Поршневые когенераторы

Цилиндр управления жидкого направляющего аппарата BW; 2-BW; 3-компрессор низкого давления; 4-компрессор высокого давления; 5-форсунка; 6-камера сгорания; 7-турбина высокого давления; 8-турбина низкого давления; 9-силовая турбина; 10-фланец обора мощности; 11-коробка привода; 12-коробка привода стартеров; 13-электростартеры; 14-рама.

Газотурбинные установки

Рис.1. Конструктивная схема газотурбинного двигателя

Газотурбинные двигатели (ГТД) традиционно используются в энергетике. Если коротко говорить об устройстве и принципе действия ГТД, следует разделить двигатель на две основные части — газогенератор и силовую турбину, — размещенные в одном корпусе. Первая составляющая включает турбокомпрессор и камеру сгорания; здесь создается высокотемпературный поток газов, который воздействует на лопатки силовой турбины.

В зависимости от конструкции газотурбинный двигатель может быть одновальным или с так называемым разрезным валом. Во втором случае обычно применяются два механически не связанных между собой и с силовой турбиной турбокомпрессора, которые приводятся в движение отдельными турбинами (рис. 1). В энергетике большим предпочтением пользуются одновальные ГТД.

Значительная часть газотурбинных теплоэлектростанций малой и средней мощности создана на базе авиационных и судовых двигателей, но существуют также ГТД, изначально разработанные как энергетические.

В настоящее время для промышленной и коммунальной энергетики выпускаются газотурбинные установки (ГТУ) электрической мощностью от 0,8 до 30 МВт. Нижний уровень обусловлен неэффективностью менее мощных теплоэлектростанций данного типа, верхний не является конечным, поскольку автономная станция может включать несколько энергоблоков.

Схема когенераторной ГТУ показана на рис. 2. Тепловая производительность обеспечивается утилизацией тепла выхлопных газов с помощью теплообменника, водогрейного или парового котла-утилизатора. Мощность может быть увеличена за счет применения пиковых котлов или дополнительного сжигания топлива в потоке выхлопных газов перед утилизационным аппаратом.

Автономные газотурбинные теплоэлектростанции выпускаются в виде модулей полной заводской готовности для стационарного размещения или в блочно-контейнерном исполнении (рис. 3). Они включают все необходимое оборудование (электрическое, водоподготовительное и т. д.) и легко транспортируются.

Недостатками малых ТЭЦ с газотурбинными двигателями являются довольно низкий электрический КПД (около 30%) и относительно высокий расход топлива. Дополнительные расходы связаны с необходимостью подавать топливный газ под высоким давлением (например, для газотурбинной электростанции «Урал» мощностью 2,5 МВт оно составляет 10— 12 кг/см²; для более мощных установок этот показатель выше). Следует учесть также значительные затраты, обусловленные необходимостью приглашать для технического обслуживания ГТД специалистов из сторонних организаций.

К достоинствам данного оборудования следует отнести его способность работать на различном топливе, в том числе — на мазуте, относительно небольшой удельный вес, высокий потенциал утилизируемого тепла. Благодаря последнему свойству, ГТУ предпочтительнее там, где на выходе требуется пар. В качестве преимущества необходимо отметить также продолжительность периода, на протяжении которого допускается эксплуатировать данные машины без остановки (в среднем — до года).

Рис.2. Тепловая схема газотурбинной когенераторной установки

Дата добавления: 2014-01-03