Elektrarne plinske turbine. Mobilna plinska turbinska elektrarna

Za delovanje industrijskih in gospodarskih objektov, ki se nahajajo na precejšnji razdalji od centraliziranih prenosnih daljnovodov, se uporabljajo manjše elektrarne. Lahko delujejo na različnih vrstah goriva. Najbolj razširjene elektrarne plinske turbine zaradi visoke učinkovitosti, zmožnosti ustvarjanja toplotne energije in številnih drugih funkcij.

Načelo delovanja

Osnova elektrarne plinske turbine (GTES) je plinski turbinski motor - elektrarna, ki deluje na energijo zgorevanja plinastih goriv, mehansko povezanih z električnimi generatorji in v kombinaciji z njimi v en sam sistem. Naprava plinske turbine je najmočnejši motor z notranjim zgorevanjem. Njegova specifična moč je lahko 6 kW / kg. Za razliko od drugih vrst elektrarn, v GTE se vsi procesi pojavljajo v toku nenehno premikajočega se plina. Stisnjeni s kompresorji, atmosferski zrak skupaj z gorivom vstopi v zgorevalno komoro. Mešanica se vžge s sproščanjem velikega števila produktov izgorevanja pod visokim pritiskom, ki pritiska na rezila, jih vrti in s tem tudi električne generatorje.

Zmogljivost elektrarne plinske turbine se giblje od 20 kilovatov do nekaj sto megavatov. Vsem vnetljivim materialom se lahko uporablja kot gorivo, ki se lahko razprši (fino razdeli) in ga predstavi v plinasti obliki.

Prednosti GTES

Pomembna prednost plinskih turbinskih elektrarn je možnost hkratne uporabe dveh vrst energije - električne in toplotne. Količina toplote, ki jo daje potrošnik, je dva do trikrat večja od količine proizvedene električne energije. Kogeneracija (proces ustvarjanja dveh vrst energije) postane možna pri namestitvi posebnega kotla za rekuperacijo toplote na izpuh turbine. Z uporabo plinskih turbinskih elektrarn je mogoče ustvariti avtonomne energetske komplekse, ki lahko hkrati rešujejo več problemov:

1. Zagotovite električno energijo za zasebne in industrijske objekte.
2. Odstranite stranski proizvod plina pri proizvodnji olja.
3. Ogrevanje tehničnih prostorov in stanovanjskih zgradb s stransko toploto.

Vse to omogoča znatno zmanjšanje stroškov zagotavljanja podjetja, ustvarjanje optimalnih pogojev za delo osebja in koncentriranje materialnih sredstev in kapitala za širitev proizvodnje in reševanje drugih, bolj pomembnih nalog.

Značilnosti plinskih turbinskih elektrarn

Ena od glavnih značilnosti GTES je zmožnost delovanja praktično na vseh vrstah goriva. Kot smo že omenili, lahko plinske turbine uporabljajo gorivo, ki se lahko razprši za delovanje. Kot tak lahko uporabimo bencin, kurilno olje, nafto, zemeljski plin, alkohol in celo zemeljski premog. V načrtu GTES praktično ni premikajočih se elementov. Edini premični del, ki združuje rotorja generatorja, turbinskih koles in stiskanja, lahko z uporabo plinskega dinamičnega ležaja prekinemo. Zaradi tega bo obrabljenost delovnih enot zmanjšana, kar bo pomembno vplivalo na dolgoživost naprave.

Hkrati se obdobje medresorskega vzdrževanja poveča na 60.000 ur neprekinjenega delovanja ali do 7 let delovanja. Termoelektrarne plinskoturbin ne morejo biti uporabljene kot stalni energetski viri, saj se ob zagonu podrobnosti podrobneje obrabijo. Število zagonov rastlin je omejeno na 300 letno.

Mobilni GTES

Posebno mesto na industrijskem področju zasedajo mobilne plinske turbine. Za razliko od običajnih GTES imajo manjše dimenzije in težo, so opremljeni na mobilni platformi in opremljeni z elektronskimi krmilnimi sistemi. Takšni kompleksi se praviloma uporabljajo za obnovitev oskrbe z električno energijo v objektu. Mobilna plinska turbinska elektrarna je nameščena na trdnih straneh, ki zagotavljajo stabilen položaj. V njem je dobavljen gorivni plin, v neposredni bližini pa je postavljena transformatorska postaja. Čas uvajanja je odvisen od vrste namestitve, običajno pa ne presega 8-12 ur.

Zmogljivost mobilnih naprav variira od 5 do 25 MW. Hkrati se učinkovitost mobilnih GTES začne povečevati s 35%. Kot stacionarne elektrarne mobilni kompleksi proizvajajo tudi toplotno energijo. Toda hkrati ustvarjajo manj stroškov, povezanih z delovanjem in zagonom.

Elektrarne v kombiniranem ciklu

Parno in plinsko napeljavo lahko imenujemo modifikacija GTES. Kot elektrarne s plinskimi turbinami, podobni generatorji uporabljajo energijo zgorevanja razpršenega goriva. Toda skozi turbino se plinasti izdelki odrežejo le del svoje energije in se sproščajo v ozračje v ogrevanem stanju. Rastline s paro uporabljajo to toploto. Pri zasnovi generatorjev s kombiniranim ciklusom se nahaja parna elektrarna, ki se nahaja v končnem delu turbine. Vsebuje vodo, ki vre na ogrevanih produktih zgorevanja. Obstaja ogromna količina pare, ki vrti turbino in poganja dodatni generator v delovanje.

Plinske turbine in kombinirane elektrarne se lahko uporabljajo v vseh industrijskih panogah, vendar je druga vrsta generatorjev bolj priporočljiva, saj je njihova učinkovitost več kot 60%.

Področja uporabe GTES

Uporaba enot plinskih turbin je za oddaljene odjemalce koristna od centraliziranih omrežij za oskrbo z električno energijo, pa tudi za sezonsko delujoče naprave. V tem primeru bodo stroški zagotavljanja električne energije podjetju nižji kot pri priključitvi na daljnovode.

Veliko velikost GTES je primeren za uporabo namesto termoelektrarne v primeru poceni goriva. Ta položaj je značilen za naftne in plinske regije na severu. V tem primeru lahko shranite in ogrevate prostor. V zadnjem času se je mobilna plinska turbinska elektrarna v mestnih pogojih razširila zaradi nizke ravni hrupa, vibracij in toksičnosti izpušnih plinov. Priporočljivo ga je uporabljati v primerih, ko je povezava z mestnim omrežjem težavna ali je cena slednjega previsoka.