Μονάδες ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων. Κινητός αεριοστρόβιλος ηλεκτροπαραγωγής

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Για τη λειτουργία βιομηχανικών και οικονομικών εγκαταστάσεων που βρίσκονται σε σημαντική απόσταση από τις κεντρικές γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μικρής κλίμακας. Μπορούν να λειτουργήσουν με διάφορους τύπους καυσίμων. Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων είναι οι πιο διαδεδομένοι λόγω της υψηλής απόδοσης τους, της ικανότητας παραγωγής θερμικής ενέργειας και μιας σειράς άλλων χαρακτηριστικών.

Αρχή λειτουργίας

Η βάση ενός σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αεριοστροβίλου (GTPP) είναι ένας κινητήρας αεριοστροβίλου - ένας σταθμός παραγωγής ενέργειας που λειτουργεί με την ενέργεια της καύσης αερίου καυσίμου, που συνδέεται μηχανικά με ηλεκτρικές γεννήτριες και συνδυάζεται μαζί τους σε ένα ενιαίο σύστημα. Η μονάδα αεριοστροβίλου είναι η πιο ισχυρή μηχανή εσωτερικής καύσης. Η ειδική ισχύς του μπορεί να είναι 6 kW/kg.

Σε αντίθεση με άλλους τύπους ισχύοςεγκαταστάσεις, σε κινητήρες αεριοστροβίλων όλες οι διεργασίες λαμβάνουν χώρα σε ένα ρεύμα συνεχώς κινούμενου αερίου. Ο ατμοσφαιρικός αέρας που συμπιέζεται από συμπιεστές εισέρχεται στον θάλαμο καύσης μαζί με το καύσιμο. Το μείγμα αναφλέγεται με την απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας προϊόντων καύσης υπό υψηλή πίεση, τα οποία ασκούν πίεση στις λεπίδες, τις περιστρέφουν και μαζί τις ηλεκτρικές γεννήτριες.

Η χωρητικότητα ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλου κυμαίνεται από 20 κιλοβάτ έως αρκετές εκατοντάδες μεγαβάτ. Οποιοδήποτε εύφλεκτο υλικό που μπορεί να διασκορπιστεί (λεπτά αλεσμένο) και να παρουσιαστεί σε αέρια μορφή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο.

Πλεονεκτήματα GTPP

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων είναι η δυνατότητα ταυτόχρονης χρήσης δύο τύπων ενέργειας - ηλεκτρικής και θερμικής. Επιπλέον, η ποσότητα θερμότητας που δίνεται στον καταναλωτή είναι δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερη από την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται. Η συμπαραγωγή (η διαδικασία παραγωγής δύο τύπων ενέργειας) καθίσταται δυνατή όταν ένας ειδικός λέβητας απορριμμάτων θερμότητας εγκαθίσταται στην εξάτμιση του στροβίλου.

Χρησιμοποιώντας σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων, είναι δυνατό να δημιουργηθούν αυτόνομα ενεργειακά συγκροτήματα που μπορούν να λύσουν πολλά προβλήματα ταυτόχρονα:

1. Παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε ιδιωτικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις.
2. Χρησιμοποιήστε υποπροϊόν αέριο από την παραγωγή πετρελαίου.
3. Θερμάνετε τεχνικά δωμάτια και κτίρια κατοικιών με πλευρική θέρμανση.

Όλα αυτά μας επιτρέπουν να μειώσουμε σημαντικά το κόστος παροχής της επιχείρησης, να δημιουργήσουμε βέλτιστες συνθήκες για την εργασία του προσωπικού καισυγκεντρώστε τους υλικούς πόρους και το κεφάλαιο στην επέκταση της παραγωγής και στην επίλυση άλλων, πιο σημαντικών εργασιών.

Χαρακτηριστικά σταθμών ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων

Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά του GTPP είναι η δυνατότητα λειτουργίας με σχεδόν οποιοδήποτε τύπο καυσίμου. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων μπορούν να χρησιμοποιούν καύσιμο που μπορεί να διασκορπιστεί για να λειτουργήσει. Αυτό μπορεί να είναι βενζίνη, μαζούτ, πετρέλαιο, φυσικό αέριο, αλκοόλ, ακόμη και θρυμματισμένος άνθρακας.

Δεν υπάρχουν πρακτικά κινούμενα στοιχεία στο σχέδιο GTPP. Το μόνο κινούμενο μέρος που συνδυάζει τον ρότορα της γεννήτριας, τους τροχούς του στροβίλου και τη συμπίεση μπορεί να αναρτηθεί χρησιμοποιώντας ένα δυναμικό ρουλεμάν αερίου. Ως αποτέλεσμα, η φθορά των μονάδων εργασίας θα ελαχιστοποιηθεί, γεγονός που θα επηρεάσει σημαντικά την ανθεκτικότητα της εγκατάστασης.

Ταυτόχρονα, η περίοδος συντήρησης σέρβις αυξάνεται έως και 60 χιλιάδες ώρες συνεχούς λειτουργίας ή έως και 7 χρόνια λειτουργίας. Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εφεδρικές πηγές ενέργειας, επειδή τη στιγμή της εκκίνησης, τα μέρη φθείρονται ιδιαίτερα έντονα. Ο αριθμός των εγκαινίων εγκαταστάσεων περιορίζεται σε 300 ετησίως.

Mobile GTES

Ιδιαίτερη θέση στον βιομηχανικό τομέα κατέχουν οι κινητές μονάδες αεριοστροβίλων. Σε αντίθεση με τα συμβατικά GTPP, έχουν μικρότερες διαστάσεις και βάρος, είναι εξοπλισμένα σε φορητή πλατφόρμα και είναι εξοπλισμένα με ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου. Κατά κανόνα, τέτοια σύμπλοκα χρησιμοποιούνται γιααποκατάσταση της παροχής ρεύματος στην εγκατάσταση.

Η κινητή μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αεριοστροβίλου αναπτύσσεται σε ασφαλτοστρωμένες τοποθεσίες που παρέχουν σταθερή θέση. Μια γραμμή καυσίμου συνδέεται με αυτό και ένας υποσταθμός μετασχηματιστή εγκαθίσταται σε άμεση γειτνίαση. Ο χρόνος ανάπτυξης εξαρτάται από τον τύπο της εγκατάστασης, αλλά συνήθως δεν υπερβαίνει τις 8-12 ώρες.

Η χωρητικότητα των κινητών μονάδων κυμαίνεται από 5 έως 25 MW. Ταυτόχρονα, η απόδοση των κινητών GTPP αρχίζει να αυξάνεται από 35%. Όπως οι σταθεροί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής, τα κινητά συγκροτήματα εκπέμπουν επίσης θερμική ενέργεια. Αλλά ταυτόχρονα, δημιουργούν λιγότερο κόστος που σχετίζεται με τη λειτουργία και τη θέση σε λειτουργία.

Μονάδες ηλεκτροπαραγωγής συνδυασμένου κύκλου

Μια μονάδα ατμού και αερίου μπορεί να ονομαστεί τροποποίηση ενός GTPP. Όπως οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων, τέτοιες γεννήτριες χρησιμοποιούν την ενέργεια της καύσης του διασκορπισμένου καυσίμου. Όμως, περνώντας μέσα από τον στρόβιλο, τα αέρια προϊόντα δίνουν μόνο μέρος της ενέργειάς τους και απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα σε θερμαινόμενη κατάσταση. Τα φυτά συνδυασμένου κύκλου χρησιμοποιούν αυτή τη θερμότητα.

Ο σχεδιασμός των γεννητριών συνδυασμένου κύκλου έχει μια μονάδα παραγωγής ενέργειας ατμού, η οποία βρίσκεται στο ακραίο τμήμα του στροβίλου. Περιέχει νερό που βράζει από τα θερμαινόμενα προϊόντα της καύσης. Παράγεται τεράστια ποσότητα ατμού, ο οποίος περιστρέφει τον στρόβιλο και τροφοδοτεί την πρόσθετη γεννήτρια.

Οι αεριοστρόβιλοι και οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής συνδυασμένου κύκλου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλες τις βιομηχανίεςβιομηχανία, αλλά ο δεύτερος τύπος γεννητριών είναι προτιμότερος, επειδή η απόδοσή τους είναι μεγαλύτερη από 60%.

εφαρμογές GTPS

Η χρήση εγκαταστάσεων αεριοστροβίλου συνιστάται για καταναλωτές που βρίσκονται απομακρυσμένα από κεντρικές γραμμές παροχής ρεύματος, καθώς και για εγκαταστάσεις που λειτουργούν εποχιακά. Σε αυτήν την περίπτωση, το κόστος παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στην επιχείρηση θα είναι χαμηλότερο από ό,τι για τη σύνδεση σε καλώδια ρεύματος.

Θα πρέπει να χρησιμοποιούνται GTPP μεγάλου μεγέθους αντί για θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, εάν υπάρχει φθηνή πηγή καυσίμου. Αυτή η κατάσταση είναι χαρακτηριστική για τις περιοχές πετρελαίου και φυσικού αερίου του Βορρά. Ταυτόχρονα, είναι δυνατή η εξοικονόμηση στη θέρμανση χώρου.

Πρόσφατα, η κινητή μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αεριοστροβίλου έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε αστικές περιοχές λόγω του χαμηλού επιπέδου θορύβου, δονήσεων και τοξικότητας των καυσαερίων. Συνιστάται η χρήση του σε περιπτώσεις που είναι δύσκολη η σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο της πόλης ή το κόστος του τελευταίου είναι πολύ υψηλό.