Gasnoturbinske elektrane. Mobilna gasnoturbinska elektrana

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Za funkcionisanje industrijskih i privrednih objekata koji se nalaze na znatnoj udaljenosti od centralizovanih dalekovoda koriste se male elektroenergetske instalacije. Mogu raditi na različitim vrstama goriva. Gasnoturbinske elektrane su najrasprostranjenije zbog svoje visoke efikasnosti, sposobnosti stvaranja toplotne energije i niza drugih karakteristika.

Princip rada

Osnova gasnoturbinske elektrane (GTPP) je gasnoturbinski motor - elektrana koja radi na energiji sagorevanja gasovitog goriva, mehanički povezana sa električnim generatorima i kombinovana sa njima u jedinstven sistem. Postrojenje s plinskom turbinom je najsnažniji motor s unutarnjim sagorijevanjem. Njegova specifična snaga može biti 6 kW/kg.

Za razliku od drugih vrsta moćiinstalacije, u gasnoturbinskim motorima svi procesi se odvijaju u struji gasa koji se stalno kreće. Atmosferski zrak komprimiran kompresorima ulazi u komoru za sagorijevanje zajedno s gorivom. Smjesa se pali oslobađanjem velike količine produkata sagorijevanja pod visokim pritiskom, koji vrše pritisak na lopatice, rotiraju ih, a sa njima i električni generatori.

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

GTPP prednosti

Važna prednost gasnoturbinskih elektrana je mogućnost istovremenog korišćenja dve vrste energije – električne i toplotne. Štaviše, količina toplote koja se daje potrošaču je dva do tri puta veća od količine proizvedene električne energije. Kogeneracija (proces generisanja dve vrste energije) postaje moguća kada se na ispuh turbine ugradi poseban kotao za otpadnu toplotu.

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

1. Obezbedite električnu energiju privatnim i industrijskim objektima.
2. Koristite nusproizvod gasa iz proizvodnje nafte.
3. Grijajte tehničke prostorije i stambene zgrade sa bočnim grijanjem.

Sve ovo nam omogućava da značajno smanjimo troškove obezbeđivanja preduzeća, stvorimo optimalne uslove za rad osoblja ikoncentrirati materijalne resurse i kapital na proširenje proizvodnje i rješavanje drugih, važnijih zadataka.

Karakteristike gasnoturbinskih elektrana

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

U GTPP dizajnu praktično nema pokretnih elemenata. Jedini pokretni dio koji kombinuje rotor generatora, turbinske točkove i kompresiju može se okačiti pomoću plinodinamičkog ležaja. Kao rezultat toga, habanje radnih jedinica će biti svedeno na minimum, što će značajno uticati na trajnost instalacije.

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

Mobilni GTES

Posebno mjesto u industrijskom sektoru zauzimaju mobilni gasnoturbinski agregati. Za razliku od konvencionalnih GTPP-a, oni imaju manje dimenzije i težinu, opremljeni su mobilnom platformom i opremljeni su elektronskim sistemima upravljanja. U pravilu se takvi kompleksi koriste zaobnavljanje napajanja objekta.

Mobilna gasna turbina elektrana je raspoređena na popločanim lokacijama koje obezbeđuju stabilnu poziciju. Na njega je priključen vod za gorivo, a u neposrednoj blizini je postavljena trafostanica. Vrijeme postavljanja ovisi o vrsti instalacije, ali obično ne prelazi 8-12 sati.

Kapacitet mobilnih jedinica varira od 5 do 25 MW. Istovremeno, efikasnost mobilnih GTE počinje da raste sa 35%. Poput stacionarnih elektrana, mobilni kompleksi također emituju toplinsku energiju. Ali istovremeno stvaraju manje troškove vezane za rad i puštanje u rad.

Elektrane s kombinovanim ciklusom

Postrojenje na paru i plin može se nazvati modifikacijom GTPP-a. Kao i plinskoturbinske elektrane, takvi generatori koriste energiju sagorijevanja raspršenog goriva. Ali prolazeći kroz turbinu, plinoviti proizvodi odustaju samo od dijela svoje energije i ispuštaju se u atmosferu u zagrijanom stanju. Postrojenja sa kombinovanim ciklusom koriste ovu toplotu.

Konstrukcija generatora kombinovanog ciklusa ima parnu elektranu, koja se nalazi u krajnjem delu 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 sa kombinovanim ciklusom mogu se koristiti u svim industrijamaindustriji, ali je druga vrsta generatora poželjnija, jer je njihova efikasnost veća od 60%.

GTPS aplikacije

Upotreba gasnoturbinskih postrojenja je preporučljiva za potrošače udaljene od centralizovanih vodova napajanja, kao i za objekte koji rade sezonski. U ovom slučaju, trošak snabdijevanja preduzeća električnom energijom će biti niži nego za priključenje na električne vodove.

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

Odnedavno se mobilna gasna turbina elektrana naširoko koristi u urbanim sredinama zbog niskog nivoa buke, vibracija i toksičnosti izduvnih gasova. Preporučljivo je koristiti ga u slučajevima kada je teško priključiti se na gradsku električnu mrežu ili je cijena potonje previsoka.