Газотурбинни електроцентрали. Мобилна газотурбинна електроцентрала

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

За функционирането на промишлени и стопански съоръжения, разположени на значително разстояние от централизираните електропроводи, се използват малки електрогенериращи инсталации. Те могат да работят с различни видове гориво. Газотурбинните електроцентрали са най-разпространени поради тяхната висока ефективност, способност за генериране на топлинна енергия и редица други характеристики.

Принцип на действие

В основата на газотурбинната електроцентрала (GTPP) е газотурбинен двигател - електроцентрала, работеща на енергията на изгаряне на газообразно гориво, механично свързана с електрически генератори и комбинирана с тях в единна система. Газотурбинната инсталация е най-мощният двигател с вътрешно горене. Специфичната му мощност може да бъде 6 kW/kg.

За разлика от други видове мощностинсталации, в газотурбинните двигатели всички процеси протичат в поток от постоянно движещ се газ. Атмосферният въздух, компресиран от компресори, влиза в горивната камера заедно с горивото. Сместа се запалва с отделянето на голямо количество продукти от горенето под високо налягане, които оказват натиск върху лопатките, въртят ги, а с тях и електрическите генератори.

Капацитетът на газотурбинна електроцентрала варира от 20 киловата до няколкостотин мегавата. Всеки горим материал, който може да бъде диспергиран (фино смлян) и представен в газообразна форма, може да се използва като гориво.

Предимства на GTPP

Важно предимство на газотурбинните електроцентрали е възможността за едновременно използване на два вида енергия - електрическа и топлинна. Освен това количеството топлина, което се дава на потребителя, е два до три пъти по-голямо от количеството генерирана електроенергия. Когенерацията (процесът на генериране на два вида енергия) става възможна, когато на изпускателната тръба на турбината се монтира специален котел за отпадъчна топлина.

С помощта на газови турбинни електроцентрали е възможно да се създават автономни енергийни комплекси, които могат да решат няколко проблема едновременно:

1. Осигурете електричество на частни и промишлени съоръжения.
2. Използвайте страничен газ от добива на нефт.
3. Отопление на технически помещения и жилищни сгради със странична топлина.

Всичко това ни позволява значително да намалим разходите за осигуряване на предприятието, да създадем оптимални условия за работа на персонала иконцентрирайте материални ресурси и капитал за разширяване на производството и решаване на други, по-важни задачи.

Характеристики на газотурбинните електроцентрали

Една от основните характеристики на GTPP е възможността да работи с практически всякакъв вид гориво. Както беше отбелязано по-рано, газовите турбинни електроцентрали могат да използват гориво, което може да бъде разпръснато за работа. Това може да бъде бензин, мазут, петрол, природен газ, алкохол и дори натрошени въглища.

В дизайна на GTPP практически няма движещи се елементи. Единствената движеща се част, която комбинира ротора на генератора, турбинните колела и компреса, може да бъде окачена с помощта на газодинамичен лагер. В резултат на това износването на работните възли ще бъде сведено до минимум, което значително ще повлияе на издръжливостта на инсталацията.

В същото време периодът на сервизна поддръжка се увеличава до 60 хиляди часа непрекъсната работа или до 7 години работа. Газотурбинните електроцентрали не могат да се използват като резервни източници на енергия, тъй като по време на пускането частите се износват особено интензивно. Броят на пускането на заводи е ограничен до 300 годишно.

Mobile GTES

Специално място в индустриалния сектор заемат мобилните газотурбинни агрегати. За разлика от конвенционалните GTPP, те имат по-малки размери и тегло, оборудвани са на мобилна платформа и са оборудвани с електронни системи за управление. По правило такива комплекси се използват завъзстановяване на електрозахранването на съоръжението.

Мобилната газотурбинна електроцентрала е разположена на павирани площадки, които осигуряват стабилна позиция. Към него е свързан горивопровод, а в непосредствена близост е монтирана трансформаторна подстанция. Времето за внедряване зависи от вида на инсталацията, но обикновено не надвишава 8-12 часа.

Капацитетът на мобилните блокове варира от 5 до 25 MW. В същото време ефективността на мобилните ГТЕЦ започва да расте от 35%. Подобно на стационарните електроцентрали, мобилните комплекси също излъчват топлинна енергия. Но в същото време те създават по-малко разходи, свързани с експлоатацията и въвеждането в експлоатация.

Електроцентрали с комбиниран цикъл

Инсталация за пара и газ може да се нарече модификация на GTPP. Подобно на газотурбинните електроцентрали, такива генератори използват енергията на изгаряне на дисперсно гориво. Но преминавайки през турбината, газообразните продукти отстъпват само част от енергията си и се отделят в атмосферата в загрято състояние. Инсталациите с комбиниран цикъл използват тази топлина.

Конструкцията на генераторите с комбиниран цикъл има парна електроцентрала, която се намира в крайната част на турбината. Съдържа вода, която кипи от нагрятите продукти на горенето. Генерира се огромно количество пара, която върти турбината и захранва допълнителния генератор.

Газови турбини и централи с комбиниран цикъл могат да се използват във всички индустриииндустрия, но вторият тип генератори е за предпочитане, тъй като тяхната ефективност е над 60%.

GTPS приложения

Използването на газотурбинни инсталации е препоръчително за потребители, отдалечени от централизирани електропроводи, както и за сезонно функциониращи съоръжения. В този случай разходите за осигуряване на предприятието с електроенергия ще бъдат по-ниски, отколкото за свързване към електропроводи.

Големите ГТЕЦ трябва да се използват вместо ТЕЦ, ако има евтин източник на гориво. Тази ситуация е характерна за нефтените и газовите райони на Север. В същото време е възможно да се пести от отопление на помещенията.

Напоследък мобилната газотурбинна електроцентрала се използва широко в градските райони поради ниското ниво на шум, вибрации и токсичност на отработените газове. Препоръчително е да го използвате в случаите, когато е трудно да се свържете към градската електрическа мрежа или цената на последната е твърде висока.