Dujų turbinos dalis. Dujų turbina. Įrenginys ir veikimo principas. Pramoninė įranga. Siemens dujų turbinos

Dujų turbina – tai variklis, kuriame nepertraukiamo veikimo procese pagrindinis įrenginio organas (rotorius) paverčia (kitais atvejais – garais ar vandeniu) mechaniniu darbu. Šiuo atveju darbinės medžiagos čiurkšlė veikia ašmenis, pritvirtintus aplink rotoriaus perimetrą, ir juos pajudina. Dujų srauto kryptimi turbinos skirstomos į ašines (dujos juda lygiagrečiai turbinos ašiai) arba radialines (statmenas judėjimas tos pačios ašies atžvilgiu). Yra ir vieno, ir kelių pakopų mechanizmai.

Dujų turbina mentes gali veikti dviem būdais. Pirma, tai yra aktyvus procesas, kai dujos tiekiamos į darbo zoną dideliu greičiu. Tokiu atveju dujų srautas linkęs judėti tiesia linija, o jam kelyje stovinti lenkta ašmenų dalis ją nukreipia, pati apsisuka. Antra, tai yra reaktyvaus tipo procesas, kai dujų tiekimo greitis mažas, tačiau jis naudojasi aukšto slėgio. gryno tipo tipas beveik nerastas, nes jų turbinose yra jis, kuris veikia mentes kartu su reakcijos jėga.

Kur šiandien naudojama dujų turbina? Įrenginio veikimo principas leidžia jį naudoti elektros srovės generatorių, kompresorių pavaroms ir kt. Tokio tipo turbinos plačiai naudojamos transporte (laivų dujų turbinų įrenginiuose). Palyginti su garo analogais, jie turi palyginti mažą svorį ir matmenis, jiems nereikia įrengti katilinės, kondensacinio mazgo.

Dujų turbina po paleidimo gana greitai paruošta darbui, visą galią išvysto apie 10 minučių, yra lengvai prižiūrima, aušinimui reikalingas nedidelis vandens kiekis. Skirtingai nuo vidaus degimo variklių, jis neturi alkūninio mechanizmo inercinio poveikio. pusantro karto trumpesnis už dyzelinius variklius ir daugiau nei du kartus lengvesnis. Prietaisai turi galimybę veikti žemos kokybės kuru. Pirmiau nurodytos savybės leidžia manyti, kad tokio tipo varikliai ypač svarbūs laivams ir povandeniniais sparnais.

Dujų turbina, kaip pagrindinė variklio dalis, turi nemažai reikšmingų trūkumų. Tarp jų pastebimas didelis triukšmas, mažesnis nei dyzelinių variklių, efektyvumas, trumpalaikis dirbti aukštoje temperatūroje (jei naudojamos dujų terpės temperatūra yra apie 1100 ° C, tada turbinos naudojimo terminai gali būti vidutiniškai iki 750 valandų).

Dujų turbinos efektyvumas priklauso nuo sistemos, kurioje ji naudojama. Pavyzdžiui, energetikos pramonėje naudojami įrenginiai, kurių pradinė dujų temperatūra viršija 1300 laipsnių Celsijaus, iš oro kompresoriuje ne daugiau 23 ir ne mažiau kaip 17, autonominių operacijų metu koeficientas yra apie 38,5%. Tokios turbinos nėra labai paplitusios ir daugiausia naudojamos elektros sistemų apkrovos smailėms padengti. Šiandien daugelyje Rusijos šiluminių elektrinių veikia apie 15 dujų turbinų, kurių galia iki 30 MW. Daugiapakopėse gamyklose dėl didelio konstrukcinių elementų efektyvumo pasiekiamas daug didesnis efektyvumo indeksas (apie 0,93).

„Turbo“, „turboreaktyvinis variklis“, „turbosraigtinis“ – šie terminai tvirtai įsitvirtino XX amžiaus projektavimo ir priežiūros inžinierių leksike. Transporto priemonė ir stacionarios elektros instaliacijos. Jie naudojami net susijusiose srityse ir reklamoje, kai norima produkto pavadinimui suteikti kokią nors užuominą apie ypatingą galią ir efektyvumą. Aviacijoje, raketose, laivuose ir elektrinėse dažniausiai naudojama dujų turbina. Kaip tai organizuojama? Ar jis veikia su gamtinėmis dujomis (kaip rodo pavadinimas), ir kokios jos? Kuo turbina skiriasi nuo kitų vidaus degimo variklių tipų? Kokie jo privalumai ir trūkumai? Šiame straipsnyje bandoma atsakyti į šiuos klausimus kuo išsamiau.

Rusijos mašinų gamybos lyderis UEC

Rusija, skirtingai nei daugelis kitų nepriklausomų valstybių, susikūrusių po SSRS žlugimo, sugebėjo iš esmės išsaugoti mašinų gamybos pramonę. Visų pirma, „Saturn“ įmonė užsiima specialios paskirties elektrinių gamyba. dujų turbinosšios įmonės yra naudojami laivų statyboje, žaliavų pramonėje ir energetikoje. Produktai yra aukštųjų technologijų, jiems reikia specialaus požiūrio montuojant, derinant ir eksploatuojant, taip pat specialių žinių ir brangios įrangos, kai numatyti techninės priežiūros darbai. Visos šios paslaugos yra prieinamos UEC - dujų turbinų, kaip šiandien vadinama, klientams. Tokių įmonių pasaulyje nėra tiek daug, nors pagrindinio produkto išdėstymo principas iš pirmo žvilgsnio yra paprastas. Didelę reikšmę turi sukaupta patirtis, kuri leidžia atsižvelgti į daugybę technologinių subtilybių, be kurių neįmanoma pasiekti patvaraus ir patikimo įrenginio veikimo. Čia tik dalis UEC gaminių asortimento: dujų turbinos, elektrinės, dujų siurbliniai. Tarp klientų – „Rosatom“, „Gazprom“ ir kiti chemijos pramonės bei energetikos „banginiai“.

Tokių sudėtingų mašinų gamyba kiekvienu atveju reikalauja individualaus požiūrio. Dujų turbinos skaičiavimas šiuo metu yra visiškai automatizuotas, tačiau kiekvienu konkrečiu atveju svarbios medžiagos ir laidų schemų savybės.

Ir viskas prasidėjo taip lengvai...

Paieškos ir poros

Pirmuosius eksperimentus, kuriais srauto transliacinę energiją pavertė sukimosi jėga, žmonija atliko senovėje, naudodama įprastą vandens ratą. Viskas itin paprasta, skystis teka iš viršaus į apačią, į jo srautą dedami peiliukai. Ratas su jais aplink perimetrą sukasi. Vėjo malūnas veikia taip pat. Tada atėjo garo amžius, ir ratas apsisuko greičiau. Beje, vadinamasis „eolipilis“, kurį išrado senovės graikų garnys likus maždaug 130 metų iki Kristaus gimimo, buvo garo variklis, veikiantis būtent tokiu principu. Iš esmės tai buvo pirmoji istorijos mokslui žinoma dujų turbina (juk garai yra dujinė vandens agregacijos būsena). Tačiau šiandien įprasta šias dvi sąvokas atskirti. Tada su Herono išradimu Aleksandrijoje buvo elgiamasi be didelio entuziazmo, nors ir su smalsumu. Pramoninė įranga turbinos tipas atsirado tik XIX amžiaus pabaigoje, švedui Gustafui Lavaliui sukūrus pirmąjį pasaulyje aktyviosios galios bloką su antgaliu. Maždaug ta pačia kryptimi dirbo inžinierius Parsonsas, aprūpindamas savo mašiną keliais funkcionaliai sujungtais laipteliais.

Dujų turbinų gimimas

Prieš šimtmetį tam tikras Johnas Barberis turėjo puikią idėją. Kodėl pirmiausia reikia pašildyti garus, ar ne paprasčiau tiesiogiai panaudoti degimo metu susidarančias išmetamąsias dujas ir taip pašalinti nereikalingą tarpininkavimą energijos konversijos procese? Taip atsirado pirmoji tikra dujų turbina. 1791 m. patentas išdėsto pagrindinę idėją naudoti bežirgiuose vežimuose, tačiau jo elementai šiandien naudojami šiuolaikiniuose raketų, orlaivių, tankų ir automobilių varikliuose. Reaktyvinių variklių kūrimo proceso pradžią 1930 m. davė Frankas Whittle'as. Jis sugalvojo panaudoti turbiną lėktuvui varyti. Vėliau ji plėtojo daugybę turbosraigtinių ir turboreaktyvinių projektų.

Nikola Tesla dujų turbina

Garsusis mokslininkas išradėjas į nagrinėjamas problemas visada žiūrėjo nestandartiškai. Visiems atrodė akivaizdu, kad ratai su mentėmis ar geležtėmis „pagauna“ terpės judėjimą geriau nei plokšti daiktai. Tesla jam būdingu būdu įrodė, kad jei surenkate rotorių sistemą iš diskų, išdėstytų nuosekliai ant ašies, tada, paėmus ribinius sluoksnius dujų srautu, ji suksis ne blogiau, o kai kuriais atvejais net geriau nei kelių menčių propeleris. Tiesa, judančios terpės kryptis turėtų būti tangentinė, o tai ne visada įmanoma ar pageidautina šiuolaikiniuose agregatuose, tačiau dizainas gerokai supaprastintas – jai visiškai nereikia ašmenų. Dujų turbina pagal Tesla schemą kol kas nestatoma, bet galbūt idėja tik laukia savo laiko.

grandinės schema

Dabar apie pagrindinį mašinos įrenginį. Tai besisukančios sistemos, sumontuotos ant ašies (rotoriaus) ir fiksuotos dalies (statoriaus) derinys. Ant veleno yra diskas su darbinėmis mentėmis, formuojančiomis koncentrinę gardelę, jas veikia dujos, tiekiamos slėgiu per specialius purkštukus. Tada išsiplėtusios dujos patenka į sparnuotės ratą, taip pat su mentėmis, vadinamus darbininkais. Oro ir kuro mišinio įleidimui ir išmetimui (išmetimui) naudojami specialūs vamzdžiai. Kompresorius taip pat dalyvauja bendroje schemoje. Jis gali būti pagamintas pagal skirtingą principą, priklausomai nuo reikalingo darbinio slėgio. Jo veikimui dalis energijos paimama iš ašies, kuri naudojama orui suspausti. Dujų turbina veikia oro ir kuro mišinio degimo procesu, kartu žymiai padidinant tūrį. Velenas sukasi, jo energiją galima panaudoti naudingai. Tokia schema vadinama vienos grandinės, bet jei ji kartojama, ji laikoma daugiapakope.

Lėktuvų turbinų privalumai

Maždaug nuo šeštojo dešimtmečio vidurio pasirodė naujos kartos orlaiviai, įskaitant keleivinius (SSRS tai yra Il-18, An-24, An-10, Tu-104, Tu-114, Tu-124 ir kt.) , kurių konstrukcijose orlaivių stūmoklinius variklius galutinai ir negrįžtamai išstūmė turbininiai. Tai rodo didesnį tokio tipo elektrinių efektyvumą. Dujų turbinos charakteristikos daugeliu atžvilgių yra pranašesnės už karbiuratoriaus variklius, ypač pagal galią / svorį, kuris yra nepaprastai svarbus aviacijai, taip pat pagal ne mažiau svarbius patikimumo rodiklius. Mažesnės degalų sąnaudos, mažiau judančių dalių, geresnis aplinkosauginis veiksmingumas, mažesnis triukšmas ir vibracija. Turbinos yra mažiau svarbios degalų kokybei (to negalima pasakyti apie kuro sistemas), jas lengviau prižiūrėti, joms reikia mažiau lubrikantas. Apskritai iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad jie susideda ne iš metalo, o iš tvirtų dorybių. Deja, taip nėra.

Dujų turbininiai varikliai turi trūkumų

Dujų turbina eksploatacijos metu įkaista ir perduoda šilumą aplinkiniams konstrukciniams elementams. Tai ypač svarbu, vėlgi aviacijoje, kai naudojama redano išdėstymo schema, apimanti apatinės uodegos dalies plovimą srovės srove. O pačiam variklio korpusui reikia specialios šilumos izoliacijos ir specialių ugniai atsparių medžiagų, kurios gali atlaikyti aukštą temperatūrą.

Dujų turbininis aušinimas – kompleksinis techninė užduotis. Tai ne juokas, jie veikia praktiškai nuolatinio sprogimo, vykstančio kūne, režimu. Kai kurių režimų efektyvumas yra mažesnis nei karbiuratoriaus variklių, tačiau naudojant dviejų grandinių schemą šis trūkumas pašalinamas, nors konstrukcija tampa sudėtingesnė, kaip ir įtraukiant į schemą „stiprintuvus“ kompresorius. Turbinų įsibėgėjimas ir darbo režimo pasiekimas reikalauja šiek tiek laiko. Kuo dažniau įrenginys įsijungia ir sustoja, tuo greičiau jis susidėvi.

Teisingas pritaikymas

Na, jokia sistema nėra be trūkumų. Svarbu kiekvienam iš jų rasti tokį pritaikymą, kuriame jo pranašumai būtų aiškiau pasireiškę. Pavyzdžiui, tankai, tokie kaip amerikietiškas „Abrams“, kuris varomas dujų turbina. Jį galima užpildyti bet kuo, kas dega, nuo didelio oktaninio skaičiaus benzino iki viskio, ir jis išskiria daug galios. Tai gali būti netinkamas pavyzdys, nes patirtis Irake ir Afganistane parodė, kad kompresoriaus mentės yra pažeidžiamos smėlio. Dujų turbinų remontas turi būti atliktas JAV, gamykloje. Nuneškite baką ten, tada atgal ir pačios priežiūros išlaidas bei priedus ...

Mažiau užsikimšę nukenčia sraigtasparniai, Rusijos, Amerikos ir kitų šalių, taip pat galingi greitaeigiai kateriai. Skystose raketose jie yra būtini.

Šiuolaikiniai karo laivai ir civiliniai laivai taip pat turi dujų turbininius variklius. Ir taip pat energijos.

Trigeneratorinės elektrinės

Problemos, su kuriomis susiduria orlaivių gamintojai, nekelia nerimo tiems, kurie gamina pramoninę elektros energijos gamybos įrangą. Svoris šiuo atveju nebėra toks svarbus, todėl galite sutelkti dėmesį į tokius parametrus kaip efektyvumas ir bendras efektyvumas. Dujų turbinų generatorių blokai turi masyvų rėmą, patikimą rėmą ir storesnes mentes. Pagamintą šilumą visiškai įmanoma panaudoti įvairiems poreikiams, pradedant antriniu perdirbimu pačioje sistemoje, baigiant buitinių patalpų šildymu ir absorbcinio tipo šaldymo agregatų šilumos tiekimu. Šis metodas vadinamas trigeneratoriumi, o efektyvumas šiuo režimu siekia 90%.

Atominės elektrinės

Dujų turbinai nėra esminio skirtumo, kas yra šildomos terpės šaltinis, atiduodantis savo energiją jos menčių. Tai gali būti sudegintas oro ir kuro mišinys arba tiesiog perkaitinti garai (nebūtinai vanduo), svarbiausia, kad jis tiektų nepertraukiamą maitinimą. Jo esmė elektrinės visos atominės elektrinės, povandeniniai laivai, orlaivių vežėjai, ledlaužiai ir kai kurie kariniai antvandeniniai laivai (pavyzdžiui, Petro Didžiojo raketų kreiseris) yra pagrįsti dujų turbina (GTU), sukama garais. Saugos ir aplinkosaugos klausimai diktuoja uždarą pirminę kilpą. Tai reiškia, kad pirminis šilumos agentas (pirmuose mėginiuose šį vaidmenį atliko švinas, dabar jį pakeitė parafinas) nepalieka arti reaktoriaus zonos, tekėdamas ratu aplink kuro elementus. Darbinės medžiagos kaitinimas atliekamas vėlesnėse grandinėse, o išgaravęs anglies dioksidas, helis arba azotas sukasi turbinos ratą.

Platus pritaikymas

Sudėtingos ir didelės instaliacijos beveik visada yra unikalios, jų gamyba vykdoma mažomis partijomis arba apskritai daromos pavienės kopijos. Dažniausiai dideliais kiekiais gaminami agregatai naudojami taikiuose ūkio sektoriuose, pavyzdžiui, siurbiant angliavandenilių žaliavas vamzdynais. Būtent juos UEC įmonė gamina su prekės ženklu Saturn. Siurblinių dujų turbinos visiškai atitinka jų pavadinimą. Jie tikrai pumpuoja gamtines dujas, savo darbui naudodami savo energiją.

Nuolatinio veikimo šiluminė turbina, kurioje šiluminė energija suslėgtos ir įkaitintos dujos (dažniausiai kuro degimo produktai) paverčiamos mechaniniu sukimosi darbu ant veleno; yra dujų turbininio variklio konstrukcinis elementas.

Suslėgtų dujų šildymas, kaip taisyklė, vyksta degimo kameroje. Taip pat galima šildyti branduoliniame reaktoriuje ir pan. Dujų turbinos pirmą kartą atsirado XIX amžiaus pabaigoje. kaip dujų turbininis variklis ir pagal konstrukciją jie priartėjo prie garo turbinos. Struktūriškai dujų turbina yra eilė tvarkingai išdėstytų fiksuotų purkštuko aparato ir sparnuotės besisukančių ratlankių, kurie dėl to sudaro srauto dalį. Turbinos pakopa yra purkštukų aparatas, sujungtas su sparnuote. Pakopą sudaro statorius, kurį sudaro stacionarios dalys (korpusas, purkštukų mentės, gaubto žiedai) ir rotorius, kuris yra besisukančių dalių (tokių kaip rotoriaus mentės, diskai, velenas) rinkinys.

Dujų turbinos klasifikacija atliekama pagal daugelį dizaino elementai: pagal dujų srauto kryptį, pakopų skaičių, šilumos skirtumo panaudojimo būdą ir dujų padavimo į sparnuotę būdą. Dujų srauto kryptimi dujų turbinos gali būti skiriamos ašines (dažniausiai paplitusias) ir radialines, taip pat įstrižas ir tangentines. Ašinėse dujų turbinose srautas dienovidinėje atkarpoje daugiausia pernešamas per visą turbinos ašį; radialinėse turbinose, priešingai, jis yra statmenas ašiai. Radialinės turbinos skirstomos į išcentrines ir išcentrines. Įstrižinėje turbinoje dujos teka tam tikru kampu į turbinos sukimosi ašį. Tangentinės turbinos sparnuotė neturi menčių, tokios turbinos naudojamos esant labai mažam dujų srautui, dažniausiai matavimo prietaisuose. Dujų turbinos yra vienos, dviejų ir daugiapakopės.

Pakopų skaičių lemia daug faktorių: turbinos paskirtis, jos projektinė schema, bendra galia ir išvystyta viena pakopa, taip pat įjungiamas slėgio kritimas. Pagal turimo šilumos skirtumo panaudojimo būdą išskiriamos turbinos su sūkių pakopomis, kurių sparnuotėje sukasi tik srautas, be slėgio pasikeitimo (aktyvios turbinos), ir turbinos su slėgio pakopomis, kuriose slėgis mažėja tiek purkštukų aparatai ir ant rotoriaus menčių (reaktyvinės turbinos). Dalinėse dujų turbinose dujos tiekiamos į sparnuotės dalį išilgai purkštuko aparato perimetro arba per visą jo perimetrą.

Daugiapakopėje turbinoje energijos konversijos procesas susideda iš keleto nuoseklių procesų atskiruose etapuose. Suslėgtos ir įkaitintos dujos pradiniu greičiu tiekiamos į purkštukų aparato tarpmedžių kanalus, kur plėtimosi metu dalis turimo šilumos kritimo paverčiama ištekančios srovės kinetine energija. Tolesnis dujų išsiplėtimas ir šilumos kritimo pavertimas naudingu darbu vyksta sparnuotės tarpmenčių kanaluose. Dujų srautas, veikdamas rotoriaus mentes, sukuria sukimo momentą pagrindiniam turbinos velenui. Šiuo atveju absoliutus dujų greitis mažėja. Kuo mažesnis šis greitis, tuo didesnė dujų energijos dalis paverčiama mechaniniu darbu turbinos velene.

Efektyvumas apibūdina dujų turbinų efektyvumą, kuris yra iš veleno pašalinto darbo ir turimos dujų energijos santykis prieš turbiną. Šiuolaikinių daugiapakopių turbinų efektyvus efektyvumas yra gana aukštas ir siekia 92-94%.

Dujų turbinos veikimo principas toks: kompresoriumi į degimo kamerą įleidžiamos dujos, sumaišomos su oru, susidaro kuro mišinys ir uždegamos. Susidarantys aukštos temperatūros (900-1200 °C) degimo produktai praeina per kelias eiles menčių, sumontuotų ant turbinos veleno ir sukelia turbinos sukimąsi. Susidariusi mechaninė veleno energija per pavarų dėžę perduodama generatoriui, kuris gamina elektrą.

Šiluminė energija iš turbinos išeinančios dujos patenka į šilumokaitį. Taip pat, užuot gaminus elektrą, turbinos mechaninę energiją galima panaudoti įvairiems siurbliams, kompresoriams ir kt. Dujų turbinoms dažniausiai naudojamas kuras yra gamtinės dujos, nors tai neatmeta galimybės naudoti ir kitų rūšių dujinį kurą. . Bet tuo pačiu dujų turbinos yra labai kaprizingos ir kelia didelius reikalavimus jos paruošimo kokybei (būtini tam tikri mechaniniai intarpai, drėgmė).

Iš turbinos išeinančių dujų temperatūra yra 450-550 °C. Kiekybinis šiluminės energijos ir elektros energijos santykis dujų turbinose svyruoja nuo 1,5: 1 iki 2,5: 1, todėl galima kurti kogeneracines sistemas, kurios skiriasi aušinimo skysčio tipu:

1) tiesioginis (tiesioginis) išmetamųjų karštų dujų naudojimas;
2) žemo arba vidutinio slėgio garo (8-18 kg/cm2) gamyba išoriniame katile;
3) karšto vandens gamyba (geriau, kai reikiama temperatūra viršija 140 °C);
4) aukšto slėgio garo gamyba.

Didelį indėlį į dujų turbinų kūrimą įnešė sovietų mokslininkai B. S. Stechkinas, G. S. Žiritskis, N. R. Brilingas, V. V. Uvarovas, K. V. Cholščevikovas, I. I. Kirillovas ir kt., sukurti dujų turbinas stacionarių ir mobilių dujų turbinų jėgainėms užsienio kompanijų (Šveicarijos Brown-Boveri, kurioje dirbo žymus slovakų mokslininkas A. Stodola, ir Sulzer, amerikiečių General Electric ir kt.).

Ateityje dujų turbinų plėtra priklausys nuo galimybės padidinti dujų temperatūrą priešais turbiną. Taip yra dėl to, kad buvo sukurtos naujos karščiui atsparios medžiagos ir patikimos aušinimo sistemos, skirtos rotoriaus mentėms, žymiai pagerinus srauto kelią ir kt.

Dėl plačiai paplitusio perėjimo 1990 m. Gamtines dujas kaip pagrindinį elektros energijos gamybos kurą, dujų turbinos užėmė reikšmingą rinkos segmentą. Nepaisant to, kad maksimalus įrangos efektyvumas pasiekiamas esant nuo 5 MW ir didesnės galios (iki 300 MW), kai kurie gamintojai gamina 1-5 MW diapazono modelius.

Dujų turbinos naudojamos aviacijoje ir elektrinėse.

• Ankstesnis: DUJŲ ANALIZATORIUS
• Taip: DUJŲ VARIKLIS

Kategorija: Pramonė G

Turbina – tai variklis, kuriame suspaudžiamo skysčio potencinė energija menčių aparate paverčiama kinetine energija, o pastaroji sparnuotėse – mechaniniu darbu, perduodamu į nuolat besisukantį veleną.

Garo turbinos pagal savo konstrukciją yra nuolat veikiantis šilumos variklis. Eksploatacijos metu perkaitinti arba prisotinti vandens garai patenka į srauto kelią ir dėl savo išsiplėtimo priverčia suktis rotorių. Sukimasis atsiranda dėl garų srauto, veikiančio ašmenų aparatą.

Garo turbina yra garo turbinos konstrukcijos dalis, skirta energijai generuoti. Taip pat yra įrenginių, kurie, be elektros, gali generuoti šiluminę energiją – garai, praėję per garo mentes, patenka į tinklo vandens šildytuvus. Šio tipo turbinos vadinamos pramoniniu šildymu arba šildymo tipo turbinomis. Pirmuoju atveju garo ištraukimas yra numatytas pramoniniais tikslais turbinoje. Komplektuojama su generatoriumi, garo turbina yra turbinos blokas.

Garo turbinų tipai

Turbinos, priklausomai nuo garo judėjimo krypties, skirstomos į radialines ir ašines. Garo srautas radialinėse turbinose nukreipiamas statmenai ašiai. Garo turbinos gali būti vieno, dviejų ir trijų korpusų. Garo turbinoje sumontuoti įvairūs techniniai įtaisai, neleidžiantys aplinkos orui patekti į korpusą. Tai įvairios sandarikliai, kurių vandens garai tiekiami nedideliu kiekiu.

Priekinėje veleno dalyje yra saugos reguliatorius, skirtas išjungti garo tiekimą, kai didėja turbinos greitis.

Vardinių verčių pagrindinių parametrų charakteristikos

· Turbinos vardinė galia- didžiausia galia, kurią turbina turi išvystyti ilgą laiką elektros generatoriaus gnybtuose, esant normalioms pagrindinių parametrų reikšmėms arba kai jos keičiasi pramonės nurodytose ribose ir valstybiniai standartai. Valdoma garo ištraukimo turbina gali išvystyti didesnę nei vardinę galią, jei tai atitinka jos dalių stiprumo sąlygas.

· Turbinos ekonominė galia- galia, kuria turbina veikia didžiausiu efektyvumu. Priklausomai nuo gyvo garo parametrų ir turbinos paskirties, vardinė galia gali būti lygi ekonominei galiai arba daugiau 10-25%.

· Vardinė regeneracinio maitinimo vandens šildymo temperatūra- tiekiamo vandens temperatūra pasroviui nuo paskutinio šildytuvo vandens kryptimi.

· Nominali aušinimo vandens temperatūra- aušinimo vandens temperatūra prie kondensatoriaus įleidimo angos.

dujų turbina(fr. turbina iš lot. turbo sūkurys, sukimasis) yra nuolatinis šilumos variklis, kurio ašmenų aparate suslėgtų ir įkaitintų dujų energija paverčiama mechaniniu darbu ant veleno. Jį sudaro rotorius (ant diskų pritvirtintos mentės) ir statorius (korpuse pritvirtintos kreipiamosios mentės).

Aukštos temperatūros ir slėgio dujos per turbinos antgalio aparatą patenka į zoną žemas spaudimas už purkštuko dalies, kartu plečiasi ir greitėja. Be to, dujų srautas patenka į turbinos mentes, suteikdamas joms dalį savo kinetinės energijos ir sukimo momentą. Rotoriaus mentės perduoda sukimo momentą per turbinos diskus į veleną. Naudingos savybės dujų turbina: pavyzdžiui, dujų turbina varo generatorių, esantį ant to paties veleno, o tai yra naudingas dujų turbinos darbas.

Dujų turbinos naudojamos kaip dujų turbininių variklių (naudojamų transportui) ir dujų turbinų blokų (naudojamų šiluminėse elektrinėse kaip stacionarių GTU, CCGT) dalis. Dujų turbinos apibūdinamos Braitono termodinaminiu ciklu, kurio metu oras iš pradžių adiabatiškai suspaudžiamas, tada sudeginamas esant pastoviam slėgiui, o po to adiabatiškai išplečiamas iki pradinio slėgio.

Dujų turbinų tipai

- Lėktuvų ir reaktyvinių variklių

- Pagalbinis maitinimo blokas

- Pramoninės dujų turbinos elektros gamybai

- Turbo veleno varikliai

- Radialinės dujų turbinos

- Mikroturbinos

Mechaniškai dujų turbinos gali būti daug paprastesnės nei stūmokliniai vidaus degimo varikliai. Paprastose turbinose gali būti viena juda dalis: velenas / kompresorius / turbina / alternatyvus rotorius (žr. paveikslėlį aukščiau), neįskaitant kuro sistemos.

Sudėtingesnės turbinos (naudojamos šiuolaikiniuose reaktyviniuose varikliuose) gali turėti kelis velenus (ritinius), šimtus turbinų menčių, judančias statoriaus mentes ir plačią sudėtingų vamzdynų, degimo kamerų ir šilumokaičių sistemą.

Paprastai kuo mažesnis variklis, tuo didesnis veleno (-ių) greitis, reikalingas maksimaliam menčių linijiniam greičiui palaikyti. Maksimalus greitis turbinos mentės nustato maksimalų slėgį, kurį galima pasiekti, todėl gaunama didžiausia galia, nepaisant variklio dydžio. Reaktyvinis variklis sukasi apie 10 000 aps./min., o mikroturbina – apie 100 000 aps./min.

Naujų tipų dujų turbinų kūrimas, didėjanti dujų paklausa, lyginant su kitomis kuro rūšimis, stambūs pramoninių vartotojų planai kurti savo pajėgumus skatina vis didesnį susidomėjimą dujų turbinų statyba.

R Mažos kartos rinka turi dideles plėtros perspektyvas. Ekspertai prognozuoja, kad paskirstytos energijos paklausa padidės nuo 8% (šiuo metu) iki 20% (iki 2020 m.). Tokia tendencija paaiškinama palyginti žemu elektros energijos tarifu (2-3 kartus mažesniu nei elektros iš centralizuoto tinklo tarifas). Be to, anot Maksimo Zagornovo, „Delovaya Rossiya“ generalinės tarybos nario, Uralo nedidelės elektros energijos gamybos asociacijos prezidento, MKS įmonių grupės direktoriaus, mažoji generacija yra patikimesnė už tinklą: įvykus avarijai išoriniame tinkle, elektros tiekimas nenutrūksta. Papildomas decentralizuotos energijos privalumas – paleidimo greitis: 8-10 mėnesių, palyginti su 2-3 metų tinklo linijų sukūrimui ir prijungimui.

Denisas Čerepanovas, vienas iš Delovaja Rossija energetikos komiteto pirmininkų, tvirtina, kad ateitis priklauso jos kartai. Valstybės Dūmos Energetikos komiteto pirmininko pirmojo pavaduotojo Sergejaus Jejakovo teigimu, paskirstytos energijos atveju energijos vartotojų grandinėje lemiama grandis yra vartotojas, o ne energetikos sektorius. Pats gamindamas elektros energiją vartotojas deklaruoja reikiamus pajėgumus, konfigūracijas ir net kuro rūšį, tuo pačiu sutaupydamas už gaunamos energijos kilovato kainą. Be kita ko, ekspertai mano, kad papildomai sutaupyti galima, jei jėgainė veiks kogeneraciniu režimu: panaudota šiluminė energija bus naudojama šildymui. Tuomet gerokai sutrumpės generuojančios jėgainės atsipirkimo laikotarpis.

Aktyviausiai besivystanti paskirstytos energijos sritis yra mažos galios dujų turbininių elektrinių statyba. Dujų turbininės elektrinės skirtos veikti bet kokiomis klimato sąlygomis kaip pagrindinis arba atsarginis elektros ir šilumos šaltinis pramoniniams ir buitiniams objektams. Tokių elektrinių naudojimas atokiose vietovėse leidžia žymiai sutaupyti, panaikinant ilgų elektros linijų tiesimo ir eksploatavimo sąnaudas, o centrinėse vietovėse - padidinti elektros ir šilumos tiekimo patikimumą tiek individualioms įmonėms ir organizacijoms, tiek teritorijoms. kaip visas. Apsvarstykite kai kurias dujų turbinas ir dujų turbinų blokus, kuriuos Rusijos rinkoje siūlo žinomi gamintojai dujų turbinų jėgainėms statyti.

„General Electric“.

GE vėjo turbinų sprendimai yra labai patikimi ir tinkami naudoti įvairiose pramonės šakose – nuo ​​naftos ir dujų iki komunalinių paslaugų. Visų pirma, mažoje generacijoje aktyviai naudojami GE dujų turbinų blokai, priklausantys LM2500 šeimai, kurių galia nuo 21 iki 33 MW ir efektyvumas iki 39%. LM2500 naudojami kaip mechaninė pavara ir elektros generatoriaus pavara, jie dirba elektrinėse paprasto, kombinuoto ciklo, kogeneraciniu režimu, jūrinėse platformose ir vamzdynuose.

Pastaruosius 40 metų šios serijos GE turbinos buvo geriausiai parduodamos savo klasėje. Iš viso pasaulyje sumontuota daugiau nei 2000 šio modelio turbinų, kurių bendras veikimo laikas viršija 75 mln.

Pagrindinės LM2500 turbinų savybės: lengvas ir kompaktiškas dizainas, užtikrinantis greitą montavimą ir lengvą priežiūrą; pasiekti visą galią nuo paleidimo momento per 10 minučių; didelis efektyvumas (paprastu ciklu), patikimumas ir prieinamumas savo klasėje; galimybė distiliatui ir gamtinėms dujoms naudoti dviejų degalų degimo kameras; galimybė kaip kurą naudoti žibalą, propaną, kokso krosnių dujas, etanolį ir SGD; mažas NOx emisijas naudojant DLE arba SAC degimo kameras; patikimumo koeficientas - daugiau nei 99%; pasirengimo koeficientas - daugiau nei 98%; NOx emisija – 15 ppm (DLE modifikacija).

Teikti klientams patikimą palaikymą visame pasaulyje gyvenimo ciklas generavimo įranga GE atidarė specializuotą Energetikos technologijų centrą Kalugoje. Ji klientams siūlo moderniausius dujų turbinų priežiūros, tikrinimo ir remonto sprendimus. Įmonėje įdiegta kokybės vadybos sistema pagal ISO 9001.

Kawasaki Heavy Industries

Japonijos įmonė Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (KHI) yra įvairi inžinerijos įmonė. Svarbią vietą jos gamybos programoje užima dujų turbinos.

1943 m. „Kawasaki“ Japonijoje sukūrė pirmąjį dujų turbininį variklį ir dabar yra vienas iš pasaulyje pripažintų mažos ir vidutinės galios dujų turbinų gamybos lyderių, sukaupęs daugiau nei 11 000 įrenginių nuorodų.

Teikdama prioritetą ekologiškumui ir efektyvumui, bendrovė pasiekė puikių pasisekimų plėtodama dujų turbinų technologijas ir aktyviai siekia daug žadančių pokyčių, įskaitant naujų energijos šaltinių, kaip alternatyvos iškastiniam kurui, srityje.

Turėdama gerą kriogeninių technologijų, suskystintų dujų gamybos, laikymo ir transportavimo technologijų patirtį, Kawasaki vykdo aktyvius mokslinius tyrimus ir plėtrą vandenilio kaip kuro srityje.

Visų pirma, įmonė jau turi turbinų, naudojančių vandenilį kaip priedą prie metano kuro, prototipus. Ateityje tikimasi turbinų, kurioms daug efektyvesnis ir absoliučiai aplinkai nekenksmingas angliavandenilius pakeis vandenilis.

GTU Kawasaki GPB serija skirtas bazinės apkrovos darbui, įskaitant lygiagrečias ir izoliuotas tinklų sąveikos schemas, o galios diapazonas pagrįstas mašinomis nuo 1,7 iki 30 MW.

AT modelių asortimentą yra turbinų, kurios naudoja garo įpurškimą, kad slopintų kenksmingas emisijas ir naudoja DLE technologiją, modifikuotą įmonės inžinierių.

Elektros efektyvumas, priklausomai nuo generavimo ciklo ir galios, atitinkamai nuo 26,9 % GPB17 ir GPB17D (M1A-17 ir M1A-17D turbinoms) iki 40,1 % GPB300D (L30A turbinoms). Elektros galia - nuo 1700 iki 30 120 kW; šiluminė galia - nuo 13 400 iki 8970 kJ / kWh; išmetamųjų dujų temperatūra - nuo 521 iki 470°C; išmetamųjų dujų sąnaudos - nuo 29,1 iki 319,4 tūkst.m3/val.; NOx (esant 15 % O2) – 9/15 ppm dujų turbinoms M1A-17D, M7A-03D, 25 ppm turbinoms M7A-02D ir 15 ppm turbinoms L20A ir L30A.

Kalbant apie efektyvumą, Kawasaki dujų turbinos, kiekviena savo klasėje, yra pasaulio lyderė arba viena iš lyderių. Generolas šiluminis efektyvumas jėgainių kogeneracinėse konfigūracijose siekia 86-87 proc. Įmonė gamina daugybę dviejų degalų (gamtinių dujų ir skystas kuras) versija su automatiniu perjungimu. Šiuo metu tarp Rusijos vartotojų paklausiausi yra trys dujų turbinų modeliai - GPB17D, GPB80D ir GPB180D.

Kawasaki dujų turbinos išsiskiria: dideliu patikimumu ir ilgu tarnavimo laiku; kompaktiška konstrukcija, kuri ypač patraukli keičiant esamų gamybos įrenginių įrangą; priežiūros paprastumas dėl padalintos kėbulo konstrukcijos, nuimamų degiklių, optimaliai išdėstytų tikrinimo angų ir kt., o tai supaprastina patikrinimą ir priežiūrą, įskaitant ir naudotojo personalą;

Ekologiškumas ir ekonomiškumas. Kawasaki turbinų degimo kameros sukurtos naudojant pažangiausias technologijas, siekiant optimizuoti degimo procesą ir pasiekti geriausią turbinos efektyvumą, taip pat sumažinti NOx ir kitų kenksmingų medžiagų išmetamosiose dujose. Aplinkosaugos veiksmingumas taip pat pagerinamas naudojant pažangią sausos emisijos mažinimo technologiją (DLE);

Galimybė naudoti platų kuro spektrą. Galima naudoti gamtines dujas, žibalą, dyzelinį kurą, A tipo lengvąjį mazutą, taip pat susijusias naftos dujas;

Patikimas aptarnavimas po pardavimo. Aukštas lygis paslaugas, įskaitant nemokamą internetinę stebėjimo sistemą (TechnoNet) su ataskaitomis ir prognozėmis, Techninė pagalba aukštos kvalifikacijos personalas, taip pat dujų turbinos variklio keitimas per mainus kapitalinio remonto metu (dujų turbinos prastovos laikas sutrumpėja iki 2-3 savaičių) ir kt.

2011 m. rugsėjį „Kawasaki“ pristatė naujausia sistema degimo kamera, kuri sumažino NOx emisiją iki mažiau nei 10 ppm M7A-03 dujų turbininiam varikliui, o tai yra net mažesnė, nei reikalauja dabartiniai reglamentai. Vienas iš įmonės projektavimo požiūrių – sukurti naują įrangą, atitinkančią ne tik šiuolaikinius, bet ir būsimus, griežtesnius, aplinkosaugos reikalavimus.

Itin efektyvi GPB50D 5 MW dujų turbina su Kawasaki M5A-01D turbina naudoja naujausias patikrintas technologijas. Dėl didelio elektrinės efektyvumo ji yra optimali elektros energijai ir kogeneracijai. Be to, kompaktiškas GPB50D dizainas yra ypač naudingas atnaujinant esamas gamyklas. Vardinis 31,9 % elektros naudingumo koeficientas yra geriausias pasaulyje tarp 5 MW elektrinių.

Turbina M1A-17D naudojant degimo kamerą originalus dizainas Dry Low Emissions (DLE) pasižymi puikiomis aplinkosauginėmis savybėmis (NOx< 15 ppm) и эффективности.

Itin mažas turbinos svoris (1470 kg), mažiausias klasėje, nulemtas plačiai naudojamų kompozitinių medžiagų ir keramikos, iš kurios gaminamos, pavyzdžiui, sparnuotės mentės. Keramika yra atsparesnė darbui aukštesnėje temperatūroje, mažiau linkusi užteršti nei metalai. Dujų turbinos elektrinis naudingumo koeficientas yra beveik 27%.

Rusijoje iki šiol „Kawasaki Heavy Industries, Ltd. bendradarbiaudami su Rusijos įmonėmis įgyvendino keletą sėkmingų projektų:

Mini-TPP „Centrinis“ Vladivostoke

UAB „Far Eastern Energy“ užsakymu valdymo įmonė(UAB DVEUK) 5 GTU GPB70D (M7A-02D) buvo pristatyti TPP Tsentralnaya. Stotis tiekia elektrą ir šilumą vartotojams centrinėje Russky salos plėtros dalyje ir Tolimųjų Rytų federalinio universiteto miestelyje. TPP Tsentralnaya yra pirmasis energetikos objektas Rusijoje su Kawasaki turbinomis.

Mini-CHP "Okeanariumas" Vladivostoke

Šį projektą taip pat vykdė UAB „DVEUK“ saloje esančio mokslo ir edukacinio komplekso „Primorsky Oceanarium“ elektros tiekimui. Buvo pristatytos dvi GPB70D dujų turbinos.

GTU gamina Kawasaki, Gazprom PJSC

Kawasaki Rusijos partneris MPP Energotekhnika LLC, kurio pagrindas yra M1A-17D dujų turbina, gamina Korvette 1,7K konteinerių elektrinę, skirtą montuoti atvirose vietose, kurių aplinkos temperatūros diapazonas yra nuo -60 iki + 40 °С.

Bendradarbiavimo sutarties rėmuose sukurta ir gamybinės patalpos MPP Energotechnika surinko penkis EGTEPS KORVET-1.7K. Įmonių atsakomybės sritys Šis projektas paskirstoma taip: Kawasaki tiekia M1A-17D dujų turbinų variklį ir turbinų valdymo sistemas, Siemens AG – aukštos įtampos generatorių. MPP Energotechnika LLC gamina blokinį konteinerį, išmetimo ir oro įsiurbimo įrenginį, jėgos agregato valdymo sistemą (įskaitant žadinimo sistemą SHUVGM), elektros įranga- pagrindinė ir pagalbinė, komplektuoja visas sistemas, surenka ir pristato pilną elektrinę, taip pat - automatizuotų procesų valdymo sistemų diegimą.

EGTES Korvet-1.7K išlaikė tarpžinybinius testus ir yra rekomenduojamas naudoti PJSC „Gazprom“ patalpose. Dujų turbinos jėgos agregatą pagal PJSC „Gazprom“ techninę užduotį sukūrė MPP Energotechnika LLC pagal PJSC „Gazprom“ ir Agentūros mokslinio ir techninio bendradarbiavimo programą. gamtos turtai ir energija Japonijoje.

CCGT 10 MW turbina prie NRU MPEI

„Kawasaki Heavy Industries Ltd.“ Maskvoje esančiam Nacionaliniam tyrimų universitetui „MPEI“ pagamino ir pristatė pilną dujų turbinos gamyklą GPB80D, kurios vardinė galia yra 7,8 MW. CHP MPEI yra praktinis mokymas ir, gaminant elektros energiją ir šilumą pramoniniu mastu, aprūpina juos pačiu Maskvos energetikos institutu ir tiekia juos į Maskvos inžinerinius tinklus.

Projektų geografijos išplėtimas

„Kawasaki“, atkreipdamas dėmesį į vietinės energetikos plėtros paskirstytos gamybos kryptimi privalumus, pasiūlė pradėti įgyvendinti projektus naudojant minimalios galios dujų turbinas.

„Mitsubishi Hitachi Power Systems“.

H-25 turbinų modelių gama pateikiama 28-41 MW galios diapazone. Visą turbinų gamybos paketą, įskaitant MTEP ir nuotolinio stebėjimo centrą, Hitachi gamykloje, Japonijoje, atlieka MHPS (Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd.). Jos formavimas vyksta 2014 m. vasario mėn., susijungus generuojantiems sektoriams pripažinti lyderiai Mitsubishi Heavy Industries Ltd. ir Hitachi Ltd.

H-25 modeliai yra plačiai naudojami visame pasaulyje tiek paprastas ciklo veikimas dėl didelio efektyvumo (34-37%), tiek kombinuotas ciklas 1x1 ir 2x1 konfigūracijoje su 51-53% efektyvumu. Turėdamas aukštus išmetamųjų dujų temperatūros rodiklius, GTU taip pat sėkmingai įrodė, kad gali veikti kogeneraciniu režimu, kurio bendras įrenginio efektyvumas siekia daugiau nei 80%.

Ilgametė įvairių galių dujų turbinų gamybos patirtis ir gerai apgalvota vieno veleno pramoninės turbinos konstrukcija išskiria N-25 dideliu patikimumu, kurio įrangos prieinamumo koeficientas yra didesnis nei 99%. Bendras modelio veikimo laikas 2016 m. antrąjį pusmetį viršijo 6,3 milijono valandų. Šiuolaikinė dujų turbina pagaminta su horizontaliu ašiniu padalijimu, kuris užtikrina lengvą jos priežiūrą, taip pat galimybę keisti karšto tako dalis veiklos vieta.

Priešsrovinė vamzdinė-žiedinė degimo kamera užtikrina stabilų įvairių rūšių kuro degimą, pvz., gamtines dujas, dyzelinį kurą, suskystintas naftos dujas, dūmų dujas, kokso krosnių dujas ir kt. Išankstinis dujų ir oro mišinio (DLN) sumaišymas. H-25 dujų turbininis variklis yra 17 pakopų ašinis kompresorius, sujungtas su trijų pakopų aktyvia turbina.

Patikimo N-25 GTU veikimo mažuose Rusijos gamybos įrenginiuose pavyzdys yra kogeneracinio bloko veikimas savo reikmėms UAB „Ammoniy“ gamykloje Mendelejevske, Tatarstano Respublikoje. Kogeneracinis blokas gamybos aikštelei tiekia 24 MW elektros ir 50 t/h garo (390°C / 43 kg/cm3). 2017 metų lapkritį aikštelėje sėkmingai atlikta pirmoji turbininės degimo sistemos patikra, kuri patvirtino patikimą mašinos komponentų ir mazgų veikimą aukštoje temperatūroje.

Naftos ir dujų sektoriuje N-25 GTU buvo naudojami Sakhalin Energy Investment Company, Ltd. Sakhalin II sausumos perdirbimo įrenginio (OPF) vietai valdyti. OPF yra 600 km į šiaurę nuo Južno-Sachalinsko, jūrinio dujotiekio išėjimo į krantą zonoje ir yra vienas iš svarbiausių bendrovės objektų, atsakingas už dujų ir kondensato paruošimą tolesniam perdavimui dujotiekiu į naftos eksporto terminalą ir SGD gamyklą. . Technologinį kompleksą sudaro keturios N-25 dujų turbinos, kurios komerciškai eksploatuojamos nuo 2008 m. N-25 GTU pagrindu sukurtas kogeneracinis blokas yra maksimaliai integruotas į OPF integruotą energetikos sistemą, ypač šilumą iš išmetamųjų dujų. turbina naudojama žalios naftos šildymui naftos perdirbimo reikmėms.

Siemens Industrial Gas Turbine Generator Sets (toliau – GTU) padės susidoroti su dinamiškai besivystančios paskirstytos gamybos rinkos sunkumais. Dujų turbinos, kurių vienetinė vardinė galia nuo 4 iki 66 MW, visiškai atitinka aukštus pramoninės kombinuotos energijos gamybos srities reikalavimus įrenginių efektyvumo (iki 90%), eksploatacinio patikimumo, paslaugų lankstumo ir aplinkosaugos saugumo požiūriu, užtikrinančius trumpą tarnavimo laiką. ciklo sąnaudos ir didelė investicijų grąža. Siemens turi daugiau nei 100 metų patirtį pramoninių dujų turbinų ir jų pagrindu pagamintų šiluminių elektrinių statyboje.

Siemens GTU, kurių galia svyruoja nuo 4 iki 66 MW, naudoja mažos komunalinės įmonės, nepriklausomi energijos gamintojai (pvz., pramonės įmonės) ir naftos bei dujų pramonė. Paskirstytos elektros energijos gamybos su kombinuota šiluminės energijos gamyba technologijų panaudojimas leidžia atsisakyti investuoti į daugybę kilometrų elektros linijų, sumažinant atstumą tarp energijos šaltinio ir jį vartojančio įrenginio, sutaupant didelių sąnaudų. šildymas pramonės įmonės ir infrastruktūros objektus naudojant šilumos regeneravimą. Standartinis Mini-TPP, pagrįstas Siemens GTU, gali būti pastatytas bet kur, kur yra prieiga prie kuro šaltinio arba greitas jo tiekimas.

SGT-300 yra pramoninė dujų turbina, kurios vardinė elektros galia 7,9 MW (žr. 1 lentelę), kurioje paprasta, patikima konstrukcija derinama su naujausiomis technologijomis.

1 lentelė. SGT-300 mechaninės pavaros ir elektros energijos gamybos specifikacijos

Energijos gamyba		mechaninė pavara
	7,9 MW	8 MW	9 MW
Galia ISO
	Gamtinės dujos / skystasis kuras / dvigubas kuras ir kitas kuras pagal pageidavimą; Automatinis kuro keitimas iš pagrindinio į rezervinį, esant bet kokiai apkrovai
Oud. šilumos suvartojimas	11,773 kWh/kWh	10,265 kWh/kWh	10,104 kWh/kWh
Galios turbinos greitis		5,750 - 12,075 aps./min	5,750 - 12,075 aps./min
Suspaudimo laipsnis
Išmetamųjų dujų suvartojimas
Išmetamųjų dujų temperatūra	542 °C (1,008 °F)	491 °C (916 °F)	512°C (954°F)
NOX emisijos Dujinis kuras su DLE sistema

1) Elektrinis 2) Sumontuotas velenu

Ryžiai. 1. Dujų generatoriaus SGT-300 konstrukcija

Pramoninei elektros energijos gamybai naudojama vieno veleno SGT-300 dujų turbinos versija (žr. 1 pav.). Idealiai tinka kombinuotai šilumos ir elektros (CHP) gamybai. SGT-300 dujų turbina yra pramoninė dujų turbina, iš pradžių sukurta gamybai ir turi šiuos eksploatacinius pranašumus veikiančioms organizacijoms:

Elektros naudingumo koeficientas - 31%, kas yra vidutiniškai 2-3% didesnis nei mažesnės galios dujų turbinų naudingumo koeficientas, dėl didesnės naudingumo vertės pasiekiamas ekonominis efektas taupant kuro dujas;

Dujų generatoriuje sumontuota mažos emisijos sauso degimo kamera naudojant DLE technologiją, kuri leidžia pasiekti NOx ir CO emisijų lygius, kurie yra daugiau nei 2,5 karto mažesni nei nustatyta norminiuose dokumentuose;

GTP pasižymi geromis dinaminėmis charakteristikomis dėl vieno veleno konstrukcijos ir užtikrina stabilų generatoriaus darbą esant išorinio prijungto tinklo apkrovos svyravimams;

Pramoninis dujų turbinos dizainas užtikrina ilgą kapitalinio remonto tarnavimo laiką ir yra optimalus organizuojant aptarnavimo darbus, kurie atliekami eksploatacijos vietoje;

Žymiai sumažintas pastato plotas, taip pat investicinės išlaidos, įskaitant visos gamyklos mechaninio ir elektros įranga, jo montavimas ir paleidimas, kai naudojamas sprendimas SGT-300 pagrindu (2 pav.).

Ryžiai. 2. SGT-300 bloko svorio ir dydžio charakteristikos

Bendras sumontuoto SGT-300 parko veikimo laikas yra daugiau nei 6 milijonai valandų, o pirmaujančio GTU darbo laikas - 151 tūkstantis valandų Prieinamumo/prieinamumo santykis - 97,3%, patikimumo koeficientas - 98,2%.

OPRA (Nyderlandai) yra pirmaujanti dujų turbinų energijos sistemų tiekėja. OPRA kuria, gamina ir parduoda pažangiausius maždaug 2 MW dujų turbininius variklius. Pagrindinė įmonės veikla – elektros gamyba naftos ir dujų pramonei.

Patikimas OPRA OP16 variklis suteikia daugiau didelio našumo mažesnėmis sąnaudomis ir ilgesniu tarnavimo laiku nei bet kuri kita šios klasės turbina. Variklis dirba su kelių rūšių skystuoju ir dujiniu kuru. Yra modifikuota degimo kamera su sumažintu teršalų kiekiu išmetamosiose dujose. OPRA OP16 1,5-2,0 MW jėgainė bus patikimas asistentas atšiauriomis darbo sąlygomis.

OPRA dujų turbinos yra puiki įranga, skirta elektros energijos gamybai neprijungtose elektros ir nedidelės apimties kogeneracinėse sistemose. Turbinos dizainas buvo kuriamas daugiau nei dešimt metų. Rezultatas – paprastas, patikimas ir efektyvus dujų turbininis variklis, įskaitant mažos emisijos modelį.

Išskirtinis OP16 cheminės energijos pavertimo elektros energija technologijos bruožas yra patentuota COFAR kuro mišinio paruošimo ir tiekimo valdymo sistema, kuri užtikrina degimo režimus su minimalus išsilavinimas azoto ir anglies oksidai, taip pat minimalus nesudegusio kuro likučių kiekis. Patentuota radialinės turbinos geometrija ir paprastai konsolinė keičiamos kasetės konstrukcija, įskaitant veleną, guolius, išcentrinį kompresorių ir turbiną, taip pat yra originalūs.

Įmonių „OPRA“ ir „MES Engineering“ specialistai parengė unikalaus vieningo atliekų apdorojimo techninio komplekso sukūrimo koncepciją. Iš 55–60 mln. tonų visų Rusijoje per metus pagaminamų SM, penktadalis – 11,7 mln. tonų – tenka sostinės regionui (3,8 mln. tonų – Maskvos sritis, 7,9 mln. tonų – Maskva). Tuo pat metu iš Maskvos už Maskvos žiedinio kelio išvežama 6,6 mln. tonų buitinių atliekų. Taigi daugiau nei 10 milijonų tonų šiukšlių nusėda Maskvos srityje. Nuo 2013 m. iš 39 sąvartynų Maskvos srityje 22 buvo uždaryti. deginimo įrenginiai. Ta pati situacija yra ir daugelyje kitų regionų. Tačiau didelių atliekų perdirbimo gamyklų statyba ne visada yra pelninga, todėl atliekų perdirbimo problema yra labai aktuali.

Sukurtoje vieno techninio komplekso koncepcijoje sujungiamos visiškai radialinės OPRA gamyklos, pasižyminčios dideliu patikimumu ir efektyvumu su MES dujinimo/pirolizės sistema, kuri leidžia efektyviai konvertuoti įvairių rūšių atliekas (įskaitant MSW, naftos dumblą, užterštą žemę, biologines ir medicinines). atliekos, medienos apdirbimo atliekos, pabėgiai ir kt.) tapti puikiu kuru šilumai ir elektrai gaminti. Ilgalaikio bendradarbiavimo dėka suprojektuotas ir diegiamas standartizuotas atliekų perdirbimo kompleksas, kurio našumas – 48 tonos per dieną. (3 pav.).

Ryžiai. 3. Bendras standartinio atliekų perdirbimo komplekso, kurio našumas 48 tonos/parą, išdėstymas.

Kompleksą sudaro ŠMM dujinimo blokas su atliekų saugojimo aikštele, dvi OPRA dujų turbinos, kurių bendra elektros galia 3,7 MW ir šiluminė galia 9 MW, taip pat įvairios pagalbinės ir apsauginės sistemos.

Įdiegus tokį kompleksą, 2 hektarų plote galima gauti galimybę autonomiškai tiekti energiją ir šilumą įvairiems pramonės ir komunaliniams objektams, kartu sprendžiant įvairių rūšių buitinių atliekų perdirbimo klausimą.

Skirtumai tarp sukurtų kompleksinių ir esamų technologijų kyla iš unikalaus siūlomų technologijų derinio. Nedideli (2 t/h) sunaudojamų atliekų kiekiai kartu su nedideliu reikiamu sklypo plotu leidžia šį kompleksą pastatyti tiesiai prie mažų gyvenviečių, pramonės įmonių ir kt., ženkliai sutaupant pinigų nuolatiniam atliekų gabenimui į jas. šalinimo vietos. Visiškas komplekso savarankiškumas leidžia jį naudoti beveik bet kur. Naudojant parengtą standartinį projektą, modulines konstrukcijas ir maksimalų gamyklos įrangos parengties laipsnį, galima sutrumpinti statybos laiką iki 1-1,5 metų. Naujų technologijų naudojimas užtikrina aukščiausią komplekso ekologiškumą. MES dujinimo blokas vienu metu gamina dujines ir skystąsias kuro frakcijas, o dėl OPRA GTU dviejų degalų pobūdžio jos naudojamos vienu metu, o tai padidina kuro lankstumą ir maitinimo patikimumą. Žemi OPRA GTU reikalavimai degalų kokybei padidina visos sistemos patikimumą. ŠMM gamykla leidžia naudoti atliekas, kurių drėgnumas siekia iki 85%, todėl atliekų džiovinti nereikia, o tai padidina viso komplekso efektyvumą. Aukšta OPRA GTU išmetamųjų dujų temperatūra leidžia užtikrinti patikimą šilumos tiekimą karštu vandeniu arba garais (iki 11 tonų garo per valandą esant 12 barų slėgiui). Projektas yra standartinis ir keičiamo dydžio, todėl galima išmesti bet kokį atliekų kiekį.

Atlikti skaičiavimai rodo, kad elektros energijos gamybos savikaina bus nuo 0,01 iki 0,03 euro už 1 kWh, o tai rodo aukštą. ekonominis efektyvumas projektą. Taigi bendrovė OPRA dar kartą patvirtino savo dėmesį skirianti naudojamų degalų asortimento plėtrai ir degalų lankstumo didinimui bei orientuojanti į maksimalų „žaliųjų“ technologijų panaudojimą savo kūrime.