Газотурбінні установки - ГТУ
Газотурбінні установки - ГТУ - корисні відомості
Газотурбінні установки - ГТУ мають одиничну електричну потужність від двадцяти кіловат (мікротурбіни) і до декількох десятків мегават - це класичні газові турбіни.
Електричний ККД сучасних газотурбінних установок становить 33-39%. ККД газотурбінних установок, в цілому нижче, ніж у газопоршневих силових агрегатів. Але з газотурбінними установками зазнає суттєвого спрощення завдання отримання високої потужності електростанції. При реалізації всього теплового потенціалу газових турбін значимість високого електричного ККД для споживачів стає менш актуальною. З урахуванням високої температури вихлопних газів в потужних газотурбінних установках є можливість комбінованого використання газових і парових турбін. Такий інженерний підхід дозволяє істотно підвищити ефективність використання палива і збільшує електричний ККД установок до 57-59%. Цей спосіб хороший, але веде до подорожчання і ускладнення проекту.
Співвідношення виробленої електричної енергії до теплової енергії у газотурбінних установок - ГТУ становить
1: 2. Тобто газотурбінна установка з електричною потужністю 10 МВт здатна видати
20 МВт теплової енергії. Для перекладу МВт в ГКал використовується коефіцієнт 1,163 (1,163 МВт = 1 163 кВт = 1 Гкал).
Залежно від потреб газотурбінні установки - ГТУ додатково оснащуються паровими або водогрійними котлами. що дає можливість мати пар різного тиску для виробничих потреб, або гарячу воду зі стандартними температурами (ГВС). При комбінованому використанні енергії двох видів коефіцієнт використання палива (КІТ) газотурбінної теплової електростанції збільшується до 90%.
Режим роботи електростанції, з використанням супутньої теплової енергії має свій технічний термін - когенерація.
Можливість отримання від газотурбінних установок великої кількості безкоштовної теплової енергії передбачає повернення більш швидке повернення.
Застосування газотурбінних установок в якості силового обладнання для потужних ТЕС і міні-ТЕЦ виправдано економічно, так як на сьогоднішній день електростанції, що працюють на газовому паливі. мають найбільш привабливу для споживача питому вартість будівництва і низькі витрати при подальшій експлуатації.
Надлишки безкоштовної теплової енергії в будь-який час року дають можливість, за допомогою чілерів - АБХМ. без витрат електрики, налагодити повноцінне кондиціонування приміщень будь-якого призначення. Охолоджений таким чином теплоносій можна застосовувати в промислових цілях, в різних виробничих циклах. Ця технологія називається тригенерація.
Ефективність використання газотурбінних установок забезпечується в широкому діапазоні електричних навантажень від мінімальних 1-3% до максимальних 110-115%.
Цей критерій газотурбінних установок - ГТУ незначно краще, ніж у найближчих конкурентів газових турбін - поршневих електростанцій.
При використанні газотурбінних установок споживач отримує економію коштів на каталізаторах і при будівництві димарів.
Газотурбінні установки мають незначні вібрації і шуми в межах 65-75 дБ (що відповідає за шкалою рівня шуму звуку пилососа на відстані 1 метр). Як правило, спеціальна звукова ізоляція для подібного високотехнологічного генераційні обладнання не потрібна.
Газотурбінні установки мають відносно компактними розмірами і невеликою питомою вагою. Допускається монтаж ГТУ на технічному поверсі будівлі або дахове розташування малопотужних газотурбінних установок. Це корисна властивість ГТУ є важливим фінансовим фактором в міській забудові, тому що воно дозволяє економити дорогі дефіцитні квадратні метри і в багатьох ситуаціях дає більше технічного простору інженерам для вирішення задачі розміщення автономної електростанції.
Газотурбінні установки - ГТУ відрізняються високою надійністю і невибагливістю. Є підтверджені заводські дані про безупинної роботі деяких газотурбінних установок - ГТУ протягом 5-7 років.
Деякі виробники сучасних газових турбін здійснюють ремонт вузлів без транспортування на завод-виготовлювач, а інші виробники заздалегідь привозять змінне турбіну або камеру згоряння, що істотно знижує терміни виконання капітального ремонту до 4-6 робочих днів. Ці заходи знижують витрати на обслуговування установок.
Перевагою газотурбінних установок - ГТУ є тривалий ресурс (повний до 200 000 годин, до капітального ремонту 30000-60000 годин). У робочому циклі газотурбінних установках моторне масло не застосовується. Є невеликий обсяг редукторного масла, частота заміни якого рідкісна.
Газотурбінні установки підготовлені для експлуатації в різних кліматичних умовах. Будівництво газотурбінних установок у віддалених районах дозволяє отримати економію фінансових коштів за рахунок виключення дорогого будівництва ліній електропередач (ЛЕП). У місцях з більш розвиненою інфраструктурою газотурбінні установки підвищують надійність електричного і теплового постачання.
Одним з варіантів застосування газотурбінних установок - ГТУ є концепція блочно-модульних систем (кластерів). Модульні газотурбінні установки - ГТУ складаються з уніфікованих енергоблоків і загальних керуючих систем, що дозволяє за короткий період часу збільшувати електричну потужність з найменшими фінансовими та часовими витратами.
Блокові варіації газотурбінних установок - ГТУ забезпечують високий рівень заводської готовності. Розміри модулів газотурбінних установок - ГТУ, як правило, стандартні. Існують мобільні ГТУ. які можна оперативно переміщати з одного об'єкта енергопостачання на інший, але такі установки, як правило, не мають можливості для виробництва теплової енергії.
Автоматизовані системи управління газотурбінної електростанції дозволяють відмовитися від безпосередньої присутності обслуговуючого персоналу. Моніторинг роботи газотурбінних установок - ГТУ може здійснюватися віддалено через різні телекомунікаційні канали. При виникненні позаштатних ситуацій передбачені комплексні системи автоматичного захисту та пожежогасіння.
Газотурбінні установки - ГТУ - принцип роботи
У газотурбінних установках - ГТУ багатоступінчастий компресор стискає атмосферне повітря, і подає його під високим тиском в камеру згоряння. У камеру згоряння газотурбінних установок - ГТУ подається і певну кількість палива. При зіткненні на високій швидкості паливо і повітря спалахують. Паливноповітряна суміш згорає, виділяючи велику кількість енергії. Потім, енергія газоподібних продуктів згорання перетвориться в механічну роботу за рахунок обертання струменями розпеченого газу лопаток турбіни.
Деяка частина отриманої енергії витрачається на стиснення повітря в компресорі. Інша частина роботи передається на електричний генератор. Робота, споживана цим агрегатом, є корисною роботою ГТУ. Відпрацьовані гази направляються в утилізатор для отримання теплової енергії.
Газотурбінні двигуни мають найбільшу питому потужність серед ДВС, до 6 кВт / кг.
В якості палива можуть використовуватися будь-пальне: гас, дизельне паливо, газ.
Газотурбінні установки - ГТУ - виробники і постачальники
На українському ринку сьогодні представлені компанії: