Plinskoturbinske elektrarne. Mobilna plinskoturbinska elektrarna

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Za delovanje industrijskih in gospodarskih objektov, ki se nahajajo na precejšnji razdalji od centraliziranih daljnovodov, se uporabljajo male naprave za proizvodnjo električne energije. Delujejo lahko na različne vrste goriva. Plinskoturbinske elektrarne so najbolj razširjene zaradi visoke učinkovitosti, sposobnosti pridobivanja toplotne energije in številnih drugih lastnosti.

Načelo delovanja

Osnova plinskoturbinske elektrarne (GTPP) je plinskoturbinski motor - elektrarna, ki deluje na energijo zgorevanja plinastega goriva, mehansko povezana z električnimi generatorji in združena z njimi v en sam sistem. Plinska turbina je najmočnejši motor z notranjim zgorevanjem. Njegova specifična moč je lahko 6 kW/kg.

Za razliko od drugih vrst močiinštalacij, v plinskoturbinskih motorjih vsi procesi potekajo v toku plina, ki se nenehno giblje. Atmosferski zrak, ki ga stisnejo kompresorji, vstopi v zgorevalno komoro skupaj z gorivom. Mešanica se vžge s sproščanjem velike količine produktov zgorevanja pod visokim pritiskom, ki pritiskajo na rezila, jih vrtijo in z njimi električne generatorje.

Zmogljivost plinske turbinske elektrarne se giblje od 20 kilovatov do nekaj sto megavatov. Vsak gorljiv material, ki ga je mogoče razpršiti (fino zmlet) in predstaviti v plinasti obliki, se lahko uporabi kot gorivo.

Prednosti GTPP

Pomembna prednost plinskoturbinskih elektrarn je možnost hkratne uporabe dveh vrst energije – električne in toplotne. Poleg tega je količina toplote, ki jo dobi potrošnik, dva do trikrat večja od količine proizvedene električne energije. Soproizvodnja (proces pridobivanja dveh vrst energije) je mogoča, ko je na izpuh turbine nameščen poseben kotel za odpadno toploto.

Z uporabo plinskoturbinskih elektrarn je mogoče ustvariti avtonomne energetske komplekse, ki lahko rešujejo več problemov hkrati:

1. Zagotovite električno energijo zasebnim in industrijskim objektom.
2. Uporabite stranski plin iz proizvodnje nafte.
3. Ogrevajte tehnične prostore in stanovanjske zgradbe s stranskim ogrevanjem.

Vse to nam omogoča znatno znižanje stroškov zagotavljanja podjetja, ustvarjanje optimalnih pogojev za delo osebja inosredotočite materialne vire in kapital na širitev proizvodnje in reševanje drugih, pomembnejših nalog.

Lastnosti plinskoturbinskih elektrarn

Ena od glavnih značilnosti GTPP je zmožnost delovanja na praktično katero koli vrsto goriva. Kot smo že omenili, lahko plinske turbinske elektrarne za delovanje uporabljajo gorivo, ki ga je mogoče razpršiti. To je lahko bencin, kurilno olje, olje, zemeljski plin, alkohol in celo zdrobljen premog.

V zasnovi GTPP praktično ni gibljivih elementov. Edini gibljivi del, ki združuje rotor generatorja, turbinska kolesa in stiskalnico, je mogoče obesiti s pomočjo plinskodinamičnega ležaja. Posledično se bo obraba delovnih enot zmanjšala na minimum, kar bo bistveno vplivalo na vzdržljivost vgradnje.

Hkrati se obdobje servisnega vzdrževanja poveča do 60 tisoč ur neprekinjenega delovanja oziroma do 7 let delovanja. Plinskoturbinske elektrarne ne moremo uporabljati kot rezervni vir energije, saj se ob zagonu deli še posebej intenzivno obrabijo. Število zagonov obratov je omejeno na 300 na leto.

Mobilni GTES

Posebno mesto v industrijskem sektorju zasedajo mobilne plinskoturbinske enote. Za razliko od običajnih GTPP imajo manjše dimenzije in težo, so opremljene na mobilni platformi in so opremljene z elektronskimi krmilnimi sistemi. Praviloma se takšni kompleksi uporabljajo zaobnovitev oskrbe z električno energijo v objektu.

Mobilna plinska turbinska elektrarna je nameščena na tlakovanih mestih, ki zagotavljajo stabilen položaj. Nanj je priključen vod za gorivo, v neposredni bližini pa je nameščena transformatorska postaja. Čas uvajanja je odvisen od vrste namestitve, vendar običajno ne presega 8-12 ur.

Zmogljivost mobilnih enot se giblje od 5 do 25 MW. Hkrati pa začne učinkovitost mobilnih GTE rasti s 35 %. Tako kot stacionarne elektrarne tudi mobilni kompleksi oddajajo toplotno energijo. Toda hkrati ustvarjajo manj stroškov, povezanih z delovanjem in zagonom.

elektrarne s kombiniranim ciklom

Parno-plinsko napravo lahko imenujemo modifikacija GTPP. Tako kot plinskoturbinske elektrarne tudi takšni generatorji uporabljajo energijo zgorevanja razpršenega goriva. Toda pri prehodu skozi turbino plinasti produkti odpovejo le del svoje energije in se v segretem stanju sprostijo v ozračje. To toploto uporabljajo rastline s kombiniranim ciklom.

Zasnova kombiniranih generatorjev električne energije ima parno elektrarno, ki se nahaja v končnem delu turbine. Vsebuje vodo, ki zavre iz segretih produktov zgorevanja. Nastane ogromna količina pare, ki vrti turbino in poganja dodatni generator.

Plinske turbine in elektrarne s kombiniranim ciklom se lahko uporabljajo v vseh panogahindustriji, vendar je prednostna druga vrsta generatorjev, ker je njihov izkoristek več kot 60%.

GTPS aplikacije

Uporaba plinskih turbin je priporočljiva za porabnike, ki so oddaljeni od centraliziranih napajalnih vodov, kot tudi za sezonsko delujoče objekte. V tem primeru bodo stroški zagotavljanja električne energije podjetju nižji kot za priključitev na daljnovode.

Velike GTE je treba uporabiti namesto termoelektrarn, če obstaja poceni vir goriva. To stanje je značilno za naftne in plinske regije severa. Hkrati je mogoče prihraniti pri ogrevanju prostora.

Zadnje čase so mobilne plinskoturbinske elektrarne zaradi nizke ravni hrupa, tresljajev in strupenosti izpušnih plinov postale zelo razširjene v urbanih območjih. Priporočljivo ga je uporabiti v primerih, ko je težko priključiti na mestno električno omrežje ali je cena slednjega previsoka.