Gasturbinkraftverk

Ett gasturbinkraftverk  är en modern högteknologisk installation som genererar el och värmeenergi.

Grunden för ett gasturbinkraftverk är en eller flera gasturbinmotorer  - kraftenheter som är mekaniskt anslutna till en elektrisk generator och förenas av ett styrsystem till ett enda energikomplex. Ett gasturbinkraftverk kan ha en elektrisk effekt som sträcker sig från tjugo kilowatt till hundratals megawatt . Utöver den direkta rotationen av den elektriska generatorn av turbinen, kan gasturbinen också leverera en betydande mängd (dubbelt så mycket elkraft) till konsumenten av termisk energi, som kan användas för att generera ånga i en spillvärme panna , som i sin tur kan användas för ytterligare elproduktion eller för värmeförsörjningsbehov. I det här fallet kallas kraftverket för kombinerad cykel eller gasturbin CHP .

Hur det fungerar

Ren luft tillförs gasturbinens kompressor (1 ) . Under högt tryck skickas luft från kompressorn till förbränningskammaren (2), där även huvudbränslet, gas, tillförs. Blandningen antänds. När en gas-luftblandning förbränns genereras energi i form av en ström av heta gaser. Detta flöde rusar med hög hastighet till turbinhjulet (3) och roterar det. Den kinetiska rotationsenergin genom turbinaxeln driver kompressorn (1) och den elektriska generatorn (4). Från generatorns terminaler skickas den genererade elektriciteten, vanligtvis genom en transformator , till elnätet, till energikonsumenterna.

Mikroturbiner

Med inträdet i en bred praxis av kraftfulla halvledarspänningsomvandlare ( växelriktare ) och borstlösa generatorer med hög effekt med permanentmagneter, blev det motiverat att skapa gasturbinkraftverk med en effekt på tiotals kilowatt, betecknat med termen "mikroturbiner". I en sådan installation finns ingen växellåda, och turbinhastigheten kan ändras efter behov (laständringar etc.) Generatorn genererar en relativt högfrekvent ström (kHz), som likriktas och omvandlas till en trefas industriell frekvens ström av en växelriktare. Den enda rörliga delen som kombinerar hjulen på turbinen och kompressorn och generatorrotorn kan hängas upp i gasdynamiska lager som eliminerar slitage. Huvudfaktorn för hållbarheten hos en sådan installation är erosion av pumphjulet och slitage under uppstart. Mikroturbingeneratorer i containerformat har ett serviceintervall på cirka ett års kontinuerlig drift och en livslängd på cirka 60 000 timmar (cirka 7 år) före översyn [1] . Eftersom mikroturbiner är direkta konkurrenter till fram- och återgående enheter, förlorar de dock till dem i fråga om kostnad och elektrisk effektivitet (det vill säga förhållandet mellan genererad elektrisk och termisk energi). Samtidigt är antalet lanseringar begränsat till cirka 300 per år, vilket gör det svårt att använda dem som backup-källor.

Användningssfärer för gasturbinkraftverk

Användningen av små gasturbinkraftverk är tillrådligt för avlägsna eller ekonomiskt isolerade konsumenter, som kännetecknas av långa perioder av kontinuerlig drift (i motsats till kolvenheter) eller stillestånd (vilket gör det olönsamt att skapa kraftfulla anslutningar till centraliserade kraftnät). speciellt om det är nödvändigt att värma upp anläggningen eller på annat sätt använda värmen som tas emot parallellt.

Stora GTPP i sin rena form är motiverade i jämförelse med termiska (ångturbin) stationer med tillgång till billigt bränsle och alltför höga kostnader för kapitalkonstruktion (olje- och gasregioner i norr).

För elproduktion i stationärt nät är det mer motiverat att använda kombianläggningar som förutom en gasturbingenerator innehåller en spillvärmeångpanna och en ångturbin för ytterligare elproduktion, vilket gör det möjligt att erhålla hög elektrisk verkningsgrad .

Användningsområdena för gasturbinkraftverk är mycket omfattande:

• bostäder och kommunal service ,
• offentliga och idrottsanläggningar,
• sport- och rekreationsanläggningar,
• olje- och gasfält,
• jordbruk ,

och andra sektorer av ekonomin .

Det är möjligt att erhålla stora mängder tillhörande termisk energi från gasturbinkraftverk, och dess användning innebär en avkastning på investeringen inom en förutsägbar och förutsägbar tidsram. I praktiken är användningen av spillvärme från en turbinanläggning en avgörande faktor som motiverar dess användning i jämförelse med ett kolvkraftverk eller centraliserad kraftförsörjning, med undantag för de specifika förhållandena för olje- och gaskomplexet (tillgängligt bränsle och höga krav för motoriska resurser ).

Små kraftverks låga vibrationer, buller och toxicitet, i kombination med tillgången på gasnät, motiverar deras användning som autonoma källor för konstant energiförsörjning i städer om kostnaden för elnätet är hög och organisationen av anslutningen till elnätet är svår.

Se även

• GT CHPP
• gaskolvkraftverk
• Block-container automatiserat kraftverk
• Kombianläggning

Anteckningar

1. ↑ Capstone C200 mikroturbin kommer att ge energi till Priozerny-sanatoriet i Vitryssland -Pressmeddelanden -Presscenter (otillgänglig länk) . Hämtad 18 april 2015. Arkiverad från originalet 18 april 2015. (obestämd) 

Länkar

• Gasturbinkraftverk // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 volymer]  / kap. ed. A. M. Prokhorov . - 3:e uppl. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1969-1978.
• kraftverk