2.2.5. Газотурбинное топливо

Согласно ГОСТ 10433-75 "Топливо нефтяное для газотурбинных установок" топливо получают из дистиллятов вторичных процессов и прямой перегонки нефти. В таблице ... приведены требования к качеству газотурбинного топлива. Оно характеризуется низкой зольностью – 0,01% ( т.е. на уровне дизельного топлива), при повышенной зольности в проточной части турбины оседают отложения. Строго ограничивается содержание ванадия и серы. Наличие ванадия приводит к высокотемпературной ванадиевой коррозии лопаток газовой турбины, при этом коррозионно-активным является пентаоксид ванадия V₂O₅.

Последний при температуре >650^оС, будучи в полужидком состоянии, катализирует процесс окисления металла кислородом и одновременно растворяет продукты окисления, способствуя взаимодействию кислорода с металлом. С повышением содержания ванадия в топливе скорость коррозии возрастает, и чем выше температура, тем при более низком его содержании наблюдается характерный перелом,свидетельствующий о начале катастрофического коррозионного процесса. Сера усиливает ванадиевую коррозию железных сплавов.

Даже при малом содержании ванадия возможна коррозия, вызываемая присутствием натния и калия ( натрий попадает в топливо с водой, особенно при транспортировании его водным транспортом). Сульфат натрия NA₂SO₄ , попадая в камере сгорания в зоны высоких температур, диссоциирует, при этом выделяется триоксид серы и ион кислорода. Последний взаимодействует с оксидной пленкой, и сульфат-ион в случае нарушения защитной пленки непосредственно взаимодействует с металлом лопатки, при этом образуются сульфид и оксид металла, а также ион кислорода. Обычно содержание натрия и калия в газотурбинных топливах не превышает 0,0004%.

За последние 20 лет развития газотурбостроения, в связи с изменением режима работы турбины и повышением температуры газов на выходе газотурбинной установки, требования к топливу постоянно ужесточались. Было создано топливо нефтяное (ТУ 38 101856 – 80) для пиковых газотурбинных установок с более жесткими требованиями к содержанию ванадия, натрия, калия и кальция.

На нефтеперерабатывающих предприятиях газотурбинное топливо по ГОСТ 10433 – 75 и ЕН 38 101858 – 80 получают компаундированием легких газойлей коксования, каталитического крекинга и прямогонных фракций дизельного топлива, выкипающих в пределах 180 – 420^оС. В некоторых случаях газотурбинное топливо получают только на основе продуктов прямой перегонки, и тогда возникают трудности с обеспечением требуемой температуры застывания (<5^оС). Последняя является важнейшим показателем при использовании топлива на газотурбинных установках водного транспорта, не оборудованных системами подогрева. Снизить t_заст можно введением депрессорных присадок. Концентрация в топливе присадки зависит от типа перерабатываемой нефти, состава и технологии получения.