Kaasuturbiinivoimalaitokset. Siirrettävä kaasuturbiinivoimala

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Keskitetyistä voimalinjoista huomattavan etäisyyden päässä sijaitsevien teollisuus- ja talouslaitosten toimintaan käytetään pienimuotoisia sähköntuotantolaitoksia. Ne voivat toimia erilaisilla polttoaineilla. Kaasuturbiinivoimalaitokset ovat yleisimpiä korkean hyötysuhteensa, kykynsä tuottaa lämpöenergiaa ja monien muiden ominaisuuksien ansiosta.

Toimintaperiaate

Kaasuturbiinivoimalan (GTPP) perusta on kaasuturbiinimoottori - kaasumaisen polttoaineen polttoenergialla toimiva voimalaitos, joka on mekaanisesti kytketty sähkögeneraattoreihin ja yhdistetty niihin yhdeksi järjestelmäksi. Kaasuturbiinilaitos on tehokkain polttomoottori. Sen ominaisteho voi olla 6 kW/kg.

Toisin kuin muut tehotyypitlaitteistoissa kaasuturbiinimoottoreissa kaikki prosessit tapahtuvat jatkuvasti liikkuvassa kaasuvirrassa. Kompressoreiden puristama ilmailma tulee palotilaan yhdessä polttoaineen kanssa. Seos syttyy ja vapautuu suuren paineen alaisena suuria määriä palamistuotteita, jotka painavat teriä, pyörittävät niitä ja niiden mukana sähkögeneraattoreita.

Kaasuturbiinivoimalaitoksen teho vaihtelee 20 kilowatista useisiin satoihin megawatteihin. Polttoaineena voidaan käyttää mitä tahansa palavaa materiaalia, joka voidaan hajottaa (hienoksi jauhettua) ja esittää kaasumaisessa muodossa.

GTPP-edut

Kaasuturbiinivoimaloiden tärkeä etu on mahdollisuus käyttää samanaikaisesti kahta energiatyyppiä - sähkö- ja lämpöenergiaa. Lisäksi kuluttajalle luovutetun lämmön määrä on kaksi-kolme kertaa suurempi kuin tuotetun sähkön määrä. Yhteistuotanto (kahden tyyppisen energian tuotantoprosessi) tulee mahdolliseksi, kun turbiinin pakoputkeen asennetaan erityinen hukkalämpökattila.

Kaasuturbiinivoimaloiden avulla on mahdollista luoda autonomisia energiakomplekseja, jotka voivat ratkaista useita ongelmia samanaikaisesti:

1. Tarjoa sähköä yksityisille ja teollisuuslaitoksille.
2. Hyödynnä öljyntuotannon sivutuotekaasua.
3. Lämmitä tekniset tilat ja asuinrakennukset sivulämmöllä.

Kaiken tämän avulla voimme vähentää merkittävästi yrityksen tarjoamisen kustannuksia, luoda optimaaliset olosuhteet henkilöstön jakeskittää aineelliset resurssit ja pääoma tuotannon laajentamiseen ja muiden, tärkeämpien tehtävien ratkaisemiseen.

Kaasuturbiinivoimaloiden ominaisuudet

Yksi GTPP:n pääominaisuuksista on kyky toimia käytännössä millä tahansa polttoaineella. Kuten aiemmin todettiin, kaasuturbiinivoimalaitokset voivat käyttää polttoainetta, joka voidaan hajottaa toimimaan. Tämä voi olla bensiiniä, polttoöljyä, öljyä, maakaasua, alkoholia ja jopa murskattua hiiltä.

GTPP-suunnittelussa ei käytännössä ole liikkuvia elementtejä. Ainoa liikkuva osa, joka yhdistää generaattorin roottorin, turbiinin pyörät ja kompressin, voidaan ripustaa kaasudynaamisella laakerilla. Tämän seurauksena työyksiköiden kuluminen minimoituu, mikä vaikuttaa merkittävästi asennuksen kestävyyteen.

Samalla huollon huoltoaika kasvaa jopa 60 000 tuntia jatkuvaa käyttöä tai jopa 7 käyttövuotta. Kaasuturbiinivoimaloita ei voida käyttää varaenergialähteinä, koska käynnistyshetkellä osat kuluvat erityisen voimakkaasti. Tehdaslanseerausten määrä on rajoitettu 300:aan vuodessa.

Mobile GTES

Teollisuussektorilla erityinen paikka on liikkuvilla kaasuturbiiniyksiköillä. Toisin kuin perinteiset GTPP:t, niiden mitat ja paino ovat pienempiä, ne on varustettu mobiilialustalla ja niissä on elektroniset ohjausjärjestelmät. Yleensä tällaisia komplekseja käytetäänlaitoksen virransyötön palauttaminen.

Liikkuva kaasuturbiinivoimalaitos on sijoitettu päällystetyille paikoille, jotka tarjoavat vakaan sijainnin. Siihen on liitetty polttoainejohto ja sen välittömään läheisyyteen asennetaan muuntaja. Käyttöönottoaika riippuu asennuksen tyypistä, mutta ei yleensä ylitä 8-12 tuntia.

Liikkuvien yksiköiden kapasiteetti vaihtelee 5 - 25 MW. Samaan aikaan mobiililaitteiden GTPP:n tehokkuus alkaa kasvaa 35 prosentista. Kuten kiinteät voimalaitokset, myös liikkuvat kompleksit säteilevät lämpöenergiaa. Mutta samalla ne luovat vähemmän käyttöön ja käyttöönottoon liittyviä kustannuksia.

Yhdistelmäkiertoiset voimalaitokset

Höyry- ja kaasulaitosta voidaan kutsua GTPP:n muunnelmaksi. Kuten kaasuturbiinivoimalat, tällaiset generaattorit käyttävät hajautettujen polttoaineiden palamisenergiaa. Mutta turbiinin läpi kulkevat kaasumaiset tuotteet luovuttavat vain osan energiastaan ja vapautuvat ilmakehään kuumennetussa tilassa. Yhdistetyt laitokset käyttävät tätä lämpöä.

Yhdistettyjen sähkögeneraattoreiden suunnittelussa on höyryvoimalaitos, joka sijaitsee turbiinin päätyosassa. Se sisältää vettä, joka kiehuu kuumennetuista palamistuotteista. Syntyy v altava määrä höyryä, joka kääntää turbiinia ja antaa tehon lisägeneraattorille.

Kaasuturbiinia ja yhdistelmävoimaloita voidaan käyttää kaikilla teollisuudenaloillateollisuus, mutta toinen generaattorityyppi on parempi, koska niiden hyötysuhde on yli 60%.

GTPS-sovellukset

Kaasuturbiinivoimaloiden käyttöä suositellaan keskeisistä sähkölinjoista etäällä oleville kuluttajille sekä kausiluonteisesti toimiville tiloihin. Tässä tapauksessa yritykselle sähkön toimittamisen kustannukset ovat alhaisemmat kuin sähkölinjoihin liittämisestä.

Suurikokoisia GTPP:itä tulisi käyttää lämpövoimaloiden sijasta, jos on halpa polttoainelähde. Tämä tilanne on tyypillinen pohjoisen öljy- ja kaasualueille. Samalla on mahdollista säästää tilan lämmityksessä.

Viime aikoina liikkuvaa kaasuturbiinivoimalaa on käytetty laaj alti kaupunkialueilla pakokaasujen alhaisen melutason, tärinän ja myrkyllisyyden vuoksi. On suositeltavaa käyttää sitä tapauksissa, joissa kaupungin sähköverkkoon liittyminen on vaikeaa tai jälkimmäisen hinta on liian korkea.