Gasturbinenkraftwerke. Mobiles Gasturbinenkraftwerk

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Für den Betrieb von Industrie- und Wirtschaftsanlagen, die sich in beträchtlicher Entfernung von den zentralen Stromleitungen befinden, werden kleine Stromerzeugungsanlagen verwendet. Sie können mit verschiedenen Kraftstoffarten betrieben werden. Gasturbinenkraftwerke sind aufgrund ihrer hohen Effizienz, ihrer Fähigkeit zur Erzeugung thermischer Energie und einer Reihe anderer Merkmale am weitesten verbreitet.

Funktionsprinzip

Die Grundlage eines Gasturbinenkraftwerks (GTPP) ist ein Gasturbinentriebwerk - ein Kraftwerk, das mit der Verbrennungsenergie von gasförmigem Brennstoff arbeitet, mechanisch mit elektrischen Generatoren verbunden und mit ihnen zu einem einzigen System kombiniert ist. Die Gasturbinenanlage ist der stärkste Verbrennungsmotor. Seine spezifische Leistung kann 6 kW/kg betragen.

Im Gegensatz zu anderen Arten von MachtInstallationen finden in Gasturbinentriebwerken alle Prozesse in einem Strom von sich ständig bewegendem Gas statt. Von Kompressoren komprimierte atmosphärische Luft tritt zusammen mit Kraftstoff in die Brennkammer ein. Das Gemisch entzündet sich unter Freisetzung einer großen Menge von Verbrennungsprodukten unter hohem Druck, die Druck auf die Schaufeln ausüben, sie drehen und mit ihnen die elektrischen Generatoren.

Die Kapazität eines Gasturbinenkraftwerks variiert von 20 Kilowatt bis zu mehreren hundert Megawatt. Als Brennstoff kann jeder brennbare Stoff verwendet werden, der dispergiert (fein gemahlen) und in gasförmiger Form dargeboten werden kann.

GTPP-Vorteile

Ein wichtiger Vorteil von Gasturbinenkraftwerken ist die Möglichkeit der gleichzeitigen Nutzung von zwei Energiearten - elektrisch und thermisch. Außerdem ist die an den Verbraucher abgegebene Wärmemenge zwei- bis dreimal größer als die erzeugte Strommenge. Kraft-Wärme-Kopplung (der Prozess der Erzeugung zweier Energiearten) wird möglich, wenn ein spezieller Abhitzekessel am Turbinenauslass installiert wird.

Mit Gasturbinenkraftwerken ist es möglich, autonome Energiekomplexe zu schaffen, die mehrere Probleme gleichzeitig lösen können:

1. Versorgung privater und industrieller Anlagen mit Strom.
2. Nebenproduktgas aus der Ölförderung nutzen.
3. Technikräume und Wohngebäude mit Seitenheizung beheizen.

All dies ermöglicht es uns, die Kosten für die Bereitstellung des Unternehmens erheblich zu senken, optimale Bedingungen für die Arbeit des Personals zu schaffen undKonzentrieren Sie materielle Ressourcen und Kapital auf den Ausbau der Produktion und die Lösung anderer, wichtigerer Aufgaben.

Merkmale von Gasturbinenkraftwerken

Eines der Hauptmerkmale des GTPP ist die Fähigkeit, mit praktisch jeder Art von Kraftstoff betrieben zu werden. Wie bereits erwähnt, können Gasturbinenkraftwerke Brennstoff verwenden, der für den Betrieb dispergiert werden kann. Dies kann Benzin, Heizöl, Öl, Erdgas, Alkohol und sogar zerkleinerte Kohle sein.

Es gibt praktisch keine beweglichen Elemente im GTPP-Design. Das einzige bewegliche Teil, das Generatorrotor, Turbinenräder und Verdichter vereint, kann mit einem gasdynamischen Lager aufgehängt werden. Dadurch wird der Verschleiß der Arbeitseinheiten minimiert, was sich erheblich auf die Lebensdauer der Anlage auswirkt.

Gleichzeitig verlängert sich die Wartungsdauer auf bis zu 60.000 Stunden Dauerbetrieb oder bis zu 7 Betriebsjahre. Gasturbinenkraftwerke können nicht als Backup-Energiequelle genutzt werden, da Teile zum Zeitpunkt des Anfahrens besonders stark verschleißen. Die Anzahl der Anlagenanläufe ist auf 300 pro Jahr begrenzt.

Mobiles GTES

Eine besondere Stellung in der Industrie nehmen mobile Gasturbinenanlagen ein. Im Gegensatz zu herkömmlichen GTPPs haben sie kleinere Abmessungen und ein geringeres Gewicht, sind auf einer mobilen Plattform ausgestattet und mit elektronischen Steuerungssystemen ausgestattet. In der Regel werden solche Komplexe zWiederherstellung der Stromversorgung der Anlage.

Das mobile Gasturbinenkraftwerk wird auf befestigten Flächen eingesetzt, die einen sicheren Stand bieten. Daran ist eine Brennstoffleitung angeschlossen und in unmittelbarer Nähe ein Umspannwerk installiert. Die Bereitstellungszeit hängt von der Art der Installation ab, überschreitet jedoch normalerweise 8-12 Stunden nicht.

Die Kapazität der mobilen Einheiten variiert zwischen 5 und 25 MW. Gleichzeitig beginnt die Effizienz mobiler GTPPs ab 35 % zu wachsen. Wie stationäre Kraftwerke geben auch mobile Anlagen thermische Energie ab. Aber gleichzeitig verursachen sie weniger Kosten für Betrieb und Inbetriebnahme.

Kombikraftwerke

Ein Dampf-und-Gas-Kraftwerk kann als Modifikation eines GTPP bezeichnet werden. Wie Gasturbinenkraftwerke verwenden solche Generatoren die Verbrennungsenergie von dispergiertem Brennstoff. Beim Durchgang durch die Turbine geben gasförmige Produkte jedoch nur einen Teil ihrer Energie ab und werden in erhitztem Zustand in die Atmosphäre freigesetzt. GuD-Anlagen nutzen diese Wärme.

Die Konstruktion von Kombikraftwerken hat ein Dampfkraftwerk, das sich im Endteil der Turbine befindet. Es enthält Wasser, das aus den erhitzten Verbrennungsprodukten kocht. Es entsteht eine riesige Menge Dampf, der die Turbine antreibt und den zusätzlichen Generator antreibt.

Gasturbinen- und GuD-Kraftwerke können in allen Branchen eingesetzt werdenIndustrie, aber die zweite Art von Generatoren ist vorzuziehen, da ihr Wirkungsgrad mehr als 60 % beträgt.

GTPS-Anwendungen

Der Einsatz von Gasturbinenanlagen empfiehlt sich für Verbraucher, die von zentralen Stromversorgungsleitungen entfernt sind, sowie für saisonal betriebene Anlagen. In diesem Fall sind die Kosten für die Stromversorgung des Unternehmens niedriger als für den Anschluss an Stromleitungen.

Große GTPPs sollten anstelle von thermischen Kraftwerken eingesetzt werden, wenn es eine billige Brennstoffquelle gibt. Diese Situation ist typisch für die Öl- und Gasregionen des Nordens. Gleichzeitig kann Raumwärme eingespart werden.

In letzter Zeit werden mobile Gasturbinenkraftwerke aufgrund des geringen Geräuschpegels, der Vibration und der Toxizität der Abgase in städtischen Gebieten weit verbreitet. Es ist ratsam, es in Fällen zu verwenden, in denen der Anschluss an das städtische Stromnetz schwierig oder die Kosten für letzteres zu hoch sind.