Газови турбини. Мобилна електроцентрала за газови турбини

За експлоатацията на промишлени и икономически съоръжения, намиращи се на значително разстояние от централизираните линии за електропроводи, се използват малки електроцентрали за производство на електроенергия. Те могат да функционират с различни видове гориво. Най-разпространените електроцентрали с газови турбини поради високата ефективност, способността за генериране на топлинна енергия и редица други характеристики.

Принцип на действие

Основата на електроцентралата с газови турбини (GTES) е газови турбинни двигатели - електроцентрала, която работи с енергията от изгаряне на газообразни горива, механично свързана с електрически генератори и комбинирана с тях в една единствена система. Инсталацията за газови турбини е най-мощният двигател с вътрешно горене. Специфичната му мощност може да бъде 6 kW / kg.За разлика от другите видове електроцентрали, в GTE всички процеси протичат в потока на постоянно движещ се газ. Компресирани от компресорите, атмосферен въздух заедно с гориво влиза в горивната камера. Сместа се запалва с освобождаването на голям брой горивни продукти под високо налягане, които притискат остриетата, въртят ги и заедно с тях и електрически генератори.

Капацитетът на електроцентралата за газови турбини варира от 20 киловата до няколкостотин мегавата. Всеки запалим материал може да се използва като гориво, което може да бъде диспергирано (фино раздробено) и представено в газообразно състояние.

Предимства на GTES

Важно предимство на електроцентралите с газови турбини е възможността за едновременно използване на два типа енергия - електрически и термични. И количеството топлина, предоставено на потребителя, е два до три пъти повече от количеството произведена електроенергия. Когенерацията (процесът на генериране на два типа енергия) става възможна, когато има специална котел за отпадъчна топлина върху изпускателната тръба на турбината.Използването на електроцентрали с газови турбини е възможно да се създадат автономни енергийни комплекси, които да разрешават едновременно няколко проблема:

1. Предоставяне на електроенергия на частни и промишлени съоръжения.
2. Изхвърлете вторичния газ в производството на нефт.
3. Затопляйте технически помещения и жилищни сгради с индиректна топлина.

Всичко това позволява значително да се намалят разходите за осигуряване на предприятието, да се създадат оптимални условия за работа на персонала и да се концентрират материалните средства и капиталът върху разширяването на производството и решаването на други по-важни задачи.

Характеристики на електроцентралите с газови турбини

Една от основните характеристики на GTES е способността да функционира практически на всякакъв вид гориво. Както беше споменато по-горе, електроцентралите с газови турбини могат да използват гориво, което може да бъде разпръснато за работа. По този начин могат да се използват бензин, мазут, нефт, природен газ, алкохол и дори смлени въглища.В проекта GTES няма практически движещи се елементи. Единствената подвижна част, която съчетава генераторния ротор, турбинните колела и компресора, може да бъде окачена с помощта на газ-динамичен лагер. В резултат на това износването на работните единици ще бъде сведено до минимум, което ще окаже значително влияние върху издръжливостта на инсталацията.

В същото време периодът на междусервивната поддръжка се увеличава до 60 000 часа непрекъсната работа или до 7 години работа. Електроцентралите с газови турбини не могат да се използват като резервни енергийни източници, тъй като по време на стартирането им детайлите се износват особено интензивно. Броят на стартиралите растения е ограничен до 300 на година.

Мобилен GTES

Специално място в индустриалната сфера заемат мобилните газотурбинни инсталации. За разлика от конвенционалните GTES те имат по-малки размери и тегло, са оборудвани на мобилна платформа и са оборудвани с електронни системи за управление. По принцип такива комплекси се използват за възстановяване на електроенергията в съоръжението.Една мобилна електроцентрала за газови турбини се разполага на твърди настилки, осигуряващи стабилна позиция. За него се довежда горивопроводът и в непосредствена близост се установява трансформаторна подстанция. Времето за разгръщане зависи от вида на инсталацията, но обикновено не надвишава 8-12 часа.

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

Електроцентрали с комбиниран цикъл

Инсталацията за пара и газ може да се нарече модификация GTES. Както и газови турбини електроцентрали, подобни генератори използват енергията на изгаряне на диспергирано гориво. Но преминавайки през турбината, газовите продукти отделят само част от енергията си и се отделят в атмосферата в отопляемо състояние. Парогенераторите използват тази топлина.При проектирането на генератори за комбиниран цикъл има парна електроцентрала, разположена в крайната част на турбината. Той съдържа вода, която кипи от отопляеми горивни продукти. Оформя се огромно количество пара, което върти турбината и задвижва допълнителния генератор в действие.

Газовата турбина и електроцентралите с комбиниран цикъл могат да се използват във всички отрасли, но за предпочитане е вторият вид генератори, тъй като тяхната ефективност е повече от 60%.

Области на приложение на GTES

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

Големият GTES е целесъобразно да се използва вместо топлоелектрически централи в случай че има евтин източник на гориво. Тази ситуация е характерна за районите, които носят нефт и газ на север. В същото време е възможно да се спести на отоплителното пространство.Наскоро мобилната централа за газови турбини се използва широко в градските условия поради ниското ниво на произведен шум, вибрации и токсичност на отработените газове. Препоръчително е да се използва в случаите, когато връзката с градската мрежа е трудна или разходите за нея са твърде високи.