Газотурбинные электростанции представляют собой на порядок более сложное оборудование, чем компактные стационарные или передвижные установки. Но основная их задача не отличается от той, что решают аналоги. Плюс ко всему подобные объекты помимо преобразования одного вида энергии в другой генерируют еще и тепло.
Область применения
Газотурбинные электростанции могут использоваться в различных сферах, начиная от обеспечения электричеством зданий гражданского и сельскохозяйственного целевого назначения, а заканчивая промышленными объектами и нефтегазовыми месторождениями. Причем кроме возможности организовать энергоснабжение отдельных объектов оборудование этого типа может обеспечить электричеством целые поселки и жилые комплексы.
Еще одним фактором, определяющим целесообразность применения таких комплексов, как газотурбинные энергостанции, является выделение ими тепла по мере функционирования, что делает использование данного рода оборудования экономически выгодным. В остальном же назначение таких станций выполняет сходную функцию с более простыми по конструкции аналогами – обеспечивает электроэнергией объекты разной величины.
Классификация и принцип работы
Электростанции встречаются в следующих вариантах:
- Мини-установки. Основная их функция заключается в выработке тепловой и электроэнергии. Отличительная особенность – сравнительно компактные габариты и невысокий уровень шума, что позволяет располагать такую станцию в непосредственной близости от потребителя. Газотурбинные автономные электростанции этого вида могут функционировать в двух режимах:
- Когенерация – может применяться в отопительных системах, при этом установка вырабатывает горячий пар и воду;
- Тригенерация – задействуется по большей части в системах вентиляции.
Средний уровень КПД составляет приблизительно 95%. Высокая степень эффективности позволяет отнести газотурбинные разнотипные электростанции в разряд экономически-выгодного оборудования.
- Мобильные установки представляют собой передвижную технику, при этом они имеют довольно большую мощность. Дополнительный их плюс – в способности использовать топливо разной структуры: газообразное и жидкое. Газотурбинные автономные электростанции допускают применение керосина, дизельного топлива, биогаза, нефтяного, природного и шахтного газа.
Принцип работы таких силовых установок во многом схож с работой газового электрогенератора, только в отличие от последнего газотурбинные разнотипные электростанции вместо двигателя оснащены газовыми турбинами. Подаваемый в компрессор воздух под высоким давлением отправляется далее в камеру сгорания, где смешивается с топливом.
Газообразная среда воспламеняется, а по мере сгорания образуется энергия, которая представляет собой поток газов под высокой температурой. Именно этот поток приводит в движение турбину, которая по мере вращения продуцирует механическую энергию.
И уже на последнем этапе вал турбины воздействует на генератор, ответственный за выработку электрической энергии, которая через трансформатор подается на выход потребителю.
Основные характеристики для выбора
Газотурбинные разнотипные электростанции подбираются по ряду параметров, которые должны удовлетворять потребности пользователя и иметь некоторый запас мощности в случае превышения нормального уровня нагрузки. Соответственно, в первую очередь определяется мощность силовой установки. Учитывая крупные габариты техники такого рода, следует соотнести габариты выбранной модели с участком, где планируется монтаж станции. Газотурбинные автономные электростанции в некоторых исполнениях могут устанавливаться даже на крышах зданий.
Ввиду того, что цена такого оборудования очень высока, следует учесть экономичность при выработке электроэнергии и тепла. Не менее важен уровень шума, в особенности, если силовая установка будет располагаться в непосредственной близости к объекту, который она обслуживает. Газотурбинные разнотипные электростанции слишком крупногабаритное оборудование, чтобы рассчитывать на возможность обслуживания в удалении от места их расположения. Соответственно, необходимо учесть и данный нюанс.
Помимо прочего принимаются во внимание и технические характеристики оборудования. Так, учитывается КПД силовой установки, значения температур на входе и выходе турбины, допустимый уровень тока, расход топлива, а также его типа. Некоторые виды силовых установок способны функционировать на газообразном и жидком топливе. Принимается во внимание и скорость вращения ротора, и тип двигателя. А помимо номинальной мощности учитывается и тепловой ее эквивалент.
Обзор популярных производителей
Наиболее известными являются американские марки FlexEnergy и Dresser Rand. Оба производителя выпускают газотурбинные автономные электростанции, функционирующие на топливе разного состава. FlexEnergy занимается производством микротурбинных силовых установок, например, в исполнении МТ-250 и МТ-333 и мощностью, соответственно, 250 и 333 кВт.
Стоимость такого оборудования зависит от множества факторов, в числе которых производительность и мощность оборудования. Чем выше значения этих величин, тем большей будет цена. Модели МТ-250 или МТ-333 обойдутся в несколько раз дешевле, чем вариант Dresser Rand KG2-3E. Если выбрать такие газотурбинные электростанции, то их цена достигает нескольких миллионов рублей. Но и уровень производительности данного исполнения весьма высок, что в большей мере определяется мощностью, которая в этом варианте составляет 1930 кВт. Расход топлива в час соответствует значению 1292 куб. м/ч.
Род тока подобных установок – трехфазный, во время работы учитывается температура газа на входе и выходе турбины. Для большинства исполнений вне зависимости от степени производительности рекомендуется выполнять обслуживание каждые 8000 часов работы оборудования.
Общие рекомендации по уходу и эксплуатации
Для техники любого типа важен фактор возможности проведения сервисного обслуживания впоследствии по мере ее эксплуатации.
Газотурбинные автономные электростанции не являются исключением. Однако в сравнении с компактными электрогенераторами такие силовые установки просто так не отнести в сервисный центр.
Именно в этом и заключается преимущество и недостаток подобных установок, ведь ввиду их крупных габаритов есть возможность пригласить обслуживающий персонал на участок для осмотра оборудования по месту его установки. Однако не всегда имеется возможность сделать это из-за отсутствия специалистов соответствующего уровня. Поэтому при выборе силовой установки следует дополнительно ко всему учитывать и возможность произведения технического осмотра.
Основные мероприятия по уходу и обслуживанию турбинных установок сводятся к проверке работоспособности и принятию соответствующих мер по поддержанию подвижных частей турбины в рабочем состоянии. Если этого не делать, то со временем может снизиться производительность оборудования. Также проверяются соединения элементов на предмет образования протечек.
Таким образом, растущая популярность применения силовых турбинных установок обусловлена экономичностью ее функционирования. Отчасти сыграла роль и относительно невысокая стоимость строительства газотурбинной автономной электростанции.
В результате помимо выработки электроэнергии силовая установка продуцирует еще и тепловую энергию, которая может быть пущена на решение других задач.
При выборе варианта исполнения важно правильно определить достаточный уровень выдерживаемой агрегатом нагрузки и соотнести его габариты с отведенной для установки площадью участка. К слову сказать, газотурбинные силовые установки отличаются на порядок более компактными размерами в сравнении, например, с поршневыми агрегатами.
Загрузка...
