Gázturbinás erőművek. Mobil gázturbinás erőmű

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A központosított vezetékektől jelentős távolságra lévő ipari és gazdasági létesítmények működéséhez kisüzemi áramtermelő létesítményeket alkalmaznak. Különféle üzemanyagokkal működhetnek. A gázturbinás erőművek a legelterjedtebbek nagy hatásfokuk, hőenergia-termelő képességük és számos egyéb tulajdonságuk miatt.

Működési elv

A gázturbinás erőmű (GTPP) alapja egy gázturbinás motor - gáznemű tüzelőanyag égési energiájával működő erőmű, amely mechanikusan kapcsolódik az elektromos generátorokhoz, és azokkal egyetlen rendszerré kombinálva. A gázturbinás üzem a legerősebb belső égésű motor. Fajlagos teljesítménye 6 kW/kg lehet.

Más típusú hatalommal ellentétbenberendezésekben a gázturbinás motorokban minden folyamat folyamatosan mozgó gázáramban megy végbe. A kompresszorok által sűrített légköri levegő az üzemanyaggal együtt belép az égéstérbe. A keverék nagy nyomás alatt nagy mennyiségű égéstermék felszabadulásával gyullad meg, amely nyomást gyakorol a lapátokra, forgatja azokat, és velük együtt az elektromos generátorokat is.

Egy gázturbinás erőmű teljesítménye 20 kilowatttól több száz megawatig terjed. Bármilyen diszpergálható (finomra őrölhető) és gáz halmazállapotú éghető anyag felhasználható tüzelőanyagként.

GTPP előnyei

A gázturbinás erőművek fontos előnye, hogy kétféle energia – elektromos és hőenergia – egyidejű használatára van lehetőség. Ráadásul a fogyasztónak adott hőmennyiség kétszer-háromszorosa a megtermelt villamos energia mennyiségének. A kapcsolt energiatermelés (kétféle energia előállításának folyamata) akkor válik lehetővé, ha a turbina kipufogójára egy speciális hulladékhő-kazánt szerelnek fel.

Gázturbinás erőművek segítségével olyan autonóm energiakomplexumokat lehet létrehozni, amelyek egyszerre több problémát is megoldanak:

1. Magán- és ipari létesítmények áramellátása.
2. Az olajtermelésből származó melléktermék gáz hasznosítása.
3. Fűtse a műszaki helyiségeket és a lakóépületeket oldalfűtéssel.

Mindez lehetővé teszi számunkra, hogy jelentősen csökkentsük a vállalkozás biztosításának költségeit, optimális feltételeket teremtsünk a személyzet munkájához ésaz anyagi erőforrásokat és a tőkét a termelés bővítésére és más, fontosabb feladatok megoldására koncentrálni.

Gázturbinás erőművek jellemzői

A GTPP egyik fő jellemzője, hogy gyakorlatilag bármilyen típusú üzemanyaggal üzemeltethető. Amint azt korábban említettük, a gázturbinás erőművek olyan tüzelőanyagot használhatnak, amely diszpergálható a működéshez. Ez lehet benzin, fűtőolaj, olaj, földgáz, alkohol és akár zúzott szén is.

A GTPP kialakításában gyakorlatilag nincsenek mozgó elemek. Az egyetlen mozgó alkatrész, amely egyesíti a generátor forgórészét, a turbina kerekeit és a kompressziót, egy gázdinamikus csapágy segítségével felfüggeszthető. Ennek eredményeként a munkaegységek kopása minimálisra csökken, ami jelentősen befolyásolja a telepítés tartósságát.

Ugyanakkor a szervizkarbantartás időtartama akár 60 ezer órányi folyamatos üzemre vagy akár 7 évre is megnő. A gázturbinás erőművek tartalék energiaforrásként nem használhatók, mert az indításkor az alkatrészek különösen intenzíven kopnak. Az üzemindítások száma évente 300-ra korlátozódik.

Mobil GTES

Az ipari szektorban különleges helyet foglalnak el a mobil gázturbinás egységek. A hagyományos GTPP-kkel ellentétben kisebb méretűek és súlyúak, mobil platformon vannak felszerelve, és elektronikus vezérlőrendszerekkel vannak felszerelve. Általában az ilyen komplexeket használjáka létesítmény áramellátásának helyreállítása.

A mobil gázturbinás erőművet szilárd burkolatú területeken telepítik, amelyek stabil pozíciót biztosítanak. Tüzelőanyag vezeték van rákötve, közvetlen szomszédságában transzformátor alállomás van kiépítve. A telepítési idő a telepítés típusától függ, de általában nem haladja meg a 8-12 órát.

A mobil egységek teljesítménye 5 és 25 MW között változik. Ugyanakkor a mobil GTPP-k hatékonysága 35%-ról kezd növekedni. A helyhez kötött erőművekhez hasonlóan a mobil komplexumok is hőenergiát bocsátanak ki. Ugyanakkor kevesebb költséget jelentenek az üzemeltetéssel és az üzembe helyezéssel kapcsolatban.

Kombinált ciklusú erőművek

A gőz- és gázüzemet a GTPP módosításának nevezhetjük. A gázturbinás erőművekhez hasonlóan az ilyen generátorok is a diszpergált tüzelőanyag elégetésének energiáját használják fel. Ám a turbinán áthaladva a gáznemű termékek csak energiájuk egy részét adják fel, és felmelegített állapotban kerülnek a légkörbe. A kombinált ciklusú üzemek ezt a hőt használják.

A kombinált ciklusú áramfejlesztők kialakítása gőzerőművel rendelkezik, amely a turbina végén található. Víz van benne, amely a felhevített égéstermékekből felforr. Hatalmas mennyiségű gőz keletkezik, amely megfordítja a turbinát és táplálja a további generátort.

Gázturbinás és kombinált ciklusú erőművek minden iparágban használhatókiparban, de a második típusú generátorok előnyösebbek, mert hatásfokuk több mint 60%.

GTPS-alkalmazások

A gázturbinás erőművek használata a központi tápvezetékektől távoli fogyasztók, valamint a szezonálisan működő létesítmények számára javasolt. Ebben az esetben a vállalkozás elektromos árammal való ellátásának költsége alacsonyabb lesz, mint az elektromos vezetékekhez való csatlakozásé.

A hőerőművek helyett nagyméretű GTPP-ket kell használni, ha van olcsó tüzelőanyag. Ez a helyzet jellemző az északi olaj- és gázrégiókra. Ugyanakkor a helyiség fűtésén is megtakarítható.

A közelmúltban a mobil gázturbinás erőműveket széles körben használják városi területeken a kipufogógázok alacsony zajszintje, vibrációja és toxicitása miatt. Olyan esetekben célszerű használni, amikor a város elektromos hálózatához nehéz csatlakozni, vagy ez utóbbi költsége túl magas.