Газтурбиналық электр станциялары. Жылжымалы газ турбиналық электр станциясы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Орталықтандырылған электр желілерінен айтарлықтай қашықтықта орналасқан өндірістік және шаруашылық объектілерінің жұмыс істеуі үшін шағын көлемді электр генерациялайтын қондырғылар қолданылады. Олар отынның әртүрлі түрлерінде жұмыс істей алады. Газ турбиналы электр станциялары жоғары тиімділігіне, жылу энергиясын өндіру қабілетіне және басқа да бірқатар мүмкіндіктеріне байланысты ең кең таралған.

Жұмыс принципі

Газтурбиналық электр станциясының (ГЭС) негізін газтурбиналық қозғалтқыш – газ тәріздес отынның жану энергиясымен жұмыс істейтін, электр генераторларына механикалық түрде қосылған және олармен бір жүйеге біріктірілген электр станциясы құрайды. Газ турбиналық қондырғы ең қуатты іштен жанатын қозғалтқыш болып табылады. Оның меншікті қуаты 6 кВт/кг болуы мүмкін.

Басқа қуат түрлеріне қарағандақондырғыларда, газтурбиналық қозғалтқыштарда барлық процестер үздіксіз қозғалатын газ ағынында жүреді. Компрессорлармен сығылған атмосфералық ауа жанармаймен бірге жану камерасына түседі. Қоспа жоғары қысымда жану өнімдерінің көп мөлшерінің бөлінуімен тұтанады, олар қалақтарға қысым жасайды, оларды айналдырады және олармен бірге электр генераторларын жасайды.

Газтурбиналық электр станциясының қуаты 20 киловатттан бірнеше жүз мегаватқа дейін өзгереді. Отын ретінде дисперсті (ұсақ ұнтақталған) және газ түрінде ұсынылатын кез келген жанғыш материалды пайдалануға болады.

GTPP артықшылықтары

Газтурбиналық электр станцияларының маңызды артықшылығы энергияның екі түрін – электрлік және жылуды бір уақытта пайдалану мүмкіндігі болып табылады. Оның үстіне тұтынушыға берілетін жылу мөлшері өндірілген электр энергиясынан екі-үш есе көп. Когенерация (энергияның екі түрін өндіру процесі) турбинаның сорғышына арнайы қалдық жылу қазандығы орнатылғанда мүмкін болады.

Газтурбиналық электр станцияларын пайдалана отырып, бір уақытта бірнеше мәселені шеше алатын автономды энергетикалық кешендерді құруға болады:

1. Жеке және өндірістік нысандарды электрмен қамтамасыз ету.
2. Мұнай өндіруден алынатын жанама газды пайдалану.
3. Техникалық бөлмелер мен тұрғын үйлерді бүйірлік жылумен жылытыңыз.

Мұның бәрі кәсіпорынды қамтамасыз ету құнын айтарлықтай төмендетуге, персоналдың жұмысы үшін оңтайлы жағдай жасауға жәнематериалдық ресурстар мен капиталды өндірісті кеңейтуге және басқа, маңыздырақ міндеттерді шешуге шоғырландыру.

Газтурбиналық электр станцияларының ерекшеліктері

GTPP негізгі ерекшеліктерінің бірі – жанармайдың кез келген түрімен жұмыс істеу мүмкіндігі. Жоғарыда айтылғандай, газ турбиналық электр станциялары жұмыс істеу үшін дисперсті болуы мүмкін отынды пайдалана алады. Бұл бензин, мазут, мұнай, табиғи газ, алкоголь және тіпті ұсақталған көмір болуы мүмкін.

GTPP дизайнында қозғалатын элементтер іс жүзінде жоқ. Генератордың роторын, турбина дөңгелектерін және компрессті біріктіретін жалғыз қозғалатын бөлікті газ динамикалық подшипниктің көмегімен іліп қоюға болады. Нәтижесінде жұмыс блоктарының тозуы барынша азаяды, бұл орнатудың ұзақ мерзімділігіне айтарлықтай әсер етеді.

Бұл ретте сервистік қызмет көрсету мерзімі үздіксіз жұмыстың 60 мың сағатына дейін немесе 7 жылға дейін ұлғаяды. Газ турбиналық электр станцияларын резервтік энергия көзі ретінде пайдалану мүмкін емес, өйткені іске қосу кезінде бөлшектер әсіресе қарқынды түрде тозады. Зауыттарды іске қосу саны жылына 300-ге дейін шектелген.

Мобильді GTES

Өнеркәсіптік секторда жылжымалы газ турбиналық қондырғылар ерекше орын алады. Кәдімгі GTPP-ден айырмашылығы, олардың өлшемдері мен салмағы азырақ, жылжымалы платформада жабдықталған және электронды басқару жүйелерімен жабдықталған. Әдетте, мұндай кешендер үшін пайдаланыладынысанды электрмен жабдықтауды қалпына келтіру.

Мобильді газ турбиналы электр станциясы тұрақты жағдайды қамтамасыз ететін асфальтталған учаскелерде орналастырылған. Оған жанармай желісі тартылып, жақын маңда трансформаторлық қосалқы станса орнатылған. Орналастыру уақыты орнату түріне байланысты, бірақ әдетте 8-12 сағаттан аспайды.

Ұялы блоктардың қуаты 5-тен 25 МВт-қа дейін өзгереді. Бұл ретте мобильді ГТП-ның тиімділігі 35%-дан өсе бастайды. Стационарлық электр станциялары сияқты жылжымалы кешендер де жылу энергиясын шығарады. Бірақ сонымен бірге олар пайдалану және іске қосуға байланысты шығындарды азайтады.

Біріктірілген циклді электр станциялары

Бу-газ қондырғысын GTPP модификациясы деп атауға болады. Газ турбиналық электр станциялары сияқты мұндай генераторлар дисперсті отынның жану энергиясын пайдаланады. Бірақ турбина арқылы өтетін газ тәрізді өнімдер энергиясының бір бөлігін ғана береді және қызған күйде атмосфераға шығады. Біріктірілген циклді өсімдіктер бұл жылуды пайдаланады.

Біріктірілген циклді электр генераторларының конструкциясында турбинаның соңғы бөлігінде орналасқан бу электр станциясы бар. Оның құрамында қыздырылған жану өнімдерінен қайнайтын су бар. Турбинаны айналдырып, қосымша генераторды қуаттандыратын орасан зор бу шығарылады.

Газтурбиналық және аралас циклді электр станцияларын барлық салаларда қолдануға боладыөнеркәсіп, бірақ генераторлардың екінші түрі қолайлы, себебі олардың тиімділігі 60%-дан асады.

GTPS қолданбалары

Газ турбиналық қондырғыларды орталықтандырылған электрмен жабдықтау желілерінен қашықтағы тұтынушылар үшін, сондай-ақ маусымдық жұмыс істейтін объектілер үшін пайдалану ұсынылады. Бұл жағдайда кәсіпорынды электр энергиясымен қамтамасыз ету құны электр желілеріне қосылуға қарағанда төмен болады.

Арзан отын көзі бар болса, жылу электр станцияларының орнына үлкен габаритті ГТЭС пайдалану керек. Бұл жағдай солтүстіктің мұнайлы-газды аймақтарына тән. Сонымен қатар, бөлмені жылытуды үнемдеуге болады.

Соңғы уақытта жылжымалы газ турбиналы электр станциясы шудың, дірілдің және пайдаланылған газдардың уыттылығының төмен деңгейіне байланысты қалалық жерлерде кеңінен қолданыла бастады. Оны қаланың электр желісіне қосу қиын болған немесе соңғысының құны тым жоғары болған жағдайда қолданған жөн.