Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

Gaz türbini tesisleri (GTU)Bir türbin ve jeneratörün birlikte çalıştığı tek, nispeten kompakt bir enerji kompleksi. Sistem, küçük ölçekli güç mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Büyük işletmeler, uzak yerleşim yerleri ve diğer tüketicilerin elektrik ve ısı temini için mükemmeldir. Kural olarak, gaz türbinleri sıvı yakıt veya gaz üzerinde çalışır.

Gaz türbini tesisleri

Ilerlemenin kenarında

Enerji kapasitesinin artırılmasındaenerji santralleri, ana rol gaz türbini tesislerine ve bunların daha ileri evrimi - kombine çevrim tesislerine (CCGT) gider. Örneğin, 1990'ların başından bu yana, GTU ve CCGT, ABD'deki enerji santrallerinde kurulu ve yükseltilmiş kapasitenin% 60'ından fazlasını oluşturdu ve bazı ülkelerde payları bazı yıllarda% 90'a ulaştı.

Çok sayıda basit GTU da inşa ediliyor. Mobil, ekonomik çalışma ve kolay tamir edilebilen gaz türbini tesisi, pik yükleri kaplamak için en uygun çözümdür. Yüzyılın başında (1999-2000), gaz türbini tesislerinin toplam kapasitesi 120.000 MW'a ulaştı. Karşılaştırma için: 80 yılda bu tip sistemlerin toplam kapasitesi 8000-10 000 MW idi. GTU'nun önemli bir kısmı (% 60'tan fazla), ortalama 350 MW kapasiteye sahip büyük ikili kombine çevrim santrallerinin bir parçası olarak işletilmek üzere tasarlanmıştır.

Gaz türbini tesislerinin mühendisi

Tarihsel Arka Plan

Buhar-gaz uygulama teorik temelleriÜlkemizde 1960'ların başlarında teknolojiler yeterince ayrıntılı olarak incelenmiştir. Zaten o zamanlar netleşti: Isı gücü mühendisliğinin genel yolu buhar-gaz teknolojileri ile bağlantılı. Ancak başarılı uygulamaları için güvenilir ve yüksek verimli gaz türbini üniteleri gerekliydi.

Gaz türbini inşaatının önemli ilerlemesidir.nitel sıçrama modern teknolojili belirledi. yabancı şirketlerin sayısı başarıyla komuta ekonomisi koşullarında organizasyonların önde gelen yerli baş ağrısı az gelişmiş buhar türbini teknolojisi (PTU) promosyon yapan bir zamanda verimli durağan gaz türbinleri yaratma problemini çözdük.

60'lı yıllarda verimlilik katsayısıGaz türbini tesisleri% 24-32 seviyesindeydi, daha sonra 80'lerin sonunda en iyi sabit enerji gazı-türbin bitkileri zaten% 36-37'lik verimlilik (otonom kullanım için) elde ettiler. Bu onların etkinliğini% 50'ye ulaştıran CCGT'ler oluşturmalarına izin verdi. Yeni yüzyılın başlarına gelindiğinde, bu gösterge% 40'a eşit ve gaz-buhar ile birlikte - ve en az% 60'dı.

Gaz türbini tesislerinin imalatı

Buhar türbini ve kombine çevrim tesislerinin karşılaştırılması

GTU'ya dayalı kombine çevrim tesislerinde,hemen ve gerçek perspektif% 65 verim ya da daha fazla elde etmek için yapıldı. (SSCB'de geliştirilen) buhar türbini birimleri için aynı zamanda, sadece üretim ve süperkritik buhar parametrelerinin kullanımına ilişkin karmaşık bilimsel bir takım sorunlar başarılı çözüm durumunda, değil daha 46-49 den verimi% güvenebilirsiniz. Bu nedenle, buhar türbini kombine çevrim sisteminin etkinliği umutsuz kaybeder.

Buhar türbini enerji santrallerinden önemli ölçüde düşükAyrıca inşaat maliyeti ve zamanlaması için. 2005 yılında, dünya enerji piyasasında, 200 MW veya daha fazla kapasiteli bir ÇKP için 1 kW'lık fiyat 500-600 $ / kW olmuştur. Düşük kapasiteye sahip CCGT'ler için maliyet 600-900 $ / kW aralığındaydı. Güçlü gaz türbini tesisleri 200-250 $ / kW değerlerine karşılık gelir. Birim kapasitede bir düşüşle, fiyatları artar, ancak genellikle 500 $ / kW'ı aşmaz. Bu değerler buhar türbini sistemleri için bir kilowatt elektriğin maliyetinden birkaç kat daha azdır. Örneğin, yoğuşmalı buhar türbini santralleri için kurulu bir kilovatın fiyatı 2000-3000 $ / kW arasında değişmektedir.

Gaz türbini bitkisinin şeması

Gaz türbini bitkisinin şeması

Kurulum üç temel düğüm içerir: bir gaz türbini, bir yanma odası ve bir hava kompresörü. Ve tüm birimler prefabrik tek bir gövdede barındırılıyor. Kompresör rotorları ve türbinleri, rulmanlara dayanarak, birbirine sıkı sıkıya bağlıdır.

Kompresörün etrafına yanma odaları yerleştirilir(örneğin, 14 adet.), her biri kendi yuvasında. Kompresör havasına girmek için, gaz türbininden gelen giriş borusudur, hava egzoz borusundan akar. GTU gövdesi, tek bir karede simetrik olarak yerleştirilmiş güçlü desteklere dayanmaktadır.

Çalışma prensibi

Çoğu GTU kurulumu sürekli yanma veya açık çevrim prensibini kullanır:

  • İlk olarak, çalışma ortamı (hava), atmosferik basınçta uygun bir kompresör ile pompalanır.
  • Daha sonra hava daha yüksek bir basınca sıkıştırılır ve yanma odasına gönderilir.
  • Sabit bir sıcaklıkta yanan sabit bir basınçla yakılan yakıtla beslenir. Yakıtın yanması sayesinde, çalışma sıvısının sıcaklığı artar.
  • Dahası, işleyen beden (şimdi bu gazdır,Hava ve yanma ürünlerinin bir karışımı olan), atmosfer basıncına doğru genişleyen bir gaz türbini girer, bu da yararlı bir iş yapar (türbin üreten elektriği dönüştürür).
  • Türbinden sonra, gazlar, görev döngüsünün kapandığı atmosfere boşaltılır.
  • Türbin ve kompresörün çalışması arasındaki fark, bir türbin ve bir kompresör ile ortak bir şaft üzerinde bulunan bir elektrik jeneratörü tarafından algılanır.

GTU gaz türbini tesisi

Aralıklı yanma tesisleri

Önceki tasarımın aksine, aralıklı yanma tesislerinde, bir yerine iki valf kullanılır.

  • Kompresör, ikinci valf kapalıyken ilk valf boyunca yanma odasına hava pompalar.
  • Yanma odasındaki basınç yükseldiğinde, birinci valf kapanır. Sonuç olarak, odanın hacminin kapalı olduğu ortaya çıkar.
  • Haznede kapalı valfler ile yakıt yakılır, doğal olarak yanması sabit bir hacimde gerçekleşir. Sonuç olarak, çalışma akışkanının basıncı daha da artmaktadır.
  • Ardından, ikinci bir valf açılır ve çalışma sıvısıgaz türbinine girer. Türbinin önündeki basınç yavaş yavaş azalacaktır. Atmosfere yaklaştığında, ikinci valf kapatılmalı ve birincisi açılmalı ve eylem sırası tekrarlanmalıdır.

Gaz türbini döngüsü döngüleri

Gaz türbini döngüsü döngüleri

Bunun pratik uygulamasına geçilmesiTermodinamik döngü, tasarımcılar çok fazla teknik engellerle karşı karşıya kalıyorlar. En tipik örnek: Buhar nemi% 8-12'den fazla olduğunda, buhar türbininin akan kısmındaki kayıplar keskin bir şekilde artar, dinamik yükler artar ve erozyon meydana gelir. Bu sonuçta türbinin akan kısmının tahrip olmasına yol açar.

Enerji sektöründeki bu sınırlamaların bir sonucu olarak(bir iş bulmak için), sadece iki temel termodinamik döngü şu ana kadar kullanımdadır: Rankine döngüsü ve Brighton döngüsü. Çoğu enerji santrali bu devirlerin elementlerinin bir kombinasyonu üzerine kurulmuştur.

Rankine döngüsü, çalışan organlar için kullanılır.Döngünün gerçekleştirilmesi sırasında, bir faz geçişi meydana gelir, buharlı santraller bu döngüde çalışır. Gerçek koşullarda yoğunlaşamayan ve gaz dediğimiz çalışma organları için Brighton döngüsünü kullanın. Bu döngü için, gaz türbini tesisatları ve ICE motorları çalışır.

Kullanılmış yakıt

GTU'ların büyük çoğunluğu iş için tasarlanmıştırDoğalgazda. Bazen düşük yakıtlı sistemlerde sıvı yakıt kullanılır (daha az - orta, çok nadiren - yüksek güç). Yeni bir trend, kompakt gaz türbini sistemlerinin katı yanıcı malzemelerin kullanımına (kömür, daha az sıklıkla turba ve odun) geçişidir. Bu eğilimler, gazın kullanımının genellikle enerji sektöründen daha karlı olduğu kimya endüstrisi için değerli bir teknolojik hammadde olduğu gerçeğiyle ilgilidir. Katı yakıtlarda verimli bir şekilde çalışabilen gaz türbini ünitelerinin üretimi hız kazanmaktadır.

Güç gaz türbini tesisleri

ICE ve GTU arasındaki fark

İçten yanmalı motorlar arasındaki temel farkYanma ve gaz türbini kompleksleri aşağıdakilere indirgenmiştir. ICE'de, hava sıkıştırma, yakıt yanması ve yanma ürünlerinin genleşmesi süreçleri, motor silindiri olarak adlandırılan aynı yapısal eleman içinde meydana gelir. GTU'da, bu süreçler ayrı yapısal düğümlerle ayrılır:

  • Kompresyon kompresörde gerçekleştirilir;
  • özel bir odada sırasıyla yakıtın yanması;
  • Yanma ürünlerinin genişletilmesi bir gaz türbininde gerçekleştirilir.

Sonuç olarak, benzer termodinamik döngülerde çalışmasına rağmen, gaz türbini tesisatları ve ICE'ler çok benzer değildir.

Sonuç

Küçük ölçekli enerjinin gelişmesiyle, verimliliğinde artışGTU ve PTU sistemleri küresel enerji sisteminde giderek artan bir paya sahiptir. Buna göre, giderek umut veren meslek, gaz türbini tesislerinin makinistidir. Batılı ortakların ardından, bir dizi Rus üretici, maliyet etkin gaz türbini tipi tesislerin üretimini üstlenmiştir. Rusya Federasyonu'ndaki yeni jenerasyonun ilk buhar-gaz santrali St. Petersburg'daki Kuzey-Batı Termik Santrali idi.





Related news

  • Ev Yapımı Poğaça Tarifleri
  • Bir Erkek Bir Kadını Neden Terk Eder
  • Çabuk ve basit bir şekilde süpürgelikleri bir zemine monte ediyoruz
  • Açıkçası ana şey: neden ve manastıra nasıl gidileceği
  • Velibah Tarifi

  • Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri


    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri

    Güç gaz türbini tesisleri. Gaz türbini döngüsü döngüleri