Gaasiturbiinelektrijaamad. Mobiilne gaasiturbiini elektrijaam

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Tsentraliseeritud elektriliinidest märkimisväärsel kaugusel asuvate tööstus- ja majandusrajatiste toimimiseks kasutatakse väikesemahulisi elektritootmisseadmeid. Need võivad töötada erinevat tüüpi kütustel. Gaasiturbiinelektrijaamad on kõige levinumad tänu oma suurele kasutegurile, võimele toota soojusenergiat ja paljudele muudele omadustele.

Tööpõhimõte

Gaasiturbiinelektrijaama (GTPP) aluseks on gaasiturbiinmootor - gaaskütuse põlemisenergial töötav elektrijaam, mis on mehaaniliselt ühendatud elektrigeneraatoritega ja ühendatud nendega ühtseks süsteemiks. Gaasiturbiinitehas on võimsaim sisepõlemismootor. Selle erivõimsus võib olla 6 kW/kg.

Erinev alt muudest jõuliikidestpaigaldised, gaasiturbiinmootorites toimuvad kõik protsessid pidev alt liikuva gaasi voolus. Kompressoritega kokkusurutud atmosfääriõhk siseneb põlemiskambrisse koos kütusega. Segu süttib suure hulga põlemisproduktide eraldumisega kõrge rõhu all, mis avaldavad survet labadele, pöörlevad neid ja koos nendega elektrigeneraatoreid.

Gaasiturbiinelektrijaama võimsus varieerub 20 kilovatist mitmesaja megavatini. Kütusena võib kasutada mis tahes süttivat materjali, mida saab hajutada (peeneks jahvatada) ja esitada gaasilises vormis.

GTPP eelised

Gaasiturbiinelektrijaamade oluline eelis on võimalus kasutada samaaegselt kahte tüüpi energiat – elektri- ja soojusenergiat. Pealegi on tarbijale antav soojuse hulk kaks kuni kolm korda suurem kui toodetud elektrienergia kogus. Koostootmine (kahte tüüpi energia tootmise protsess) saab võimalikuks, kui turbiini heitgaasile paigaldatakse spetsiaalne heitsoojuskatel.

Gaasiturbiinelektrijaamade abil on võimalik luua autonoomseid energiakomplekse, mis suudavad korraga lahendada mitu probleemi:

1. Andke elektrit era- ja tööstusrajatistele.
2. Kasutage naftatootmise kõrvalsaadusgaasi.
3. Küsta tehnoruume ja elamuid külgsoojutusega.

See kõik võimaldab meil oluliselt vähendada ettevõtte pakkumise kulusid, luua optimaalsed tingimused personali tööks jakoondada materiaalsed ressursid ja kapital tootmise laiendamisele ja muude olulisemate ülesannete lahendamisele.

Gaasiturbiinelektrijaamade omadused

Üks GTPP põhiomadusi on võime töötada praktiliselt igat tüüpi kütusega. Nagu varem märgitud, võivad gaasiturbiinelektrijaamad kasutada kütust, mida saab töötamiseks hajutada. See võib olla bensiin, kütteõli, nafta, maagaas, alkohol ja isegi purustatud kivisüsi.

GTPP disainis liikuvaid elemente praktiliselt pole. Ainsat liikuvat osa, mis ühendab generaatori rootori, turbiini rattad ja kompressi, saab riputada gaasidünaamilise laagri abil. Selle tulemusel minimeeritakse töösõlmede kulumine, mis mõjutab oluliselt paigalduse vastupidavust.

Samas pikeneb hoolduse periood kuni 60 tuhande pideva töötunni või kuni 7 tööaastani. Gaasiturbiinelektrijaamu ei saa kasutada varuenergiaallikatena, sest käivitamise hetkel kuluvad osad eriti intensiivselt. Tehase käivitamise arv on piiratud 300-ni aastas.

Mobile GTES

Tööstussektoris on eriline koht mobiilsetel gaasiturbiinidel. Erinev alt tavapärastest GTPP-dest on need väiksemate mõõtmete ja kaaluga, varustatud mobiilsel platvormil ja varustatud elektrooniliste juhtimissüsteemidega. Reeglina kasutatakse selliseid komplekserajatise toiteallika taastamine.

Mobiilne gaasiturbiiniga elektrijaam on paigaldatud sillutatud kohtadele, mis tagavad stabiilse asukoha. Sellega on ühendatud kütusetrass, vahetusse lähedusse on paigaldatud trafoalajaam. Juurutamise aeg sõltub installi tüübist, kuid tavaliselt ei ületa see 8–12 tundi.

Mobiilsete seadmete võimsus varieerub vahemikus 5 kuni 25 MW. Samal ajal hakkab mobiilsete GTPP-de efektiivsus kasvama 35% pe alt. Sarnaselt statsionaarsetele elektrijaamadele eraldavad ka mobiilsed kompleksid soojusenergiat. Kuid samal ajal tekitavad need kasutamise ja kasutuselevõtuga seotud kulusid vähem.

Kombineeritud tsükliga elektrijaamad

Auru- ja gaasijaama võib nimetada GTPP modifikatsiooniks. Sarnaselt gaasiturbiinelektrijaamadele kasutavad sellised generaatorid hajutatud kütuse põlemisenergiat. Kuid turbiini läbides loobuvad gaasilised tooted vaid osa oma energiast ja satuvad kuumutatuna atmosfääri. Kombineeritud tsükliga tehased kasutavad seda soojust.

Kombineeritud tsükliga elektrigeneraatorite konstruktsioonis on aurujõujaam, mis asub turbiini otsaosas. See sisaldab vett, mis keeb kuumutatud põlemisproduktidest. Tekib tohutul hulgal auru, mis pöörab turbiini ja annab toite täiendavale generaatorile.

Gaasiturbiini ja kombineeritud tsükliga elektrijaamu saab kasutada kõigis tööstusharudestööstuses, kuid eelistatav on teist tüüpi generaatorid, kuna nende kasutegur on üle 60%.

GTPS-rakendused

Gaasiturbiinijaamade kasutamine on soovitatav tarbijatele, kes asuvad tsentraliseeritud toiteliinidest eemal, aga ka hooajaliselt töötavate rajatiste jaoks. Sel juhul on ettevõtte elektrienergiaga varustamise kulud madalamad kui elektriliinidega ühendamisel.

Odava kütuseallika olemasolul tuleks soojuselektrijaamade asemel kasutada suuri GTPP-sid. Selline olukord on tüüpiline põhjapoolsetele nafta- ja gaasipiirkondadele. Samas on võimalik säästa ruumi kütte pe alt.

Hiljuti on mobiilset gaasiturbiiniga elektrijaama hakatud laialdaselt kasutama linnapiirkondades, kuna müra, vibratsioon ja heitgaaside toksilisus on madal. Soovitatav on seda kasutada juhtudel, kui linna elektrivõrguga liitumine on keeruline või viimase maksumus on liiga kõrge.