نیروگاههای توربین گازی. نیروگاه توربین گاز سیار

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

برای عملکرد تاسیسات صنعتی و اقتصادی واقع در فاصله قابل توجهی از خطوط متمرکز برق، از تاسیسات تولید برق در مقیاس کوچک استفاده می شود. آنها می توانند با انواع مختلف سوخت کار کنند. نیروگاه های توربین گازی به دلیل راندمان بالا، توانایی تولید انرژی حرارتی و تعدادی ویژگی دیگر، بیشترین کاربرد را دارند.

اصل عملیات

اساس یک نیروگاه توربین گاز (GTPP) یک موتور توربین گازی است - یک نیروگاه که بر اساس انرژی احتراق سوخت گازی کار می کند، به طور مکانیکی به ژنراتورهای الکتریکی متصل شده و با آنها در یک سیستم واحد ترکیب می شود. نیروگاه توربین گاز قوی ترین موتور احتراق داخلی است. توان ویژه آن می تواند 6 کیلووات بر کیلوگرم باشد.

بر خلاف انواع دیگر قدرتتاسیسات، در موتورهای توربین گازی، تمام فرآیندها در جریانی از گاز دائما در حال حرکت انجام می شود. هوای اتمسفر فشرده شده توسط کمپرسورها همراه با سوخت وارد محفظه احتراق می شود. این مخلوط با آزاد شدن مقدار زیادی از محصولات احتراق تحت فشار بالا مشتعل می شود که به تیغه ها فشار وارد می کند، آنها را می چرخاند و به همراه آنها ژنراتورهای الکتریکی را می چرخاند.

ظرفیت نیروگاه توربین گازی از 20 کیلووات تا چند صد مگاوات متغیر است. هر ماده قابل احتراقی که می تواند پراکنده شود (خوب آسیاب شود) و به شکل گاز ارائه شود، می تواند به عنوان سوخت استفاده شود.

مزایای GTPP

یک مزیت مهم نیروگاه های توربین گازی امکان استفاده همزمان از دو نوع انرژی الکتریکی و حرارتی است. علاوه بر این، مقدار گرمای داده شده به مصرف کننده دو تا سه برابر بیشتر از مقدار برق تولید شده است. تولید همزمان (فرایند تولید دو نوع انرژی) زمانی امکان پذیر می شود که یک دیگ بخار حرارتی ویژه روی اگزوز توربین نصب شود.

با استفاده از نیروگاه های توربین گازی، می توان مجتمع های انرژی مستقلی ایجاد کرد که می توانند چندین مشکل را همزمان حل کنند:

1. تامین برق تاسیسات خصوصی و صنعتی.
2. استفاده از گاز فرعی حاصل از تولید نفت.
3. گرمایش اتاق های فنی و ساختمان های مسکونی با گرمای جانبی.

همه اینها به ما امکان می دهد تا هزینه های ارائه شرکت را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم، شرایط بهینه را برای کار پرسنل ایجاد کنیم ومنابع مادی و سرمایه را بر توسعه تولید و حل سایر وظایف مهمتر متمرکز کنید.

ویژگی های نیروگاه های توربین گاز

یکی از ویژگی های اصلی GTPP این است که تقریباً با هر نوع سوختی کار می کند. همانطور که قبلا ذکر شد، نیروگاه های توربین گازی می توانند از سوختی استفاده کنند که می تواند برای کار کردن پراکنده شود. این می تواند بنزین، نفت کوره، نفت، گاز طبیعی، الکل و حتی زغال سنگ خرد شده باشد.

عملاً هیچ عنصر متحرکی در طراحی GTPP وجود ندارد. تنها قسمت متحرکی که روتور ژنراتور، چرخ‌های توربین و کمپرس را ترکیب می‌کند، می‌تواند با استفاده از یاتاقان دینامیکی گاز معلق شود. در نتیجه، فرسودگی واحدهای کار به حداقل می رسد که به طور قابل توجهی بر دوام نصب تأثیر می گذارد.

در عین حال، مدت زمان نگهداری سرویس تا 60 هزار ساعت کارکرد مداوم یا تا 7 سال کارکرد افزایش می یابد. نیروگاه های توربین گاز را نمی توان به عنوان منبع انرژی پشتیبان استفاده کرد، زیرا در زمان راه اندازی، قطعات به شدت فرسوده می شوند. تعداد راه اندازی کارخانه به 300 مورد در سال محدود شده است.

GTES موبایل

جایگاه ویژه ای در بخش صنعت را واحدهای سیار توربین گازی به خود اختصاص داده اند. برخلاف GTPP های معمولی، ابعاد و وزن کمتری دارند، بر روی پلتفرم متحرک و مجهز به سیستم های کنترل الکترونیکی هستند. به عنوان یک قاعده، از چنین مجتمع هایی استفاده می شودبازسازی منبع تغذیه تاسیسات.

نیروگاه توربین گاز سیار در سایت‌های آسفالت‌شده مستقر است که موقعیت پایداری را فراهم می‌کند. یک خط سوخت به آن متصل است و یک پست ترانسفورماتور در مجاورت آن نصب شده است. زمان استقرار به نوع نصب بستگی دارد، اما معمولاً از 8 تا 12 ساعت تجاوز نمی کند.

ظرفیت واحدهای سیار از 5 تا 25 مگاوات متغیر است. در همان زمان، کارایی GTPP های تلفن همراه از 35٪ شروع به رشد می کند. مانند نیروگاه های ثابت، مجتمع های سیار نیز انرژی حرارتی ساطع می کنند. اما در عین حال، هزینه های کمتری را در رابطه با بهره برداری و راه اندازی ایجاد می کنند.

نیروگاههای سیکل ترکیبی

یک کارخانه بخار و گاز را می توان اصلاح یک GTPP نامید. مانند نیروگاه های توربین گازی، چنین ژنراتورهایی از انرژی احتراق سوخت پراکنده استفاده می کنند. اما محصولات گازی با عبور از توربین تنها بخشی از انرژی خود را از دست می دهند و در حالت گرم در جو آزاد می شوند. گیاهان چرخه ترکیبی از این گرما استفاده می کنند.

طراحی ژنراتورهای سیکل ترکیبی دارای یک نیروگاه بخار است که در قسمت انتهایی توربین قرار دارد. این شامل آبی است که از محصولات گرم شده احتراق می جوشد. مقدار زیادی بخار تولید می‌شود که توربین را می‌چرخاند و ژنراتور اضافی را نیرو می‌دهد.

توربین گازی و نیروگاه های سیکل ترکیبی قابل استفاده در تمامی صنایعصنعت، اما ژنراتورهای نوع دوم ترجیح داده می شوند، زیرا راندمان آنها بیش از 60٪ است.

برنامه های GTPS

استفاده از نیروگاه های توربین گاز برای مصرف کنندگانی که از خطوط تامین برق متمرکز دور هستند و همچنین برای تاسیسات فصلی کارکرد توصیه می شود. در این صورت هزینه تامین برق شرکت کمتر از اتصال به خطوط برق خواهد بود.

اگر منبع سوخت ارزانی وجود دارد، باید به جای نیروگاه های حرارتی از GTPP های با اندازه بزرگ استفاده شود. این وضعیت برای مناطق نفت و گاز شمال معمول است. در عین حال، امکان صرفه جویی در گرمایش فضا وجود دارد.

اخیراً نیروگاه توربین گاز سیار به دلیل سطح کم صدا، ارتعاش و سمیت گازهای خروجی به طور گسترده در مناطق شهری مورد استفاده قرار گرفته است. توصیه می شود در مواردی که اتصال به شبکه برق شهری مشکل است یا هزینه آن بسیار بالاست از آن استفاده کنید.