Plinskoturbinske elektrane. Mobilna plinska turbina

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Za funkcioniranje industrijskih i gospodarskih objekata koji se nalaze na znatnoj udaljenosti od centraliziranih dalekovoda koriste se mala postrojenja za proizvodnju električne energije. Mogu raditi na raznim vrstama goriva. Plinskoturbinske elektrane najraširenije su zbog svoje visoke učinkovitosti, sposobnosti stvaranja toplinske energije i niza drugih značajki.

Princip rada

Osnova plinskoturbinske elektrane (GTPP) je plinskoturbinski motor - elektrana koja radi na energiji izgaranja plinovitog goriva, mehanički spojena na električne generatore i spojena s njima u jedinstveni sustav. Plinsko turbinsko postrojenje je najsnažniji motor s unutarnjim izgaranjem. Njegova specifična snaga može biti 6 kW/kg.

Za razliku od drugih vrsta moćiinstalacije, u plinskoturbinskim motorima svi se procesi odvijaju u struji plina koji se stalno kreće. Atmosferski zrak komprimiran kompresorima ulazi u komoru za izgaranje zajedno s gorivom. Smjesa se zapali s oslobađanjem velike količine produkata izgaranja pod visokim tlakom, koji vrše pritisak na lopatice, rotiraju ih, a s njima i električni generatori.

Kapacitet plinske turbinske elektrane varira od 20 kilovata do nekoliko stotina megavata. Bilo koji zapaljivi materijal koji se može raspršiti (fino samljeti) i predstaviti u plinovitom obliku može se koristiti kao gorivo.

Prednosti GTPP-a

Važna prednost plinskoturbinskih elektrana je mogućnost istovremenog korištenja dvije vrste energije – električne i toplinske. Štoviše, količina topline koja se daje potrošaču je dva do tri puta veća od količine proizvedene električne energije. Kogeneracija (proces generiranja dvije vrste energije) postaje moguća kada se na ispuh turbine ugradi poseban kotao za otpadnu toplinu.

Upotrebom plinskih turbinskih elektrana moguće je stvoriti autonomne energetske komplekse koji mogu riješiti nekoliko problema u isto vrijeme:

1. Osigurajte električnu energiju privatnim i industrijskim objektima.
2. Iskoristite nusproizvod plina iz proizvodnje nafte.
3. Grijajte tehničke prostorije i stambene zgrade bočnim grijanjem.

Sve nam to omogućuje značajno smanjenje troškova pružanja poduzeća, stvaranje optimalnih uvjeta za rad osoblja ikoncentrirati materijalna sredstva i kapital na širenje proizvodnje i rješavanje drugih, važnijih zadataka.

Karakteristike plinskih turbinskih elektrana

Jedna od glavnih značajki GTPP-a je mogućnost rada na gotovo bilo kojoj vrsti goriva. Kao što je ranije navedeno, plinske turbinske elektrane mogu koristiti gorivo koje se može raspršiti za rad. To može biti benzin, loživo ulje, nafta, prirodni plin, alkohol, pa čak i drobljeni ugljen.

U GTPP dizajnu praktički nema pokretnih elemenata. Jedini pokretni dio koji kombinira rotor generatora, turbinske kotače i kompresiju može se ovjesiti pomoću plinodinamičkog ležaja. Kao rezultat toga, trošenje radnih jedinica bit će svedeno na minimum, što će značajno utjecati na trajnost instalacije.

U isto vrijeme, razdoblje servisnog održavanja se povećava do 60 tisuća sati neprekidnog rada ili do 7 godina rada. Plinskoturbinske elektrane ne mogu se koristiti kao rezervni izvori energije, jer se u trenutku puštanja u rad dijelovi posebno intenzivno troše. Broj pokretanja postrojenja ograničen je na 300 godišnje.

Mobilni GTES

Posebno mjesto u industrijskom sektoru zauzimaju mobilni plinski turbinski agregati. Za razliku od konvencionalnih GTPP-a, oni imaju manje dimenzije i težinu, opremljeni su na mobilnoj platformi i opremljeni su elektroničkim sustavima upravljanja. U pravilu se takvi kompleksi koriste zaobnova napajanja objekta.

Mobilna plinska turbina elektrana je raspoređena na popločanim mjestima koja osiguravaju stabilnu poziciju. Na njega je spojen dovod goriva, a u neposrednoj blizini postavljena je trafostanica. Vrijeme implementacije ovisi o vrsti instalacije, ali obično ne prelazi 8-12 sati.

Kapacitet mobilnih jedinica varira od 5 do 25 MW. Istodobno, učinkovitost mobilnih GTPP-a počinje rasti s 35%. Poput stacionarnih elektrana, mobilni kompleksi također emitiraju toplinsku energiju. Ali u isto vrijeme stvaraju manje troškove povezane s radom i puštanjem u rad.

Elektrane s kombiniranim ciklusom

Postrojenje na paru i plin može se nazvati modifikacijom GTPP-a. Kao i plinskoturbinske elektrane, takvi generatori koriste energiju izgaranja raspršenog goriva. No, prolazeći kroz turbinu, plinoviti proizvodi odriču se samo dijela svoje energije i ispuštaju se u atmosferu u zagrijanom stanju. Postrojenja s kombiniranim ciklusom koriste ovu toplinu.

Konstrukcija generatora kombiniranog ciklusa ima parnu elektranu, koja se nalazi u krajnjem dijelu turbine. Sadrži vodu koja ključa od zagrijanih produkata izgaranja. Stvara se ogromna količina pare koja okreće turbinu i pokreće dodatni generator.

Plinske turbine i elektrane s kombiniranim ciklusom mogu se koristiti u svim industrijamaindustriji, ali je druga vrsta generatora poželjnija, jer je njihova učinkovitost veća od 60%.

GTPS aplikacije

Korištenje plinskih turbinskih postrojenja preporučljivo je za potrošače udaljene od centraliziranih vodova napajanja, kao i za objekte koji rade sezonski. U ovom slučaju, trošak opskrbe poduzeća električnom energijom bit će niži nego za spajanje na električne vodove.

Velike GTE treba koristiti umjesto termoelektrana ako postoji jeftin izvor goriva. Ova situacija je tipična za naftne i plinske regije Sjevera. Istovremeno je moguće uštedjeti na grijanju prostora.

Odnedavno se mobilna plinska turbina elektrana naširoko koristi u urbanim sredinama zbog niske razine buke, vibracija i toksičnosti ispušnih plinova. Preporučljivo ga je koristiti u slučajevima kada je teško spojiti se na gradsku električnu mrežu ili je cijena potonjeg previsoka.