GTUning samaradorligi va mahalliy va tashqi elektr energiyasining samaradorligi obro'si bilan ajralib turadi. Kichik ChP

Gaz turbine installyatsiyalarining ishlash printsipi

1-rasm. GTA sxemasi keng tarqalgan tsikl gtd bilan

Gaz turbinasining kompressori (1) - bu toza havo. Kompressordan yuqori bosimli havo yonilg'i etkazib beriladigan yonilg'i kamerasiga (2) yuboriladi. Aralashma yonadi. Gazli havo aralashmasi yoqilganda, energiya issiq gazlar oqimi shaklida hosil bo'ladi. Yuqori tezlikdagi oqim turbinet perceller (3) va uni aylantiradi. Turbinali mil orqali aylanish kinetik energiya kompressorni va elektr generatorini (4) yo'naltiradi. Elektr generatori, ishlab chiqarilgan elektr energiyasining terminallari, odatda transformator orqali energiya sho'rvasiga, energiyani iste'mol qiluvchilarga yuboriladi.

Gaz turbinalari - bu termodinamik tsikl bilan tasvirlangan termodinamik tsikl - ichki yonish va to'g'ridan-to'g'ri oqimining ishlaydigan termodinamik tsikl, shuningdek, tashqi yonishning tashqi yonish bilan ishlaydigan termodinamik tsikllar, shuningdek tashqi yonishning tashqi yonishi gazsimon (bir fazali) suyuqlik suyuqligi.

Ushbu tsiklda piston ichki yonish dvigatelini ixtiro qilgan amerikalik muhandis Jorj Lighton tsikl nomi bilan bog'liq.

Ba'zida ushbu tsikl, shuningdek, Jumes Jumle fizikasi sharafiga, shuningdek, issiqlik mexanik ekvivalenti o'rnatgan ingliz tilida Jeyms Juul fizikasi sharafiga aylanadi.

Frec.2. P, v Bigon tsikl diagrammasi

Zo'r buiton tsikli jarayonlardan iborat:

• 1-2 ientropik siqish.
• 2-3 Izobarik issiqlik ta'minoti.
• 3-4 iententropik kengayish.
• 4-1 isobariy issiqlikni olib tashlash.

Izyotropikni kengaytirish va siqishni jarayonining real azish jarayonlarini hisobga olgan holda, haqiqiy braiton tsikli (1-2p-3-4p-1 t-s diagrammada) (3-rasm)

3-rasm. T-S Brighton tsikl diagrammasi
Ideal (1-2-3-4-1)
Haqiqiy (1-2p-3-4p-1)

Zo'r plastiton tsiklining issiqlik samaradorligi formulani ifodalash uchun olinadi:

• bu erda n \u003d p2 / p1 izentropik siqishni jarayonida bosimning ko'payishi darajasidir (1-2);
• k - aabbiy indeks (1,4 ga teng)

Shuni ta'kidlash kerakki, tsiklning samaradorligini hisoblashning umumiy qabul qilingan usuli jarayonning mohiyatini qorong'adi. Termodinamik tsiklning cheklangan samaradorligi Karno formulasining harorat nisbati bilan hisoblanadi:

• u erda T1 muzlatgichning harorati bo'lgan joyda;
• T2 - isitgich harorati.

Aniq, bir xil harorat nisbati tsikl va adiabatik indeksda ishlatiladigan bosim nisbati miqdorida ifodalanishi mumkin:

Shunday qilib, yorqin tsiklning samaradorligi tsiklning boshlang'ich va yakuniy haroratiga bog'liq, bu esa karnot tsiklining samaradorligi bilan bir xil. Tarmoqli satrda (2-3) ishlaydigan suyuqlikning isitishning cheksiz pastligi bilan jarayoni izotermal va to'liq ekvivalent avtomobil aylanishi deb hisoblanishi mumkin. Izobarik jarayonda ishlaydigan suyuqlikning isishi kattaligi tsiklda ishlatiladigan suyuqlikning miqdoriga bog'liqligini aniqlaydi, ammo tsiklning termal samaradorligiga ta'sir qilmaydi. Biroq, tsiklni amaliy ravishda amalga oshirish bilan, isitish odatda ishlatiladigan materiallarning siqish va kengayish mexanizmlarining hajmini kamaytirish uchun ishlatiladigan materiallarning issiqlik chidamlisining katta qiymatlari ishlab chiqariladi.

Amalda, ishqalanish va notinch sabab:

• Nodasiz siqish: bu umumiy bosim koeffitsienti uchun kompressorning burilishi idealdan yuqori.
• Nonodiabik kengayish: Garchi turbinaning harorati ish uchun zarur bo'lgan darajada tushadi, ammo bu kompressorga ta'sir qilmaydi, natijada bosim koeffitsienti yuqori emas.
• Havo iste'mol qilish, yonish kamerasi va chiqish joyida bosimni yo'qotish: natijada kengaytmalar foydali ishlarni ta'minlash uchun etarli emas.

Barcha tsiklik issiqlik motorlarida bo'lgani kabi, yonish harorati qanchalik yuqori bo'lsa, samaradorlik shuncha yuqori bo'ladi. Da, dvigatelni tashkil etuvchi po'lat, nikel, keramika yoki boshqa materiallarning harorat va bosimni bartaraf etish qobiliyatidir. Mashg'ulotlarning muhim qismi turbinaning bir qismidan issiqlikni olib tashlashga qaratilgan. Ko'pgina turbinalar, shuningdek, chiqindi gazlarning issiqligini tiklashga harakat qilmoqdalar, aks holda, isrofgarchilik.

Qayta tiklovchi issiqlik almashinuvchilari - bu chiqindi gazlar issiqligini yonishdan oldin siqilgan havo bilan o'tkazadigan issiqlik almashinuvchi. Birlashtirilgan tsikl bilan issiqlik bug 'turbine tizimlariga o'tkaziladi. Va birlashtirilgan issiqlik va elektr energiyasi ishlab chiqarish (kogeneratsion), sarflangan issiqlik issiq suv ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Mexanik gaz turbinalari piston ichki yonish dvigatellariga qaraganda ancha oson bo'lishi mumkin. Oddiy turbinalar bitta harakatlanuvchi qism bo'lishi mumkin: mil / kompressor / turbin / alternativ rotor yig'ish (quyidagi rasmga qarang) yoqilg'i tizimini hisobga olmasdan.

M-rasm. Ushbu mashina bir bosqichli radial kompressorga ega,
turbinalar, konduktor va havo podshipniklari.

Ko'proq murakkab turbinalar (zamonaviy reaktiv dvigatellarda ishlatiladiganlar), yuzlab turbinalar pichog'i, shuningdek, murakkab quvurlar, yonish kameralari va issiqlik almashinuvchilarining keng tizimi bo'lishi mumkin.

Qoida tariqasida, dvigatelning kichikroq, milyalarning maksimal chiziqli tezligini ta'minlash uchun zarur bo'lgan milya (lar) ning aylanish tezligi yuqori.

Turbin pichoqlarining maksimal tezligi maksimal bosimni belgilaydi, bu dvigatelning hajmidan qat'i nazar, maksimal quvvatga olib keladigan maksimal kuchga olib keladi. Jet dvigateli 10000 RPM va mikro turbinaning chastotasi bilan aylanadi - 100 ming rpm tezroq.

Maqolada ta'riflanganidek, GTUning eng sodda hisoblanganligi tasvirlangan, har xil GTU va PSU jadvallari ularning samaradorligi va boshqa xususiyatlarini taqqoslash uchun berilgan.

Gaz turbinasi va bug'-gaz texnologiyasidan sanoat foydalanish sohasida, Rossiya dunyoning old tomoniga sezilarli darajada uzoqlashmoqda.

Yuqori quvvatni gaz va bug'ni qurish bo'yicha dunyo etakchilari: GE, Siemens Siemens, Abb - 280-20 MVt va 40% dan oshiq foydalanish uchun elektr energiyasining kuchiga erishdi Paketli gazetalar bug 'gazli tsiklida (ikkilik deb ataladi) - 430 - 480 MVt 60% gacha. Agar sizda PSUning ishonchliligi haqida savollaringiz bo'lsa, keyin maqolani o'qing.

Ushbu ta'sirli raqamlar Rossiyaning energetika sohasini rivojlantirish yo'llarini aniqlashda muhim ahamiyatga ega.

GTU samaradorligi bilan qanday aniqlandi

Gaz turbinasini o'rnatish samaradorligi haqida qanday oddiy formulalarni beraylik:

Ichki turbinaning kuchi:

• Nt \u003d zovch * lt, bu turbinaning ishlashi, doka chiquvchi gazlarning oqimi;

Ichki quvvat GTU:

• Ni gta \u003d nt - nk - bu havo kompressorining ichki kuchi;

Samarali quvvat GTU:

• Nef \u003d ni gtu * samaradorlik mo'ynasi, oqilona mo'ynali, rakarkalardagi mexanik yo'qotishlar bilan bog'liq, siz 0,99 ni olishingiz mumkin

Elektr energiyasi:

• Nal \u003d ne * samaradi, masalan, masalan, masalan, elektr generatori bilan bog'liq yo'qotishlar bilan bog'liq bo'lgan samaradorlik 0,985 ni olish mumkin

Yoqilg'i bir martali issiqlik:

• Q Retcece \u003d GTOP * QUIN, GTOP - yoqilg'i sarfi, miqdor - eng past ish yoqilg'ining eng pasti

Gaz turbinasini o'rnatish mutlaq elektr samaradorligi:

• KPDE \u003d NEL / Q

CPD PGU GTU samaradorligidan yuqori Bug 'gazini o'rnatishda GTU chiquvchi gazlari issiqligi qo'llaniladi. Gaz turbinasi elektr energiyasidan (ozuqa suvi) issiqlik suvi bilan uzatiladigan bug'ashga o'rnatiladi, hosil bo'lgan bug 'turbinasi elektr energiyasiga va issiqlik ishlab chiqarish uchun yuboriladi.

Shuningdek qarang: PGU stantsiyasini qanday boshqarish kerak

PSUning samaradorligi odatda nisbati bilan ifodalanadi:

• PSU \u003d samaradorligining samaradorligi gtu * b + (1 kpu * b) * KPD PS

B - tsiklli tsikl

CPD PSU - PDA parosile o'rnatish

• B \u003d qx / (qx + QCC)

Qx - yoqilg'i issiqligi gaz turbinasining yonbkal kamerasida yoqilg'i quyiladi

QK - bug'xonadan ishlatiladigan qo'shimcha yoqilg'i issiqligi

Bunday holda, agar qk \u003d 0 bo'lsa, b \u003d 1, i.e. O'rnatish mutlaqo ikkilikdir.

PSU samaradorligi bo'yicha kafolatning ta'siri

GTUning samaradorligi xususiyatlari va ulardan keyin ushbu gaz mashinalari bilan PSU ko'rsatkichlari bilan ketma-ket dastur ko'rsataylik va alohida GTU va PSU samaradorligini taqqoslang.

Zamonaviy qudratli GTU xususiyatlari

Abb gaz turbinalari

ABB gaz turbinalaridagi gaz turbinalari

GE gaz turbinalari

Shuningdek qarang: Nega bug 'gazli panjara quriladi? Bug 'gaz qurilmalarining afzalliklari nimada.

Gaz gaz turbinalar GE

Siemenlarning gaz turbinalari

Semence gaz turbinalar smensi

Gaz turbines Westinghous-Mitsubishi-Fiat

Doimiy harakatning issiq turbinasi, siqilgan va isitiladigan gaz (odatda yonish mahsulotlari) issiqlik energiyasi milyadagi mexanik aylanish operatsiyasiga aylantiriladi; Bu gaz turbinasining konstruktiv elementi.

Qoida tariqasida siqilgan gazni isitish, yonish kamerasida sodir bo'ladi. Siz shuningdek yadroviy reaktorni ham qizdirishingiz mumkin. Birinchi gaz turbinalari XIX asr oxirida paydo bo'ldi. Gaz turbinasi dvigateli va konstruktiv ijroida bug 'turbinasiga yaqinlashdi. Gaz turbinasi tarkibiy qismlar ko'krak apparati apparatining apparati va pervanelning aylanadigan tojlari hosil qiladi, natijada oqim qismini hosil qiladi. Turbinaning darajasi - ko'krak qafasi bilan birlashtirilgan ko'krak apparati. Qiyin bosqich stater, statsionar qismlar (uy-joy, bint halqalari) va rotorni o'z ichiga olgan stratordan iborat bo'lib, u aylanadigan qismlar to'plami (ishlaydigan pichoqlar, g'ildiraklar, val kabi).

Gaz turbinasining tasnifi ko'plab konstruktiv xususiyatlar bo'yicha: gaz oqimi yo'nalishi, qadamlar miqdori, issiqlik tomchi ishlatish usuli va perellerning gaz ta'minoti usuli. Gaz oqimi yo'nalishi bo'yicha eksenel (eng keng tarqalgan) va radial, shuningdek diagonal va tangyatlenni ajratish mumkin. Eksenel gaz turbinalarida metional bo'limdagi oqim asosan turbinaning butun o'qi bo'ylab tashiladi; Radial turbinalarda, aksincha, o'qga perpendikulyar. Radial turbinalar markazripetal va Centrifugaliyaga bo'linadi. Diagonal turbinada turbinani aylantirish o'qiga gaz oqadi. Tangensial turbinaning pervangeri pichoq yo'q, bunday turbinalar odatda o'lchash asboblarida juda kichik gaz oqimi bilan qo'llaniladi. Gaz turbinalari bitta, ikki va multistik.

Zinapoyalar soni ko'plab omillar: turbinaning maqsadi, uning loyihalash sxemasi, umumiy kuch bilan, shuningdek, bir qadam ishlab chiqilgan, shuningdek, tog 'bosimi pasayishi bilan belgilanadi. Bir marta ishlatiladigan issiqlik tomchidan foydalanish usuliga ko'ra, tezlik tezligi bo'lgan turbinalar mavjud, ularda faqat oq ranglar (faol turbinalar) va turbinada bosimning qadamlari bilan o'zgarmaydi ko'krak apparati va ishchi pichoqlarida (reaktiv turbinalarda) kamayadi. Qisman gaz turbinalarida pervanıkga gaz etkazib berish ko'krak apparati yoki uning to'garagi aylanishi nuqtai nazaridan uchraydi.

Ko'p bosqichli turbinada energiya konversiyasining bir qator ekspluatatsiyalar alohida qadamlardan iborat. Dastlabki tezlik bilan siqilgan va isitiladigan gazni kengaytirish jarayonida bir martalik issiqlik kanalining ichki qismiga etkazib beriladi, u eriydigan issiqlik jetining kinetik energiyasiga konversiya mavjud. Gazni yanada kengaytirish va issiqlik qoplamaining o'zgarishi Stivning dotselli kanallarida foydali ishlarga olib keladi. Sehrli pichoqlarga amal qiladigan gaz oqimi asosiy turbinalik vatsiyaning mobilligini yaratadi. Mutlaq gaz tezligi paydo bo'ladi. Ushbu tezlikni pasaytirganda, gaz energiyasi turbinalik mil ustidagi mexanik ishlarga aylantirildi.

Samaradorlik samaradorligini tavsiflaydi, bu esa mildan olib tashlangan ishning turbinasidan oldin ishlatiladigan gaz energiyasiga nisbati. Zamonaviy ko'p bosqichli turbinalar samaradorligi juda yuqori va 92-94% ga etadi.

Gaz turbinining ishlash printsipi quyidagicha: gaz yonish kamerasiga havo bilan aralashtirilgan kompressor bilan chiqariladi, havo bilan aralashtiriladi, yonilg'i aralashmasini hosil qiladi va yonilg'i quyiladi. Natijada yuqori haroratli (900-1200 ° C) turbinaning turkumiga o'rnatilgan bir nechta pichoqlardan o'ting va turbinaning aylanishiga olib keladi. Natijada hosil bo'lgan mexanik energiya elektr energiyasini ishlab chiqaradigan vitorov generator orqali uzatiladi.

Issiqlik energiyasi Turbin gazlaridan keladigan issiqlik olib tashlanadi. Shuningdek, elektr energiyasini ishlab chiqarish o'rniga turbinaning mexanik energiyasi turli xil nasoslar, kompressorlar va boshqalarning ishlashi uchun ishlatilishi mumkin. Eng ko'p ishlatiladigan yoqilg'i, eng ko'p ishlatiladigan yoqilg'i tabiiy gazdir, ammo bu ehtimollikni istisno qila olmaydi boshqa turdagi gazsimon yoqilg'idan foydalanish. Ammo shu bilan birga gaz turbinalari juda injiqdir va uni tayyorlash sifatiga talablar ko'paymoqda (ma'lum mexanik buyumlar, namlik) zarur.

Turbindan chiqadigan gazlarning harorati 450-550 ° C. Issiqlik energiyasining gaz turbinalariga elektr energiyasining miqdoriy nisbati 1,5: 1 dan 2: 1 gacha, bu sizga sovutgich turida farq qiladigan generaterat tizimlarini qurishga imkon beradi:

1) chiquvchi issiq gazlardan to'g'ridan-to'g'ri (to'g'ridan-to'g'ri) foydalanish;
2) tashqi qozonda past yoki o'rta bosim (8-18 kg / sm2) ni ishlab chiqarish;
3) issiq suv ishlab chiqarish (zarur harorat 140 ° C dan oshganda);
4) Yuqori bosimli bug 'ishlab chiqarish.

Sovet olimlari B. Stiv Sekechkin, G. S.R. Brayling, V. V. Xrolevikov, I.. Kirilov, Kirilov, I.. Xrolevikov, xorijiy firmalar (Shveytsariya "jigarrang-bovollari) Mashhur Slovak olim A. Stodol va Zulzer, Amerikalik "Umumiy elektr" va boshqalar.

Kelgusida gaz turbinalarining rivojlanishi turbinaning oldida gaz haroratini ko'paytirish imkoniyatiga bog'liq. Bu oqim qismida sezilarli yaxshilanish bilan yangi issiqlikka chidamli materiallar va ishchilarning ishonchli sovutish tizimlarini yaratish bilan bog'liq.

90-yillarda keng tarqalishi tufayli. Tabiiy gazni elektr energiyasi elektr energiyasi uchun asosiy yoqilg'i sifatida ishlatishda gaz turbinalari bozor segmentini egalladi. Atrof-uskunalarning maksimal samaradorligi 5 MVt va undan yuqori darajadagi (300 MVt) dan yuqori (300 MVtgacha) hajmida erishiladi, ba'zi ishlab chiqaruvchilar 1-5 mVt oralig'ida model ishlab chiqaradilar.

Aviatsiya va elektr stantsiyalarida gaz turbinalari qo'llaniladi.

• Oldingi: Gaz analizator
• Quyidagi: Gaz dvigateli

Termal dvigateli kabi gaz turbinasi yoqilg'i energiyasi to'g'ridan-to'g'ri mexanik operatsiyaga aylanadigan bug 'turbinasining xarakteristik xususiyatlarini va ichki yonish dvigatelining xarakteristik xususiyatlarini birlashtiradi. Ochiq tsiklda ishlaydigan gaz turbinalarining ishchi organlari yonilg'i yoqilg'i mahsulotlari va yopiq tsikl bo'ylab ishlaydigan gaz turbinalarining ishchi organlari, tizimda doimiy ravishda muomalada bo'lgan gaz turbinalarining ishchi organlari. Kemalar bo'yicha gaz turbine installyatsiyasi (GTU) yopiq tsiklda ishlatiladigan, yopiq tsiklda (P \u003d Const) va GTUda ishlaydigan yoqilg'i quyiladi.

Hozirgi vaqtda GTU kema ikki turini bajaradi: 1) Turboarardate va 2) erkin piston gaz generatorlari (SPGG).

Yoqilg'i yonishining doimiy bosimida ishlaydigan eng oddiy turbo-Bocomark gaz turbinasi o'simlikining eng oddiy sxemasi anjirda keltirilgan. 101. Kompressor 9 toza atmosfera havoni yig'adi, uni yuqori bosimga siqadi va samolyot orqali xizmat qiladi3 2-ga yonish kamerasida, bir vaqtning o'zida ko'krak tog 'orqali1 Yoqilg'i kiradi. Yonilg'i, havo bilan aralashtirib, yonadigan ishlaydigan aralashmani hosil qiladir \u003d tog '. Olingan yonish mahsulotlari havo bilan sovutiladi va turbinaning oqim qismiga yuboriladi. Ruxsat etilgan pichoqlar 4, yonish mahsulotlari kengaytirilib, 5 ta pichoqni 5 ga yaqinlashtirish uchun 5 ta pichoq energiyasi milni aylantirishning mexanik ishlashiga aylantiriladi. 6-chaka bilan sarflangan gazlar turbindan chiqadi. Gaz turbinasi 9 va vites qutisi orqali aylanish kompressoriga olib keladi7 Eshkak eshish vint. O'rnatishni boshlash uchun 10 dvigatelni 10 ta aylanish chastotasiga aylantiradigan dastlabki dvigatel 10 ishlatiladi.

Xuddi shu raqamda R - deb hisoblangan GTUning nazariy tsikli roordinatalarda ko'rsatilgan nazariy tsiklida ko'rsatilganmi? vaS. - t - kompressorda havoni siqish jarayoni; Yonish kamerasida doimiy bosimda havo-yonilg'i yoqilg'isi; SD-ning turbinada gazni kengaytirish, ha - chiqindi gazlardan issiqlik qizdiradi.

GTU operatsiyasining samaradorligini oshirish uchun yonish kamerasiga kiruvchi havo issiqlik kamerasiga kiradi yoki individual turbinalar tomonidan xizmat ko'rsatiladigan bir necha ketma-ket yonish palatalarida yoqilg'i yoqilg'isida yonilg'i yoqiladi. Konstruktiv murakkablik tufayli qadamlar kamdan-kam foydalaniladi. Samaraliani oshirish uchun. R. D. D.T. O'rnatishlar ikki bosqichli havo siqishidan foydalanib, kompressorlar orasida yuqori bosimli kompressorning zarur kuchini kamaytiradigan oraliq kuchni qamrab oladi.

Shaklda. 102 Dana eng oddiy gaz turbinasini o'rnatish sxemasi yoqilg'i yonilg'isi bilan o'rnatishr \u003d Konst va issiqlikni tiklash. Kompressorda havo siqilgan1 , regeneratoridan 2-chi yonish kamerasiga o'tadi3 Chiqzul gazning issiqligi tufayli qizargan gazlar 4 navni nisbatan yuqori harorat bilan qoldiradi. Ushbu o'rnatilishning haqiqiy tsiklida S-t diagrammada ko'rsatilgan (103-rasm): kompressorda kompressor siqishni jarayoni1 - 2 ; Regenatordagi havo isitish, bosimning pasayishi bilan birgar 2 oldinr 4 2 - 3; 3 - 4 yonilg'i yoqilg'isida issiqlik ta'minoti; Turbinalarda gazni kengaytirish jarayoni4-5 ; Rekenatorda sovutish gazlari, bosim yo'qotilishi bilan birga 5 -R 1 5-6; Gazni bo'shatish - issiqlikni olib tashlash6-1 . Regeneratordagi havo orqali olingan issiqlik miqdori 2 "-6-5-5 maydoni" regeneratorida chiqindi gazlar natijasida hosil bo'lgan issiqlik miqdori va chiqindi gazlar natijasida hosil bo'lgan issiqlik miqdori ". Bu joylar bir-biriga teng.

Yopiq tsiklning GTU-da, ishchi atmosferaga kirmadi va oldindan sovutishdan keyin u kompressorga paydo bo'ldi. Binobarin, tsiklda yonish mahsulotlari bilan ifloslanmagan ish tanasini aylantiradi. Bu turbinalar oqim qismlarining ishlashi shartlarini o'rnatish va uni o'rnatishning ishonchliligini oshirishga olib keladi va uning dvigateli ko'paymoqda. Yuvish mahsulotlari ishlaydigan suyuqlik bilan aralashtirilmaydi va shuning uchun har qanday yoqilg'i yoqilg'isi uchun.

Shaklda. 104 Yopiq tsiklning yopiq tsiklining sxematik diagrammasini ko'rsatadi. Havo sovutgichida oldindan sovutishdan keyin havo kompressorga kiradi5 yuqori bosimli turbinada7 . Havo kompressori regeneratorga yuboriladi3 Va keyin 6 ta rol o'ynaydigan havo isitgichiga, shu bir xil rol o'ynaydigan, ochiq tipdagi sozlamalardagi. Havo isitgichidan 700 ° C haroratda ishlaydigan havo yuqori bosim turbinasini qabul qiladi7 kompressorni va keyin past bosim turbinasiga aylanadi2 bu pasaytirgich orqali1 Vida sozlanadigan qadam tashlaydi. 8-sonli ishga tushirish mashinasini ishga tushirishni boshlash uchun mo'ljallangan. Yopiq tsiklning GTUning kamchiliklari issiq birjalar sonini o'z ichiga olishi kerak.

Yadro reaktoriga ega yopiq tsiklning GTUning alohida tsiklidir. Ushbu qurilmalarda, geliy, azot, karbonat angidrid suv turbinalar suyuqligi (sovutish suvi) sifatida ishlatiladi. Ushbu gazlar atom reaktorida faollashtirilmagan. Reaktorda qiziydi yuqori haroratga to'g'ridan-to'g'ri issiqlik turbinada ishlashiga bevosita ishlaydi.

Bug 'bilan solishtirganda, gaz turbinalarining asosiy afzalliklari: kam vazn va o'lchamlar, chunki qozonxona va konditsioner o'rnatish mexanizmlari va qurilmalari bilan kondustik o'rnatish; 10-15 daqiqa davomida to'liq quvvatni to'liq ishga tushirish va ishlab chiqish \\ SUVNING SUV Iste'mol qilish; Oson xizmat.

Ichki yonish dvigatellariga nisbatan gaz turbinalarining asosiy afzalliklari: kranka-ulanish mexanizmining yo'qligi va inervertial kuchlarning yo'qligi; Kichik vazn va yuqori quvvat sohasidagi og'irligi 2,5 marta va uzunligi dizel dvigatellariga qaraganda 1,5-2 martagacha); past darajadagi yoqilg'i ustida ishlash imkoniyati; Kichikroq operatsion xarajatlar. Gaz turbinalarining kamchiliklari quyidagilar: yuqori gaz haroratidagi qisqa xizmat hayoti (shuning uchun gaz harorati 500-1000 soat davomida yoqilgan); dizel dvigatellaridan kichikroq, samaradorlik; Ishlayotganda katta shovqin.

Hozirgi vaqtda dengiz transporti kemalarining asosiy dvigatellari sifatida gaz turbinalar ishlatiladi. Ba'zi hollarda, kam quvvatli gaz turbinalari nasoslar, favqulodda elektr generatorlari, yordamchi vositalar, yordamchi vositalar va boshqalarga suv turbinalari sifatida ishlatiladi, chunki suv osti qanotlari va havo yostig'i kemasi bo'lgan kemalar.

Gritina V.P.

Rossiyada elektr energiyasining ko'payishi bilan bog'liq ko'plab korxonalar o'zlarining kam quvvatli elektr stantsiyalarini qurishni muhokama qiladilar. Ba'zi mintaqalarda kichik yoki minian uchun qurilish dasturlari, xususan, eskirgan qozonxonalarni almashtirish kabi ishlab chiqilmoqda. Yangi kichik ChPda 90% ga teng bo'lgan yoqilg'i quyish stavkasi va isitish uchun tanadan to'liq foydalanish, olingan elektr energiyasining narxi elektr energiyasidan olingan elektr energiyasining narxidan ancha past bo'lishi mumkin.

Kichik IEZ tarkibi, korxonalar tarkibi, korxonalar va mutaxassislar katta energiya bo'yicha erishilgan ko'rsatkichlarga yo'naltirilgan. Yuqori energiya sohasida foydalanish uchun gaz turbinalarini (GTU) doimiy ravishda takomillashtirish, ularning samaradorligini 36% dan yoki undan ko'pgacha oshirishga imkon beradi va 54% dan 57% gacha.
Biroq, kichik energiyada elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun kombinatsiyalangan psu tsikllari uchun murakkab sxemalarni qo'llash imkoniyatlarini ko'rib chiqish amaliyotsiz. Bundan tashqari, gaz generatorlarining dvigatellari bilan taqqoslaganda gaz turbinalari, ayniqsa kam samaralar (10 MVt dan kam). Mamlakatimizda gaz turbinalari va gaz quvurlari hali statsionar energiyada keng tarqalgan bo'lmaganligi sababli, o'ziga xos texnik echimni tanlash katta muammo hisoblanadi.
Ushbu muammo katta energiya uchun muhimdir, i.e. Energiya tizimlari uchun. Zamonaviy iqtisodiy sharoitda, yirik elektr stantsiyalarini qurish uchun mablag 'bo'lmaganda, 5 yil oldin ishlab chiqarilgan 325 MVtning ichki loyihasini o'z ichiga olishi mumkin. Rossiyaning energiya tizimlari va Rossiya UES, kichik energiya rivojlanishiga alohida e'tibor qaratishi, ular yangi texnologiyalarni ekspertizadan o'tkazishi mumkin, ular mahalliy Turbo qurilish va mashinasozlik fabrikalarining tiklanishini boshlaydilar va davom etmoqdalar yuqori salohiyatga.
So'nggi o'n yillikda 100-200 mVt quvvatga ega bo'lgan yirik dizel yoki gaz dvigatelidagi elektr stantsiyalari chet elda qurildi. Dizel yoki gaz dvigatelining elektr samaradorligi 47% ga etadi, bu esa GTU ko'rsatkichlaridan (36% -37%) dan oshadi (51% -57%). PSU elektr stantsiyalari nomenklaturani o'z ichiga oladi: gaz turbinasi, bug 'turbinasi, bug' turbinasi, bug 'turbinasi, bug' turbinasi yoki tabiiy gaz yoqilgan bo'lsa, dizel generatorlari og'ir yoqilg'ida ishlashi mumkin Gaz turbinining yoqilg'isidan 2 baravar arzon va past bosimli gazdan past bo'lgan gaz bo'yicha ishlov berishi mumkin. SEMTni kutish kompressorlari bo'yicha ishlashi mumkin. 15 MVtm 2 baravar kam bo'lgan dizel elektr blokini ishga tushirish Ikkala elektr stantsiyalari bilan suyuq yoqilg'idan foydalanganda, xuddi shu kuchni gaz turbinasi uchun.
22 MVtgacha istiqbolli Rossiyaning istiqbolli dizel elektr energiyasini ishlab chiqaruvchisi, energiya energiyasini 50% gacha bo'lgan energiya bloklarini 50% gacha ko'tarilishi bilan 50% gacha ko'tarilishi bilan 50% gacha ko'tariladi S va oltingugurt miqdori 5% gacha va gazsimon yoqilg'ida ishlash uchun.
Katta dizel IESning va turbinani elektr energiyasini o'rnatishdan ko'ra afzalroq bo'lishi mumkin.
Kichik energiya, agregatlarning imkoniyatlari bo'lgan, 10 MVt dan kam bo'lgan, zamonaviy dizel generatorlarining afzalliklari ham ko'proq darajada namoyon bo'ladi.
IES uchun gaz turbinasi qurilmalari va gaz quvurlari bilan IESning uchta variantini ko'rib chiqing.

Elektr stantsiyalarining dastlabki ikki xil variantida yoqilg'i ishlatish koeffitsienti (turli xil elektr energiyasi bilan), gaz turbinalari va motor drayveri uchun 80% -94% ga yetishi mumkin.
Elektr stantsiyalarining barcha variantlari iqtisodiyoti, birinchi navbatda elektr generatorning g'ayrioddiyligi "birinchi bosqich" ning ishonchliligi va samaradorligiga bog'liq.
Kichik gaz turbinalaridan foydalanishni qiziqtiradigan ishqibozlar o'zlarining keng tarqalganidan foydalanish, yuqori o'ziga xos kuchni belgilaydilar. Masalan, [1] da xabar berishicha, Elliot Energy Systems (1998-1999 yillarda) Shimoliy Amerikada 240 dona distribyutorning "Micro"-faryuji mahsulotlarini sotish uchun muhandislik va xizmat ko'rsatishni qo'llab-quvvatlash tarmog'ini taklif etadi. Davlat tizimi 1998 yil avgustda etkazib berishga tayyor bo'lishi kerak bo'lgan 45 kVtin ishlab chiqaruvchisini buyurdi. Shuningdek, turbinaning elektr samaradorligi 17 foizga etadi va gaz turbinalarining ishonchliligi dizel generatorlaridan yuqori.
Ushbu bayonot ziddiyat bilan aniqdir!
Agar siz stolga qarasangiz. 1. Bizda yuzlab kVtdan o'nlab masofada o'nlab masofada, dvigatel haydovchining samaradorligi 13% -17% yuqori ekanligini ko'ramiz. "Voysila" kompaniyasining motor drayverining ko'rinishi to'liq ta'mirlash kafolatlangan resursni anglatadi. Yangi gaz turbinalarining manbai, bu sinovdan o'tkazilgan, ammo real ekspluatatsiya bo'yicha ish statistikasi tomonidan tasdiqlangan hisob-kitob manbai. Ko'p sonli manbalarga ko'ra, gaz turbinasi resursi kuchi pasayishi bilan 30-60 ming soatni tashkil qiladi. Qora ishlab chiqarish dizel dvigatellari manbai 40-100 ming soat yoki undan ko'p.

1-jadval.
Elektr generator drayverlarining asosiy texnik ko'rsatkichlari
Virtsilinni Gazoturbant elektr o'rnatish, D-Gaz elektr generatorini o'rnatish.
D - Gazprom katalogi sahifasi
* Kerakli yoqilg'i bosimining minimal miqdori \u003d 48 ATA !!
Ishlash xususiyatlari
Elektr samaradorligi (va quvvat) Vyarlif kompaniyasiga binoan elektr energiyasini ishlab chiqaradigan elektr energiyasi, natijada samaradorlik o'zgarishining 100% dan 50% gacha pasayadi.
Gainnel dvigatelining samaradorligi deyarli 25 tagacha o'zgarmaydi.
Gaz navrinning kuchi -30 OS dan +30 OS gacha bo'lgan gazning kuchi kamayadi.
40 dan yuqori haroratda gaz turbinasining (nominaldan) qisqarishi 20% ni tashkil qiladi.
Ishga tushirish vaqti Gaz dvigatelining 0 dan 100% gacha bo'lgan yukning 100% dan kamroq vaqt davomida kamida 20 soniya davomida. Gaz turbinining boshlanishi taxminan 9 daqiqa talab qiladi.
Gazli bosim Gaz turbinasi uchun 16-20 bar bo'lishi kerak.
Gaz dvigatelidagi gaz bosimi 4 barni (ABS) va dvigatel uchun 1,15 dona va dvigatel uchun 1,15 bar ga aylanishi mumkin.
Kapital xarajatlari Vyartsil mutaxassislari tomonidan taxminan 1 MVt quvvatga ega bo'lgan ChPda 1400 / KBT va gaz turbinasi uchun 900 / kV gaz turbinasi uchun 900 / kVt.

Birlashtirilgan tsiklni qo'llash Kichik ChP-da qo'shimcha bug 'turbinasini o'rnatishda ta'sirchan, chunki u issiqlik uskunalari sonini, mash'alning maydonini va quvvatning oshishi bilan 1,5 baravar ko'p bo'lgan xizmat xodimlari sonini ko'paytiradi.
"Mashproekt" NPP-ning (Ukraina, Nikolaev) ma'lumotlariga ko'ra PSU sig'imi 325 MVt 32 MVt dan 22 MVtgacha bo'lganligi sababli elektr stantsiyasining asosiy samaradorligi 51,5% dan 43,6% gacha kamaydi.
20-10 MVt quvvatga ega bo'lgan difelnerGocknerGock samaradorligi (gaz yoqilg'isida) 43,3% ni tashkil qiladi. E'tibor bering, yozda Dizel birligi bilan ChP, dvigatel sovutish tizimidan issiq suv ta'minoti ta'minlanishi mumkin.
Gazli elektr stantsiyalari asosida elektr stantsiyalarining raqobatdoshligini hisoblash, elektr energiyasining narxi taxminan 4,5 sent / kents / kents / kents / kspaniyalar, va gaz dvigatellari bilan 32-40 mVtni tashkil etadi, 8 AQShning markazi / kVt soat.
Shunga o'xshash tarzda kondensatsiya qilish elektr energiyasini hisoblashning ta'kidlash usuli NPP AQSh / CX ning 5,5 tsentini tashkil qiladi. va 8,9 sent ko'mir CPP. AQSh / kVt soat. COG CPP bilan taqqoslaganda, gaz dvigatel stantsiyasi elektr energiyasini 30% ga ishlab chiqaradi.
Boshqa ma'lumotlarga ko'ra, mikroturnes tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasining narxi $ 0,06 dan $ 0.10 / kVt / kVt soatiga baholanmoqda
Umumiy gaz turbinasi generatorining kutilayotgan narxi 75 kVt (AQSh) - 40,000 AQSh dollarini tashkil etadi, bu kattaroq uchun ma'lum bir xarajatlarga mos keladi (1000 kVtdan ortiq) elektr stantsiyalari. Gaz turbinalar bilan quvvat bloklarining katta ustunligi kichikroq, 3 yoki undan ko'p marta kam vazn.
Shuni ta'kidlash kerakki, Rossiya ishlab chiqaradigan elektr generatsion o'simliklarining 50-150 kVtner dvigatellari asosida, dvigatel ishlab chiqarish va kichikroq qiymatini hisobga olgan holda Turbo bloklari (AQSh) dan bir necha baravar kamroq bo'lishi mumkin. materiallar.
Biz kichik elektr stantsiyalarini joriy etishdagi tajribalarini baholaydigan Daniya mutaxassislarining fikrini bildiramiz.
"Taxminan qurilgan, qurilgan yumaloq TECga, 0,5-40 mln. Daniya tojiga 6,5-4,5 million dona Daniya tojini 6,5-4,5 mlrd. Daniya tojiga teng (1 toj 1998 yil yozida 1 rublga teng). 50 MVtning birlashtirilgan tsiklining ChP elektr energiyasidan pastroq bo'ladi \u003d 40-44%.
Yog 'moylarini moylash, xizmat ko'rsatish va xodimlarni, shuningdek, gaz turbinalarida ishlab chiqargan 1 kVt / soat uchun CHP xodimlarining foydalanish xarajatlari 0,02 ga 0,02 ga etadi. Gaz dvigatellari bilan ChP-da operatsion xarajatlar taxminan 0,06 ga yaqin. 1 kzo uchun CZK. Daniya elektr energiyasining hozirgi narxlarida, gaz dvigatellarining yuqori ko'rsatkichlari yuqori operatsion xarajatlarini qoplashdan ko'proq.
"Daniya" mutaxassislari 10 MVtdan past bo'lgan eng ko'p sig'adigan quvvati yaqin yillarda gaz dvigatellari bilan jihozlanadi. "

Xulosa
Yuqoridagi taxminlar, shubhasiz, elektr ta'minotining kam ta'minlangan inshootlarida motor drayverining afzalliklarini ko'rsatadi.
Ammo hozirgi paytda, tabiiy gaz bo'yicha Rossiya ishlab chiqarishni taklif etilayotgan motor drayveri 800 kVt-1500 kVt quvvatdan oshadi (Rumo, N No No Nugorod va Kolomna Mashzavod) va undan katta kuch turishi mumkin fabrika.
Rossiyadagi ikkita zavod: ZD. Klimova (Sankt-Peterburg) va Perm dvigatellari utilizer bilan to'liq mini-panjara bloklarini etkazib berishga tayyor.
Viloyat xizmat ko'rsatish markazining tashkil etilishi natijasida kichik turbinalarni texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash turbinani zaxira 2-4 soatni zaxiraga almashtirish orqali uni zaxiraga qaytarish va zavodni himoya qilish vositasini ta'mirlash orqali hal qilinishi mumkin.

Hozirda gaz turbinalarining samaradorligi 20-30% ga ko'paytirilishi mumkin Steam Energiyasining in'ektsiyasini gaz turbinasiga (stig tsiklini yoki bitta turbinada bug 'tsikli) qo'llash orqali. Ushbu texnik yechim avvalgi yillarda Nikolaev (Ukraina) Nikoevning "MashproEKt" ni "MashproEKt" NEXPning "MashproEKt" ni "Sirdaryo" ning kuchini oshirishga imkon berdi 16 dan 25 MVt va 32 foizdan 8 foizgacha 41,8% gacha ko'tarildi.
Hech narsa bu tajriba kamroq kuchda keltirib chiqarmaydi va PSUni seriydi etkazib berishda amalga oshiradi. Bunday holda elektr samaradorligi dizel dvigatellarining samaradorligi bilan taqqoslanadi va o'ziga xos kuch o'sishi shunchalik ko'payadi, chunki kapitalning dvigateli bilan CHP-ga qaraganda 50% ga teng bo'ladi, bu juda jozibali.

Ushbu ko'rib chiqish Maqsad: Rossiyadagi elektr stantsiyalarini qurishni ko'rib chiqishda va shunchalik ham shunchalik ham, elektr stantsiyasini qurish bo'yicha qurilish dasturini yaratish yo'nalishlari, loyihani taklif qiladigan alohida variantlarni hisobga olish kerakligini ko'rib chiqish kerak. tashkilotlar, ammo mahalliy va mintaqaviy ishlab chiqaruvchilar uskunalarining imkoniyatlari va manfaatlarini hisobga olgan holda keng qamrovli masalalar.

Adabiyot

1. Quvvat qiymati, Vol.2, №4, iyul / 1998 yil AQSh, Ventura, CA.
Kichkina turbinalar bozori
Sten narxi, shimoli-g'arbiy energiya samaradorligi kengashi, Sietl, Vashington va Portlend, Oregon
2. Finlyandiya energiya ishlab chiqarishining yangi yo'nalishlari
Asko Vuorinen, dots. tej Fanlar, "Energetik" AJ VIJ "Energetik" - "Energetik" - P.22
3. O'rtalashtirilgan issiqlik ta'minoti. Daniyadagi texnologiyalarni tadqiq qilish va ishlab chiqish. Energetika vazirligi. Energetika menejmenti, 1993 yil
4. Dizel elektr stantsiyalari. S.E.M.T. Pielstick. 2000 yil 14-17 mart, 2000 yil 14-17 mart kunlarini ko'rsatish
5. O'zAo Gazprom ob'ektlarida foydalanish uchun tavsiya etilgan elektr stantsiyalari va elektr bloklari. Katalog. Moskva 1999
6. Dizel elektr stantsiyasi. OAO Bryansk mashinasozlik zavodi. 1999 yil PookerP 2000 ko'rgazmasi prospekti
7. NK-900E blok-modulli issiqlik elektr stantsiyasi. Samara ilmiy-texnik majmui OAT. N.d. Kuznetsova. PookerP 2000 ko'rgazmasi prospekti