валу единым сборочным блоком на едином рамном основании, содержащей входной патрубок, осевой компрессор, трубчатокольцевую камеру сгорания, двухступенчатую осевую турбину, ротор с магнитными опорно-упорными подшипниками, диффузор турбины, а также рекуператор, установленный в газоходе между турбиной и котлом утилизатором, при этом расстояние между опорно-упорными магнитными подшипниками составляет от 0,735 L до 0,775 L, где L - длина ротора газотурбинной установки. Кроме того, оптимальное расстояние между опорно-упорными магнитными подшипниками составляет от 0,757 L до 0,775 L, где L - длина ротора газотурбинной установки. При этом максимальное снижение вибрационных нагрузок достигается при выполнении установки с обеспечением ее работы в диапазоне мощностей от 7 до 12 МВт, при обеспечении скорости вращения вала установки в диапазоне от 5850 оборотов в минуту до 6250 оборотов в минуту, с преимущественным значением вращения вала 6150 оборотов в минуту. При осуществлении полезной модели достигается совокупность технических результатов, заключающихся, главным образом, в существенном снижении вибрационных нагрузок на установку - газотурбинного двигателя мощностного ряда от 7 до 12 МВт, в целом, снижении износа трущихся поверхностей опорных подшипников установки, как следствие - повышение КПД установки, а также снижение эксплуатационных расходов, возникающих по указанным причинам. 1 табл.The utility model relates to the field of power engineering and energy and can be used in the design, development, manufacture, installation and operation of single-shaft gas turbine units used permanently to generate thermal or electrical energy. The above problem is solved by creating a gas turbine unit made on a single shaft as a single assembly block on a single frame base, containing an inlet pipe, an axial compressor, a tubular-ring combustion chamber, a two-stage axial turbine, a rotor with magnetic thrust bearings, a turbine diffuser, and a recuperator , installed in the gas duct between the turbine and the waste heat boiler, while the distance between the thrust magnetic bearings ranges from 0.735 L to 0.775 L, where L is the length of the gas turbine rotor. In addition, the optimal distance between magnetic thrust bearings is from 0.757 L to 0.775 L, where L is the length of the gas turbine rotor. In this case, the maximum reduction in vibration loads is achieved when the installation is carried out ensuring its operation in the power range from 7 to 12 MW, while ensuring the installation shaft rotation speed in the range from 5850 rpm to 6250 rpm, with a predominant shaft rotation value of 6150 rpm minute. When implementing the utility model, a set of technical results is achieved, consisting mainly in a significant reduction in vibration loads on the installation - a gas turbine engine in the power range from 7 to 12 MW, in general, a reduction in wear on the rubbing surfaces of the support bearings of the installation, as a result - an increase in the efficiency of the installation, as well as reducing operating costs arising for these reasons. 1 table

Description

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и энергетики и может быть использована при проектировании, разработке, изготовлении, установке и эксплуатации газотурбинных установок, используемых стационарно для выработки тепловой или электрической энергии.The utility model relates to the field of power engineering and energy and can be used in the design, development, manufacture, installation and operation of gas turbine units used permanently to generate thermal or electrical energy.

Как известно, газотурбинный двигатель это воздушный двигатель, в котором воздух сжимается компрессором перед сжиганием в нем топлива, а компрессор приводится в движение газовой турбиной, использующей энергию нагретых таким образом газов. Сжатый воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, куда подается топливо, которое, сгорая, образует газообразные продукты с большей энергией. Затем в газовой турбине часть энергии продуктов сгорания преобразуется во вращение турбины, которая расходуется на сжатие воздуха в компрессоре. Остальная часть энергии может передаваться на приводимый агрегат или использоваться для создания реактивной тяги.As is known, a gas turbine engine is an air engine in which air is compressed by a compressor before burning fuel in it, and the compressor is driven by a gas turbine that uses the energy of gases heated in this way. Compressed air from the compressor enters the combustion chamber, where fuel is supplied, which, when burned, forms gaseous products with more energy. Then, in a gas turbine, part of the energy of the combustion products is converted into rotation of the turbine, which is spent on compressing the air in the compressor. The rest of the energy can be transferred to the driven unit or used to create jet thrust.

Так, из уровня техники известен газотурбинный двигатель содержащий статор, роторы, опоры роторов, устройство с зубчатым приводом (коробку приводов) для передачи механической мощности от одного из роторов для привода агрегатов ГТД. На коробке приводов, помимо прочих агрегатов, в частности, установлено пусковое устройство двигателя (стартер) и электрогенератор, вырабатывающий электроэнергию для обслуживания вспомогательных систем двигателя и нужд самолета (Иностранные авиационные двигатели, 2000: Справочник. М, Изд. дом «Авиамир», 2000, стр. 106).Thus, a gas turbine engine is known from the prior art containing a stator, rotors, rotor supports, and a gear-driven device (drive box) for transmitting mechanical power from one of the rotors to drive gas turbine engine units. On the drive box, in addition to other units, in particular, an engine starting device (starter) and an electric generator are installed that generates electricity to service the auxiliary systems of the engine and the needs of the aircraft (Foreign aircraft engines, 2000: Directory. M, Publishing house "Aviamir", 2000 , page 106).

Недостатком данного технического решения является конструктивная сложность, значительная трудоемкость изготовления, большая масса и габариты зубчатого привода. Кроме этого, следует отметить неизбежные потери мощности в его узлах трения и необходимость обеспечения подачи масла для смазки данных узлов.The disadvantage of this technical solution is the design complexity, significant manufacturing complexity, large weight and dimensions of the gear drive. In addition, it should be noted the inevitable power losses in its friction units and the need to ensure an oil supply to lubricate these units.

Также известен газотурбинный двигатель, который содержит, по меньшей мере, один ротор турбокомпрессора, установленный в подшипниковых опорах, и, по меньшей мере, одну встроенную в турбокомпрессор электрическую машину, содержащую систему постоянных магнитов, закрепленную на роторе турбокомпрессора, и статор электрической машины с обмоткой, установленный на корпусе подшипниковой опоры. Статор электрической машины закреплен на наружной поверхности корпуса подшипниковой опоры ротора турбокомпрессор. Система постоянных магнитов электрической машины установлена на внутренней поверхности ротора турбокомпрессора таким образом, что данная система охватывает наружную поверхность статора электрической машины. Изобретение позволяет увеличить мощность встроенной электрической машины в первоначальных габаритах газотурбинного двигателя (RU 2252316, F01D 15/10, 27.12.2004 г.). Недостатки данного двигателя также заключаются в потерях мощности в его узлах трения и необходимость обеспечения подачи масла для смазки узлов.A gas turbine engine is also known, which contains at least one turbocharger rotor installed in bearing supports, and at least one electrical machine built into the turbocompressor, containing a system of permanent magnets mounted on the turbocharger rotor, and an electric machine stator with a winding , mounted on the bearing housing. The stator of the electric machine is mounted on the outer surface of the turbocharger rotor bearing support housing. The permanent magnet system of the electric machine is installed on the inner surface of the turbocharger rotor in such a way that this system covers the outer surface of the stator of the electric machine. The invention makes it possible to increase the power of a built-in electric machine within the original dimensions of a gas turbine engine (RU 2252316, F01D 15/10, 12/27/2004). The disadvantages of this engine also include power losses in its friction units and the need to provide an oil supply to lubricate the units.

Также из уровня техники известен газотурбинный двигатель с регенерацией тепла содержащий однокаскадный газогенератор, образованный компрессором высокого давления, камерой сгорания и турбиной высокого давления, силовой газовой турбиной, газовоздушным теплообменником, дополнительным компрессором, установленным на одном валу с силовой воздушной турбиной, вход в которую через воздушную полость газовоздушного теплообменника связан с выходом из дополнительного компрессора, газовая полость газовоздушного теплообменника соединена с выходом из газовой силовой турбины, при этом F₁:F₂=2-5, a F₃:F₄=0,5-1, где F₁ - площадь проточной части дополнительного компрессора на входе, F₂ - площадь проточной части дополнительного компрессора на выходе, F₃ - площадь горла первого соплового аппарата воздушной силовой турбины, F₄ - площадь горла первого соплового аппарата газовой силовой турбины (RU 2192552, F02C 7/08, 10.11.2002 г.). Недостатком такой конструкции является относительно низкая экономичность двигателя вследствие ограничения по степени сжатия, а также низкие термический КПД двигателя и полезная мощность на валу силовой свободной турбины и, как следствие, низкая экономичность установки в целом.Also known from the prior art is a gas turbine engine with heat recovery containing a single-stage gas generator formed by a high-pressure compressor, a combustion chamber and a high-pressure turbine, a power gas turbine, a gas-air heat exchanger, an additional compressor mounted on the same shaft with a power air turbine, the entrance to which is through an air the cavity of the gas-air heat exchanger is connected to the outlet of the additional compressor, the gas cavity of the gas-air heat exchanger is connected to the outlet of the gas power turbine, with F ₁ : F ₂ = 2-5, and F ₃ : F ₄ = 0.5-1, where F ₁ - area of the flow part of the additional compressor at the inlet, F ₂ - area of the flow part of the additional compressor at the outlet, F ₃ - area of the throat of the first nozzle apparatus of the air power turbine, F ₄ - area of the throat of the first nozzle apparatus of the gas power turbine (RU 2192552, F02C 7/ 08, 11/10/2002). The disadvantage of this design is the relatively low efficiency of the engine due to restrictions on the compression ratio, as well as the low thermal efficiency of the engine and the net power on the shaft of the power free turbine and, as a consequence, the low efficiency of the installation as a whole.

Также известен газотурбинный двигатель, содержащий компрессор, камеру сгорания, турбину, свободную турбину, раму, систему аварийного отключения, в котором двигатель разделен на модуль газогенератора и модуль свободной турбины, при этом, в частности, его соосные валы, соединенные с помощью шлицев, содержат фиксирующую валы резьбовую втулку со шлицами, пружину и стопорный элемент, контактирующий со шлицами втулки и одного из валов, причем втулка выполнена с цилиндрическим хвостовиком, на котором выполнены наружные шлицы, а стопорный элемент выполнен в виде обоймы с наружными и внутренними шлицами, контактирующими со шлицами вала и втулки, при этом обойма охватывает хвостовик втулки и подпружинена относительно его (RU 31816, F02C 7/00, 27.08.2003 г.).A gas turbine engine is also known, containing a compressor, a combustion chamber, a turbine, a free turbine, a frame, an emergency shutdown system, in which the engine is divided into a gas generator module and a free turbine module, and, in particular, its coaxial shafts connected by splines contain a threaded bushing with splines securing the shafts, a spring and a locking element in contact with the splines of the bushing and one of the shafts, wherein the bushing is made with a cylindrical shank on which external splines are made, and the locking element is made in the form of a cage with external and internal splines contacting the splines shaft and bushing, while the holder covers the bushing shank and is spring-loaded relative to it (RU 31816, F02C 7/00, 08/27/2003).

Также известен газотурбинный двигатель с регенерацией тепла, который включает в себя газогенератор, содержащий компрессор высокого давления, камеру сгорания и турбину высокого давления, силовую газовую турбину, газовоздушный теплообменник, дополнительный компрессор. Дополнительный компрессор установлен на одном валу с газовой силовой турбиной и с воздушной силовой турбиной. Вход в воздушную силовую турбину через воздушную полость газовоздушного теплообменника связан с выходом из дополнительного компрессора. Газовая полость газовоздушного теплообменника соединена с выходом из газовой силовой турбины. Газогенератор дополнительно снабжен компрессором низкого давления и турбиной низкого давления. Изобретение защищает величину отношения площади проточной части дополнительного компрессора на входе к его площади на выходе и величину отношения площади проточной части дополнительного компрессора на выходе к площади горла первого соплового аппарата воздушной силовой турбины. Изобретение позволяет уменьшить степень повышения давления в дополнительном компрессоре и увеличить расход воздуха через воздушную силовую турбину, повысить мощность, КПД и уменьшить стоимость безредукторной газотурбинной установки вследствие меньшей металлоемкости (RU 2346170, F02C 7/08, 10.02.2009 г.). Недостатком известной конструкции также является неэффективная работа газотурбинного двигателя в составе безредукторной энергетической газотурбинной установки.A gas turbine engine with heat recovery is also known, which includes a gas generator containing a high-pressure compressor, a combustion chamber and a high-pressure turbine, a power gas turbine, a gas-air heat exchanger, and an additional compressor. The additional compressor is mounted on the same shaft as the gas power turbine and the air power turbine. The entrance to the air power turbine through the air cavity of the gas-air heat exchanger is connected to the exit from the additional compressor. The gas cavity of the gas-air heat exchanger is connected to the outlet of the gas power turbine. The gas generator is additionally equipped with a low-pressure compressor and a low-pressure turbine. The invention protects the ratio of the area of the flow path of the additional compressor at the inlet to its area at the outlet and the ratio of the area of the flow path of the additional compressor at the outlet to the area of the throat of the first nozzle apparatus of the air power turbine. The invention makes it possible to reduce the degree of pressure increase in the additional compressor and increase the air flow through the air power turbine, increase power, efficiency and reduce the cost of a gearless gas turbine unit due to lower metal consumption (RU 2346170, F02C 7/08, 02/10/2009). A disadvantage of the known design is also the inefficient operation of the gas turbine engine as part of a gearless power gas turbine installation.

Всем перечисленным газотурбинным двигателям присущи следующие недостатки: повышенные вибрационные нагрузки на установку в целом и износ трущихся поверхностей подшипников, как следствие - сравнительно невысокий КПД установки, а также высокие эксплуатационные расходы, возникающие по указанным причинам.All of the listed gas turbine engines have the following disadvantages: increased vibration loads on the installation as a whole and wear of the rubbing surfaces of the bearings, as a result - a relatively low efficiency of the installation, as well as high operating costs arising for these reasons.

Задача полезной модели состоит в устранении перечисленных выше недостатков, путем разработки новой конструкции одновальной газотурбинной установки, используемой стационарно для выработки тепловой и электрической энергии, более высокого технологического уровня, соответствующего современным технологическим требованиям, в том числе, обеспечивающего существенное снижение вибрационных нагрузок на установку в целом, снижение износа трущихся поверхностей опорных подшипников установки, как следствие - повышение КПД установки, а также снижение эксплуатационных расходов, возникающих по указанным причинам.The purpose of the utility model is to eliminate the above-mentioned disadvantages by developing a new design of a single-shaft gas turbine unit, used stationary for the generation of thermal and electrical energy, of a higher technological level that meets modern technological requirements, including providing a significant reduction in vibration loads on the installation as a whole , reducing the wear of the rubbing surfaces of the support bearings of the installation, as a result - increasing the efficiency of the installation, as well as reducing operating costs arising for these reasons.

Технический результат заявленного технического решения представляет собой совокупность технических результатов, заключающихся, главным образом, в существенном снижении вибрационных нагрузок на установку в целом, снижении износа трущихся поверхностей опорных подшипников установки, как следствие - повышение КПД установки - газотурбинного двигателя, а также снижение эксплуатационных расходов, возникающих по указанным причинам.The technical result of the claimed technical solution is a set of technical results, consisting mainly in a significant reduction in vibration loads on the installation as a whole, reducing wear on the rubbing surfaces of the support bearings of the installation, as a result - increasing the efficiency of the installation - a gas turbine engine, as well as reducing operating costs, arising for the specified reasons.

Указанная выше задача решается путем создания газотурбинной установки, выполненной на одном валу единым сборочным блоком на едином рамном основании, содержащей входной патрубок, осевой компрессор, трубчатокольцевую камеру сгорания, двухступенчатую осевую турбину, ротор с магнитными опорно-упорными подшипниками, диффузор турбины, а также, рекуператор, установленный в газоходе между турбиной и котлом утилизатором, при этом расстояние между опорно-упорными магнитными подшипниками составляет: от 0,735 L до 0,775 L, где L - длина ротора газотурбинной установки.The above problem is solved by creating a gas turbine unit made on a single shaft as a single assembly block on a single frame base, containing an inlet pipe, an axial compressor, a tubular-ring combustion chamber, a two-stage axial turbine, a rotor with magnetic thrust bearings, a turbine diffuser, and also, a recuperator installed in the gas duct between the turbine and the waste heat boiler, while the distance between the magnetic thrust bearings is: from 0.735 L to 0.775 L, where L is the length of the gas turbine rotor.

Кроме того, оптимальное расстояние между опорно-упорными подшипниками составляет: от 0,745 L до 0,755 L, где L - длина ротора газотурбинной установки.In addition, the optimal distance between thrust bearings is: from 0.745 L to 0.755 L, where L is the length of the gas turbine rotor.

При этом максимальное снижение вибрационных нагрузок достигается при выполнении установки с обеспечением ее работы в диапазоне мощностей от 7 до 12 МВт, при обеспечении скорости вращения вала установки в диапазоне от 5850 оборотов в минуту до 6250 оборотов в минуту, с преимущественным значением вращения вала 6150 оборотов в минуту.In this case, the maximum reduction in vibration loads is achieved when the installation is carried out ensuring its operation in the power range from 7 to 12 MW, while ensuring the installation shaft rotation speed in the range from 5850 rpm to 6250 rpm, with a predominant shaft rotation value of 6150 rpm minute.

Как видно из приведенного выше, газотурбинная установка, выполнена на одном валу единым сборочным блоком на едином рамном основании - что является первым существенным инженерным шагом их предлагаемых для решения поставленной задачи. Выполнение перечисленных элементов на одном валу единым сборочным блоком обеспечивает, в частности, снижение вибрационных нагрузок установки.As can be seen from the above, the gas turbine installation is made on a single shaft as a single assembly block on a single frame base - which is the first significant engineering step of their proposed solution to the problem. The execution of the listed elements on one shaft as a single assembly block ensures, in particular, a reduction in the vibration loads of the installation.

Установка содержит элементы, обеспечивающие ее работу, это входной патрубок, осевой компрессор, трубчатокольцевая камера сгорания, двухступенчатая осевая турбина, ротор с магнитными опорно-упорными подшипниками, диффузор турбины, а также, рекуператор, установленный в газоходе между турбиной и котлом утилизатором. Перечисленные элементы, их наличие в установке, а также их взаимная компоновка на одном валу и единым сборочным блоком, использование магнитных подшипников, также направлены на снижение вибрационных нагрузок установки в целом.The installation contains elements that ensure its operation, these are an inlet pipe, an axial compressor, a tubular-ring combustion chamber, a two-stage axial turbine, a rotor with magnetic thrust bearings, a turbine diffuser, and also a recuperator installed in the gas duct between the turbine and the waste heat boiler. The listed elements, their presence in the installation, as well as their mutual arrangement on one shaft and a single assembly block, the use of magnetic bearings, are also aimed at reducing the vibration loads of the installation as a whole.

Существенно важным является полученное расчетным и экспериментальным путем, расстояние между магнитными опорно-упорными подшипниками ротора: от 0,735 L до 0,775 L, где L - длина ротора газотурбинной установки, которое обеспечивает существенное снижение вибрационных нагрузок. Также обеспечивается, в частности, снижение износа трущихся поверхностей опорных подшипников установки, и, как следствие - повышение КПД установки.Essentially important is the distance between the magnetic thrust bearings of the rotor, obtained by calculation and experiment: from 0.735 L to 0.775 L, where L is the length of the gas turbine rotor, which provides a significant reduction in vibration loads. It also ensures, in particular, a reduction in wear on the rubbing surfaces of the unit's support bearings, and, as a consequence, an increase in the efficiency of the unit.

Полученное расчетным и эксплуатационным путем оптимальное расстояние между подшипниками составляет: от 0,745 L до 0,755 L, где L - длина ротора газотурбинной установки.The optimal distance between bearings obtained by calculation and operation is: from 0.745 L to 0.755 L, where L is the length of the gas turbine rotor.

В прилагаемой к описанию Таблице приведены расчетные и эксплуатационные значения параметров установки, обосновывающие значимость параметров установки.The table attached to the description shows the calculated and operational values of the installation parameters, justifying the significance of the installation parameters.

Как видно из приведенного выше, газотурбинная установка, выполнена на одном валу единым сборочным блоком на едином рамном основании - что является существенным инженерным шагом их предлагаемых для решения поставленной задачи. Выполнение перечисленных элементов на одном валу единым сборочным блоком обеспечивает, в частности, снижение вибрационных нагрузок установки.As can be seen from the above, the gas turbine unit is made on a single shaft as a single assembly block on a single frame base - which is a significant engineering step of their proposed solution to the task at hand. The execution of the listed elements on one shaft as a single assembly block ensures, in particular, a reduction in the vibration loads of the installation.

Как в известно, работа активного магнитного подшипника, в отличие от простого подшипника, базируется на принципе электромагнитной левитации - левитации с использованием электрического и магнитного полей. При таких обстоятельствах вращение вала в подшипнике происходит без физического контакта поверхностей друг с другом. Именно по этой причине полностью исключается необходимость смазки взаимодействующих поверхностей, при этом также положительным техническим эффектом является исключение механического износа взаимодействующих поверхностей, повышение их долговечности и, как следствие, снижение затрат на их изготовление и эксплуатацию.As you know, the operation of an active magnetic bearing, in contrast to a simple bearing, is based on the principle of electromagnetic levitation - levitation using electric and magnetic fields. Under such circumstances, the rotation of the shaft in the bearing occurs without physical contact of the surfaces with each other. It is for this reason that the need for lubrication of interacting surfaces is completely eliminated, while a positive technical effect is also the elimination of mechanical wear of interacting surfaces, increasing their durability and, as a consequence, reducing the costs of their manufacture and operation.

Полученное расчетным и эксплуатационным путем оптимальное расстояние между подшипниками составляет: от 0,745 L до 0,755 L, где L - длина ротора газотурбинной установки. При таком выполнении обеспечивается максимальное снижение колебаний оси установки и влияние этих колебаний на вибрационные нагрузки на установку.The optimal distance between bearings obtained by calculation and operation is: from 0.745 L to 0.755 L, where L is the length of the gas turbine rotor. This implementation ensures maximum reduction of vibrations of the installation axis and the influence of these vibrations on vibration loads on the installation.

Ниже приводится пример работы газотурбинной установки, в котором приведены основные (базовые для этой полезной модели) параметры работы, никак не ограничивающие все возможные варианты изготовления и эксплуатации газотурбинной установки.Below is an example of the operation of a gas turbine unit, which shows the main (basic for this utility model) operating parameters that do not in any way limit all possible options for the manufacture and operation of a gas turbine unit.

Управление работой установки осуществляется автоматизированной системой управления (использующей тиристорные преобразователи), при этом вся система управления предназначена, в частности, для включения установки, установление ее рабочих режимов и выключения.The operation of the installation is controlled by an automated control system (using thyristor converters), and the entire control system is designed, in particular, to turn on the installation, establish its operating modes and turn it off.

В газотурбинной установке, выполненной на одном валу единым сборочным блоком на едином рамном основании, содержащей, входной патрубок, осевой компрессор, трубчатокольцевую камеру сгорания, двухступенчатую осевую турбину, ротор с магнитными опорно-упорными подшипниками, диффузор турбины, а также, рекуператор, установленный в газоходе между турбиной и котлом утилизатором, осуществляется подвод под высоким давлением воздуха, топлива, далее - воспламенение газовой смеси, генерирование электричества и тепла с использованием элементов установки: компрессора, турбины, рекуператора - в обычном режиме, включая отвод отработанных продуктов горения.In a gas turbine installation, made on one shaft as a single assembly block on a single frame base, containing an inlet pipe, an axial compressor, a tubular-ring combustion chamber, a two-stage axial turbine, a rotor with magnetic thrust bearings, a turbine diffuser, and also a recuperator installed in in the gas duct between the turbine and the recovery boiler, air and fuel are supplied under high pressure, then the gas mixture is ignited, electricity and heat are generated using the installation elements: compressor, turbine, recuperator - in the usual mode, including the removal of waste combustion products.

При этом за счет выполнения установки на одном валу единым сборочным блоком на едином рамном основании - что т.н. «пассивно» снижает вибронагрузку на всю систему, а также выполнения расстояния между подшипниками (для данного примера) 0,735 L, где L - длина ротора газотурбинной установки, достигается существенное виброгашение, т.е. снижение вертикальных вибраций (отклонений оси установки от горизонтали).Moreover, due to the installation on one shaft with a single assembly block on a single frame base - which is the so-called. “passively” reduces the vibration load on the entire system, and also by keeping the distance between the bearings (for this example) 0.735 L, where L is the length of the gas turbine rotor, significant vibration damping is achieved, i.e. reduction of vertical vibrations (deviations of the installation axis from the horizontal).

Для данного примера, максимальное снижение вибрационных нагрузок и повышение КПД установки в целом достигается при выполнении установки с обеспечением ее работы на уровне 9 Мвт, при обеспечении скорости вращения вала установки в 6150 оборотов в минуту.For this example, the maximum reduction in vibration loads and an increase in the efficiency of the installation as a whole is achieved when the installation is carried out with its operation at a level of 9 MW, while ensuring a rotation speed of the installation shaft of 6150 rpm.

Из изложенного видно, что при осуществлении полезной модели достигается совокупность технических результатов, заключающихся, главным образом, в существенном снижении вибрационных нагрузок на установку - газотурбинного двигателя мощностного ряда от 7 до 12 МВт, в целом, снижении износа трущихся поверхностей опорных подшипников установки, как следствие - повышение КПД установки также снижение эксплуатационных расходов, возникающих по указанным причинам.From the foregoing it is clear that when implementing the utility model, a set of technical results is achieved, consisting mainly in a significant reduction in vibration loads on the installation - a gas turbine engine in the power range from 7 to 12 MW, in general, reducing the wear of the rubbing surfaces of the support bearings of the installation, as a consequence - increasing the efficiency of the installation and reducing operating costs arising for these reasons.

Claims

1. A gas turbine unit, made on one shaft as a single assembly block on a single frame base, containing an inlet pipe, an axial compressor, a tubular-ring combustion chamber, a two-stage axial turbine, a rotor with magnetic thrust bearings, a turbine diffuser, as well as a recuperator, while the distance between the magnetic thrust bearings ranges from 0.735 L to 0.775 L, where L is the length of the gas turbine rotor.

2. Gas turbine installation according to claim 1, characterized in that the optimal distance between the thrust magnetic bearings is from 0.745 L to 0.755 L, where L is the length of the gas turbine installation rotor.

3. Gas turbine installation according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that the maximum reduction in vibration loads is achieved when performing the installation, ensuring its operation in the power range from 7 to 12 MW, while ensuring the rotation speed of the installation shaft in the range from 5850 rpm to 6250 rpm, with a predominant shaft rotation value is 6150 rpm.