Elektrárny s plynovou turbínou. Mobilní elektrárna s plynovou turbínou

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Pro fungování průmyslových a ekonomických zařízení umístěných ve značné vzdálenosti od centralizovaného elektrického vedení se používají malá zařízení na výrobu elektřiny. Mohou pracovat na různé druhy paliva. Elektrárny s plynovou turbínou jsou nejrozšířenější díky své vysoké účinnosti, schopnosti generovat tepelnou energii a řadě dalších funkcí.

Princip fungování

Základem elektrárny s plynovou turbínou (GTPP) je motor s plynovou turbínou - elektrárna pracující na energii spalování plynného paliva, mechanicky spojená s elektrickými generátory a s nimi spojená do jednoho systému. Elektrárna s plynovou turbínou je nejvýkonnějším spalovacím motorem. Jeho specifický výkon může být 6 kW/kg.

Na rozdíl od jiných typů sílyinstalace, v motorech s plynovou turbínou všechny procesy probíhají v proudu neustále se pohybujícího plynu. Atmosférický vzduch stlačený kompresory vstupuje do spalovací komory spolu s palivem. Směs se vznítí za uvolnění velkého množství spalin pod vysokým tlakem, které vyvíjejí tlak na lopatky, rotují je a s nimi i elektrické generátory.

Kapacita elektrárny s plynovou turbínou se pohybuje od 20 kilowattů do několika stovek megawattů. Jako palivo lze použít jakýkoli hořlavý materiál, který lze rozptýlit (jemně mletý) a předložit jej v plynné formě.

Výhody GTPP

Důležitou výhodou plynových turbínových elektráren je možnost současného využití dvou druhů energie – elektrické a tepelné. Kromě toho je množství tepla dodávané spotřebiteli dvakrát až třikrát větší než množství vyrobené elektřiny. Kogenerace (proces generování dvou druhů energie) je možná, když je na výfuk turbíny instalován speciální kotel na odpadní teplo.

Pomocí elektráren s plynovou turbínou je možné vytvářet autonomní energetické komplexy, které dokážou vyřešit několik problémů současně:

1. Poskytujte elektřinu soukromým a průmyslovým zařízením.
2. Využijte plyn jako vedlejší produkt při výrobě ropy.
3. Vytápění technických místností a obytných budov bočním vytápěním.

To vše nám umožňuje výrazně snížit náklady na zajištění podniku, vytvořit optimální podmínky pro práci personálu asoustředit materiální zdroje a kapitál na rozšiřování výroby a řešení jiných, důležitějších úkolů.

Funkce elektráren s plynovou turbínou

Jedním z hlavních rysů GTPP je schopnost provozovat prakticky jakýkoli druh paliva. Jak bylo uvedeno dříve, elektrárny s plynovou turbínou mohou používat palivo, které lze k provozu rozptýlit. Může to být benzín, topný olej, ropa, zemní plyn, alkohol a dokonce drcené uhlí.

V designu GTPP nejsou prakticky žádné pohyblivé prvky. Jediná pohyblivá část, která kombinuje rotor generátoru, turbínová kola a komprimát, může být zavěšena pomocí plynového dynamického ložiska. V důsledku toho bude opotřebení pracovních jednotek minimalizováno, což výrazně ovlivní životnost instalace.

Zároveň se doba servisní údržby prodlužuje až na 60 tisíc hodin nepřetržitého provozu nebo až na 7 let provozu. Elektrárny s plynovou turbínou nelze použít jako záložní zdroje energie, protože v době spouštění dochází k obzvláště intenzivnímu opotřebení dílů. Počet spuštění závodu je omezen na 300 ročně.

Mobile GTES

Zvláštní místo v průmyslovém sektoru zaujímají mobilní jednotky s plynovou turbínou. Na rozdíl od běžných GTPP mají menší rozměry a hmotnost, jsou vybaveny na mobilní platformě a jsou vybaveny elektronickými řídicími systémy. Zpravidla se takové komplexy používají proobnovení dodávky energie do zařízení.

Mobilní elektrárna s plynovou turbínou je umístěna na zpevněných plochách, které poskytují stabilní polohu. Je na ni napojeno palivové potrubí a v bezprostřední blízkosti je instalována trafostanice. Doba nasazení závisí na typu instalace, ale obvykle nepřesáhne 8–12 hodin.

Kapacita mobilních jednotek se pohybuje od 5 do 25 MW. Zároveň začíná růst efektivita mobilních GTPP z 35 %. Stejně jako stacionární elektrárny i mobilní komplexy vyzařují tepelnou energii. Zároveň však vytvářejí méně nákladů spojených s provozem a uvedením do provozu.

Elektrárny s kombinovaným cyklem

Paroplynovou elektrárnu lze nazvat modifikací GTPP. Podobně jako elektrárny s plynovou turbínou využívají tyto generátory energii spalování rozptýleného paliva. Při průchodu turbínou však plynné produkty odevzdávají pouze část své energie a uvolňují se do atmosféry v zahřátém stavu. Zařízení s kombinovaným cyklem využívají toto teplo.

Provedení generátorů s kombinovaným cyklem má parní elektrárnu, která je umístěna v koncové části turbíny. Obsahuje vodu, která se vaří ze zahřátých produktů spalování. Vzniká obrovské množství páry, která roztáčí turbínu a pohání přídavný generátor.

Plynové turbíny a elektrárny s kombinovaným cyklem lze použít ve všech průmyslových odvětvíchprůmysl, ale upřednostňuje se druhý typ generátorů, protože jejich účinnost je více než 60 %.

GTPS aplikace

Použití zařízení s plynovou turbínou je vhodné pro spotřebitele vzdálené od centralizovaných napájecích vedení, stejně jako pro sezónně fungující zařízení. V tomto případě budou náklady na zásobování podniku elektřinou nižší než náklady na připojení k elektrickému vedení.

Pokud existuje levný zdroj paliva, měly by se místo tepelných elektráren používat velké GTPP. Tato situace je typická pro ropné a plynárenské oblasti na severu. Zároveň je možné ušetřit za vytápění.

V poslední době se mobilní elektrárna s plynovou turbínou stala široce používána v městských oblastech kvůli nízké hladině hluku, vibrací a toxicitě výfukových plynů. Je vhodné jej použít v případech, kdy je obtížné připojit se k městské elektrické síti nebo jsou náklady na ni příliš vysoké.