Elektrownie z turbinami gazowymi. Mobilna elektrownia z turbiną gazową

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Do funkcjonowania obiektów przemysłowych i gospodarczych położonych w znacznej odległości od scentralizowanych linii energetycznych wykorzystywane są małoskalowe instalacje energetyczne. Mogą pracować na różnych rodzajach paliwa. Elektrownie z turbinami gazowymi są najbardziej rozpowszechnione ze względu na ich wysoką sprawność, zdolność do wytwarzania energii cieplnej oraz szereg innych cech.

Zasada działania

Podstawą elektrowni z turbiną gazową (GTPP) jest silnik z turbiną gazową - elektrownia działająca na energię spalania paliwa gazowego, mechanicznie połączona z generatorami elektrycznymi i połączona z nimi w jeden system. Turbina gazowa jest najmocniejszym silnikiem spalinowym. Jego moc właściwa może wynosić 6 kW/kg.

W przeciwieństwie do innych rodzajów mocyinstalacji, w silnikach turbogazowych wszystkie procesy zachodzą w strumieniu stale poruszającego się gazu. Powietrze atmosferyczne sprężone przez kompresory wchodzi do komory spalania wraz z paliwem. Mieszanka zapala się z uwolnieniem dużej ilości produktów spalania pod wysokim ciśnieniem, które wywierają nacisk na łopatki, obracają je, a wraz z nimi generatory elektryczne.

Moc elektrowni z turbiną gazową waha się od 20 kilowatów do kilkuset megawatów. Jako paliwo może być użyty dowolny materiał palny, który można zdyspergować (drobno zmielić) i przedstawić w postaci gazowej.

Zalety GTPP

Ważną zaletą elektrowni z turbiną gazową jest możliwość jednoczesnego wykorzystania dwóch rodzajów energii - elektrycznej i cieplnej. Co więcej, ilość ciepła przekazanego konsumentowi jest dwa do trzech razy większa niż ilość wytworzonej energii elektrycznej. Kogeneracja (proces wytwarzania dwóch rodzajów energii) staje się możliwa dzięki zainstalowaniu na wylocie turbiny specjalnego kotła odzysknicowego.

Korzystając z elektrowni z turbinami gazowymi, możliwe jest tworzenie autonomicznych kompleksów energetycznych, które mogą rozwiązać kilka problemów jednocześnie:

1. Dostarcz energię elektryczną do obiektów prywatnych i przemysłowych.
2. Wykorzystaj gaz uboczny z produkcji ropy naftowej.
3. Ogrzewaj pomieszczenia techniczne i budynki mieszkalne za pomocą ogrzewania bocznego.

Wszystko to pozwala nam znacznie obniżyć koszty utrzymania przedsiębiorstwa, stworzyć optymalne warunki pracy personelu orazskoncentruj zasoby materialne i kapitał na rozbudowie produkcji i rozwiązywaniu innych, ważniejszych zadań.

Cechy elektrowni z turbinami gazowymi

Jedną z głównych cech GTPP jest możliwość działania na praktycznie każdym rodzaju paliwa. Jak wspomniano wcześniej, elektrownie z turbinami gazowymi mogą wykorzystywać paliwo, które można rozproszyć, aby działać. Może to być benzyna, olej opałowy, ropa, gaz ziemny, alkohol, a nawet pokruszony węgiel.

W projekcie GTPP praktycznie nie ma ruchomych elementów. Jedyna ruchoma część, która łączy wirnik generatora, koła turbiny i kompresor, może być zawieszona za pomocą dynamicznego łożyska gazowego. Dzięki temu zużycie zespołów roboczych zostanie zminimalizowane, co znacząco wpłynie na trwałość instalacji.

Jednocześnie wydłuża się okres serwisowania do 60 tysięcy godzin ciągłej pracy lub do 7 lat eksploatacji. Elektrownie gazowe nie mogą być wykorzystywane jako zapasowe źródła energii, ponieważ w momencie rozruchu części zużywają się szczególnie intensywnie. Liczba uruchomień instalacji jest ograniczona do 300 rocznie.

Mobile GTES

Szczególne miejsce w sektorze przemysłowym zajmują mobilne turbiny gazowe. W przeciwieństwie do konwencjonalnych GTPP mają mniejsze wymiary i wagę, są wyposażone w platformę mobilną i są wyposażone w elektroniczne systemy sterowania. Z reguły takie kompleksy są wykorzystywane doprzywrócenie zasilania obiektu.

Mobilna elektrownia z turbiną gazową jest rozmieszczona na utwardzonych placach, które zapewniają stabilną pozycję. Podłączona jest do niego linia paliwowa, a w bezpośrednim sąsiedztwie zainstalowana jest podstacja transformatorowa. Czas wdrożenia zależy od typu instalacji, ale zwykle nie przekracza 8-12 godzin.

Moc jednostek mobilnych waha się od 5 do 25 MW. Jednocześnie wydajność mobilnych GTPP zaczyna rosnąć z 35%. Podobnie jak elektrownie stacjonarne, mobilne kompleksy również emitują energię cieplną. Ale jednocześnie generują mniejsze koszty związane z eksploatacją i uruchomieniem.

Elektrownie o cyklu łączonym

Instalację parowo-gazową można nazwać modyfikacją GTPP. Podobnie jak elektrownie z turbinami gazowymi, generatory takie wykorzystują energię spalania paliwa rozproszonego. Ale przechodząc przez turbinę, produkty gazowe oddają tylko część swojej energii i są uwalniane do atmosfery w stanie ogrzanym. Ciepło to wykorzystują zakłady pracujące w cyklu kombinowanym.

Konstrukcja generatorów prądu skojarzonego obejmuje elektrownię parową, która znajduje się w końcowej części turbiny. Zawiera wodę wrzącą z podgrzanych produktów spalania. Wytwarzana jest ogromna ilość pary, która obraca turbinę i zasila dodatkowy generator.

Turbiny gazowe i elektrociepłownie mogą być stosowane we wszystkich gałęziach przemysłuprzemysł, ale preferowany jest drugi typ generatorów, ponieważ ich sprawność przekracza 60%.

Aplikacje GTPS

Stosowanie turbin gazowych jest wskazane dla odbiorców oddalonych od scentralizowanych linii zasilających, jak również dla obiektów funkcjonujących sezonowo. W takim przypadku koszt zaopatrywania przedsiębiorstwa w energię elektryczną będzie niższy niż w przypadku podłączenia do linii elektroenergetycznych.

Wielkogabarytowe GTPP powinny być stosowane zamiast elektrowni cieplnych, jeśli istnieje tanie źródło paliwa. Taka sytuacja jest typowa dla regionów naftowych i gazowych Północy. Jednocześnie można zaoszczędzić na ogrzewaniu pomieszczeń.

Ostatnio mobilna elektrownia z turbiną gazową jest szeroko stosowana na obszarach miejskich ze względu na niski poziom hałasu, wibracji i toksyczności spalin. Wskazane jest stosowanie go w przypadkach, gdy trudno jest podłączyć się do miejskiej sieci energetycznej lub jej koszt jest zbyt wysoki.