Gaz turbinasining ishlash printsipini birinchi bo'lib kim tasvirlab berdi. GTU ning ishlash printsipi. Ta'mirlashdan oldin o'rnatishning manbai nima bo'lishi mumkin

Yangi turdagi gaz turbinalari yaratilishi, boshqa yoqilg‘i turlariga nisbatan gazga bo‘lgan talab ortib borayotgani, sanoat iste’molchilarining o‘z quvvatlarini yaratish bo‘yicha keng ko‘lamli rejalari gaz turbinalari qurilishiga qiziqishning ortishiga sabab bo‘lmoqda.

R Kichik avlod bozori katta rivojlanish istiqbollariga ega. Mutaxassislar taqsimlangan energiyaga bo'lgan talabning 8 foizdan (hozirda) 20 foizgacha (2020 yilga kelib) o'sishini bashorat qilmoqdalar. Ushbu tendentsiya elektr energiyasiga nisbatan past tarif (markazlashtirilgan tarmoqdan olinadigan elektr energiyasi tarifidan 2-3 baravar past) bilan izohlanadi. Bundan tashqari, "Delovaya Rossiya" bosh kengashi a'zosi, Ural kichik elektr energiyasini ishlab chiqarish assotsiatsiyasi prezidenti, MKS kompaniyalar guruhi direktori Maksim Zagornovning so'zlariga ko'ra, kichik ishlab chiqarish tarmoqqa qaraganda ishonchliroq: tashqi tarmoqdagi avariya sodir bo'lganda, elektr energiyasini etkazib berish to'xtamaydi. Markazlashtirilmagan energiyaning qo'shimcha afzalligi - ishga tushirish tezligi: tarmoq liniyalarini yaratish va ulash uchun 2-3 yilga nisbatan 8-10 oy.

"Delovaya Rossiya" energetika qo'mitasi hamraisi Denis Cherepanov kelajak o'z avlodiga tegishli ekanligini ta'kidlaydi. Energetika bo'yicha Davlat Dumasi qo'mitasi raisining birinchi o'rinbosari Sergey Yesyakovning so'zlariga ko'ra, energiya-iste'molchi zanjirida taqsimlangan energiya bo'lsa, bu hal qiluvchi bo'g'in energetika sektori emas, balki iste'molchi hisoblanadi. O'z elektr energiyasini ishlab chiqarish bilan iste'molchi zarur quvvatlar, konfiguratsiyalar va hatto yoqilg'i turini e'lon qiladi, shu bilan birga olingan bir kilovatt energiya narxini tejaydi. Mutaxassislarning fikricha, agar elektr stansiyasi kogeneratsiya rejimida ishlasa, qo'shimcha tejashga erishish mumkin: foydalanilgan issiqlik energiyasi isitish uchun sarflanadi. Shunda ishlab chiqaruvchi elektr stantsiyasining o'zini oqlash muddati sezilarli darajada qisqaradi.

Taqsimlangan energiyaning eng faol rivojlanayotgan sohasi gaz turbinali elektr stantsiyalarini qurishdir kam quvvat. Gaz turbinali elektr stantsiyalari sanoat va maishiy ob'ektlar uchun elektr va issiqlikning asosiy yoki zaxira manbai sifatida har qanday iqlim sharoitida ishlashga mo'ljallangan. Bunday elektr stansiyalaridan chekka hududlarda foydalanish uzoq elektr uzatish liniyalarini qurish va ulardan foydalanish xarajatlarini bartaraf etish, markaziy hududlarda esa alohida korxonalar va tashkilotlar hamda hududlarni elektr va issiqlik ta’minoti ishonchliligini oshirish hisobiga sezilarli darajada tejash imkonini beradi. bir butun sifatida. Rossiya bozorida gaz turbinali elektr stantsiyalarini qurish uchun taniqli ishlab chiqaruvchilar tomonidan taklif qilinadigan ba'zi gaz turbinalari va gaz turbinali qurilmalarini ko'rib chiqing.

General Electric

GE ning shamol turbinasi yechimlari yuqori darajada ishonchli va neft va gazdan tortib, kommunal xizmatlargacha bo‘lgan turli sohalarda qo‘llanilishi uchun mos. Xususan, LM2500 oilasining quvvati 21 dan 33 MVtgacha va samaradorligi 39% gacha bo'lgan GE gaz turbinali bloklari kichik ishlab chiqarishda faol qo'llaniladi. LM2500 mexanik haydovchi va quvvat generatori haydovchisi sifatida ishlatiladi, ular elektr stantsiyalarida oddiy, kombinatsiyalangan tsiklda, kogeneratsiya rejimida, offshor platformalarda va quvurlarda ishlaydi.

So'nggi 40 yil davomida ushbu seriyadagi GE turbinalari o'z sinfidagi eng ko'p sotilgan turbinalar bo'lib kelgan. Umuman olganda, dunyoda ushbu modeldagi 2000 dan ortiq turbinalar o'rnatildi, ularning umumiy ish vaqti 75 million soatdan ortiq.

LM2500 turbinalarining asosiy xususiyatlari: tez o'rnatish va oson texnik xizmat ko'rsatish uchun engil va ixcham dizayn; ishga tushirilgan paytdan boshlab to'liq quvvatga 10 daqiqada erishish; yuqori samaradorlik (oddiy tsiklda), o'z sinfida ishonchlilik va mavjudligi; distillat va tabiiy gaz uchun ikki tomonlama yonish kameralaridan foydalanish imkoniyati; yoqilg'i sifatida kerosin, propan, koks gazi, etanol va LNGdan foydalanish imkoniyati; DLE yoki SAC yonish kameralari yordamida past NOx emissiyasi; ishonchlilik koeffitsienti - 99% dan ortiq; tayyorlik koeffitsienti - 98% dan ortiq; NOx emissiyasi - 15 ppm (DLE modifikatsiyasi).

Mijozlarga ishonchli yordam ko'rsatish hayot davrasi ishlab chiqarish uskunalari GE Kaluga shahrida ixtisoslashtirilgan energiya texnologiyalari markazini ochdi. U mijozlarga gaz turbinalariga texnik xizmat ko'rsatish, tekshirish va ta'mirlash bo'yicha eng zamonaviy echimlarni taklif etadi. Kompaniya ISO 9001 standartiga muvofiq sifat menejmenti tizimini joriy qildi.

Kawasaki Heavy Industries

Yaponiya kompaniyasi Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (KHI) ko'p tarmoqli muhandislik kompaniyasi. Uning ishlab chiqarish dasturida muhim o'rinni gaz turbinalari egallaydi.

1943 yilda Kawasaki Yaponiyaning birinchi gaz turbinali dvigatelini yaratdi va hozirda 11 000 dan ortiq o'rnatish uchun ma'lumotnomalarni to'plagan holda kichik va o'rta quvvatli gaz turbinalarini ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda tan olingan etakchilardan biri hisoblanadi.

Atrof-muhitga zarar etkazmaslik va samaradorlikni birinchi o'ringa qo'ygan holda, kompaniya gaz turbinasi texnologiyalarini rivojlantirishda katta muvaffaqiyatlarga erishdi va istiqbolli ishlanmalarni, jumladan, qazib olinadigan yoqilg'iga muqobil yangi energiya manbalarini yaratish sohasida faol ishlamoqda.

Kriogen texnologiyalar, suyultirilgan gazlarni ishlab chiqarish, saqlash va tashish texnologiyalari bo'yicha yaxshi tajribaga ega bo'lgan Kawasaki vodoroddan yoqilg'i sifatida foydalanish sohasida faol izlanishlar olib bormoqda.

Xususan, kompaniyada metan yoqilg‘isiga qo‘shimcha sifatida vodoroddan foydalanadigan turbinalar prototiplari allaqachon mavjud. Kelajakda uglevodorodlar o'rnini ancha tejamkor va mutlaqo ekologik toza vodorod turbinalari kutilmoqda.

GTU Kawasaki GPB seriyasi quvvat diapazoni 1,7 dan 30 MVt gacha bo'lgan mashinalarga asoslangan bo'lsa, parallel va izolyatsiyalangan tarmoq o'zaro ta'sir sxemalarini o'z ichiga olgan asosiy yuk ishlashi uchun mo'ljallangan.

Modellar qatorida zararli chiqindilarni bostirish uchun bug 'in'ektsiyasidan foydalanadigan va kompaniya muhandislari tomonidan o'zgartirilgan DLE texnologiyasidan foydalanadigan turbinalar mavjud.

GPB17 va GPB17D (M1A-17 va M1A-17D turbinalari) uchun 26,9% dan GPB300D (L30A turbinasi) uchun 40,1% gacha, ishlab chiqarish aylanishi va quvvatiga qarab elektr samaradorligi. Elektr quvvati - 1700 dan 30 120 kVtgacha; issiqlik quvvati - 13400 dan 8970 kJ / kVt soatgacha; chiqindi gaz harorati - 521 dan 470 ° S gacha; chiqindi gaz iste'moli - 29,1 dan 319,4 ming m3 / soatgacha; NOx (15% O2 da) - M1A-17D, M7A-03D gaz turbinalari uchun 9/15 ppm, M7A-02D turbinasi uchun 25 ppm va L20A va L30A turbinalari uchun 15 ppm.

Samaradorlik nuqtai nazaridan, har biri o'z sinfiga kiruvchi Kawasaki gaz turbinalari dunyoda yetakchi yoki yetakchilardan biri hisoblanadi. Kogeneratsiya konfiguratsiyasidagi energiya bloklarining umumiy issiqlik samaradorligi 86-87% ga etadi. Kompaniya ikkita yoqilg'i (tabiiy gaz va suyuq yoqilg'i) versiyalarida avtomatik almashtirish bilan bir qator GTU ishlab chiqaradi. Ayni paytda rossiyalik iste'molchilar orasida gaz turbinalarining uchta modeli eng ko'p talabga ega - GPB17D, GPB80D va GPB180D.

Kawasaki gaz turbinalari quyidagilar bilan ajralib turadi: yuqori ishonchlilik va uzoq xizmat muddati; mavjud ishlab chiqarish quvvatlarining jihozlarini almashtirishda ayniqsa jozibador bo'lgan ixcham dizayn; korpusning ajratilgan dizayni, olinadigan burnerlar, optimal joylashgan tekshirish teshiklari va boshqalar tufayli texnik xizmat ko'rsatish qulayligi, bu tekshirish va texnik xizmat ko'rsatishni, shu jumladan foydalanuvchi xodimlari tomonidan osonlashtiradi;

Ekologik tozalik va tejamkorlik. Kawasaki turbinalarining yonish kameralari yonish jarayonini optimallashtirish va turbinaning eng yaxshi samaradorligiga erishish, shuningdek, chiqindi gazlaridagi NOx va boshqa zararli moddalarni kamaytirish uchun eng ilg'or usullardan foydalangan holda ishlab chiqilgan. Atrof-muhit ko'rsatkichlari, shuningdek, ilg'or quruq emissiya bostirish texnologiyasidan (DLE) foydalanish orqali yaxshilanadi;

Keng turdagi yoqilg'idan foydalanish imkoniyati. Tabiiy gaz, kerosin, dizel yoqilg'isi, A tipidagi engil yoqilg'i moylari, shuningdek, ulangan neft gazidan foydalanish mumkin;

Ishonchli sotishdan keyingi xizmat. Xizmat ko'rsatishning yuqori darajasi, shu jumladan hisobotlar va prognozlarga ega bepul onlayn monitoring tizimi (TechnoNet), yuqori malakali xodimlar tomonidan texnik yordam, shuningdek, kapital ta'mirlash paytida gaz turbinasi dvigatelini almashtirish (GTU ishlamay qolish muddati 2-ga qisqartiriladi). 3 hafta) va boshqalar .d.

2011-yil sentabr oyida Kawasaki M7A-03 gaz turbinali dvigateli uchun NOx emissiyasini 10 ppm dan kamroq darajaga tushiradigan eng zamonaviy yonish kamerasi tizimini joriy qildi, bu hatto amaldagi qoidalar talab qilganidan ham past. Kompaniyaning dizayn yondashuvlaridan biri nafaqat zamonaviy, balki kelajakdagi, yanada qat'iy ekologik ko'rsatkichlar talablariga javob beradigan yangi uskunalar yaratishdir.

Kawasaki M5A-01D turbinali yuqori samarali 5 MVt GPB50D gaz turbinasi eng yangi tasdiqlangan texnologiyalardan foydalanadi. Zavodning yuqori samaradorligi uni elektr energiyasi va kogeneratsiya uchun optimal qiladi. Shuningdek, GPB50D ning ixcham dizayni mavjud zavodlarni yangilashda ayniqsa foydalidir. Nominal elektr samaradorligi 31,9% 5 MVt quvvatga ega stansiyalar orasida dunyodagi eng yaxshisidir.

M1A-17D turbinasi quruq chiqindilarni bostirish (DLE) bilan original yonish kamerasi dizaynidan foydalangan holda mukammal ekologik ko'rsatkichlarga ega (NOx)< 15 ppm) и эффективности.

Turbinaning o'ta past og'irligi (1470 kg), sinfdagi eng pasti, kompozit materiallar va keramikalarning keng qo'llanilishi bilan bog'liq bo'lib, ulardan, masalan, pervanel pichoqlari tayyorlanadi. Seramika yuqori haroratlarda ishlashga chidamli, metallarga qaraganda ifloslanishga kamroq moyil. Gaz turbinasi 27% ga yaqin elektr samaradorligiga ega.

Rossiyada hozirda Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Rossiya kompaniyalari bilan hamkorlikda bir qator muvaffaqiyatli loyihalar amalga oshirildi:

Vladivostokdagi "Markaziy" mini-IES

"Uzoq Sharq energetikasini boshqarish kompaniyasi" OAJ (DVEUK) buyrug'i bilan Tsentralnaya IESga 5 ta GTU GPB70D (M7A-02D) etkazib berildi. Stansiya Russkiy orolining rivojlanishining markaziy qismida va Uzoq Sharq Federal Universiteti kampusidagi iste'molchilarni elektr va issiqlik bilan ta'minlaydi. Tsentralnaya IES Rossiyada Kawasaki turbinalariga ega birinchi elektr inshootidir.

Vladivostokdagi "Okeanarium" mini-CHP

Ushbu loyiha, shuningdek, "DVEUK" OAJ tomonidan orolda joylashgan "Primorskiy okeanarium" ilmiy-ta'lim majmuasini elektr ta'minoti uchun amalga oshirildi. Ikkita GPB70D gaz turbinasi yetkazib berildi.

GTU Kawasaki tomonidan Gazprom OAJda ishlab chiqarilgan

Kawasaki kompaniyasining rossiyalik hamkori MPP Energotechnika M1A-17D gaz turbinasiga asoslangan holda atrof-muhit harorati -60 dan + 40 ° S gacha bo'lgan ochiq joylarda o'rnatish uchun Korvette 1,7K konteyner elektr stantsiyasini ishlab chiqaradi.

Hamkorlik shartnomasi doirasida MPP Energotexnika ishlab chiqarish quvvatlarida beshta EGTEPS KORVET-1.7K ishlab chiqildi va yig'ildi. Ushbu loyihada kompaniyalarning mas'uliyat sohalari quyidagicha taqsimlangan: Kawasaki M1A-17D gaz turbinali dvigatel va turbinani boshqarish tizimlarini, Siemens AG yuqori voltli generatorni etkazib beradi. "MPP Energotechnika" MChJ blokli konteyner, egzoz va havo olish moslamasi, quvvat blokini boshqarish tizimi (shu jumladan SHUVGM qo'zg'alish tizimi), asosiy va yordamchi elektr jihozlarini ishlab chiqaradi, barcha tizimlarni tugatadi, to'liq elektr stantsiyasini yig'adi va etkazib beradi, shuningdek sotadi. APCS.

EGTES Korvet-1.7K idoralararo sinovlardan o'tdi va "Gazprom" OAJ ob'ektlarida foydalanish uchun tavsiya etiladi. Gaz turbinali energiya bloki "Gazprom" YoAJ va Agentlikning ilmiy-texnikaviy hamkorlik dasturi doirasida "Gazprom" YoAJning texnik topshirig'iga binoan "MPP Energotechnika" MChJ tomonidan ishlab chiqilgan. Tabiiy boyliklar va Yaponiyada energiya.

NRU MPEI da CCGT 10 MVt uchun turbin

Kawasaki Heavy Industries Ltd., Moskva shahrida joylashgan "MPEI" Milliy tadqiqot universiteti uchun nominal quvvati 7,8 MVt bo'lgan to'liq GPB80D gaz turbinali zavodini ishlab chiqardi va yetkazib berdi. CHP MPEI amaliy mashg'ulot bo'lib, sanoat miqyosida elektr va issiqlik energiyasini ishlab chiqaradi, ularni Moskva energetika institutining o'zi bilan ta'minlaydi va ularni Moskvaning kommunal tarmoqlariga etkazib beradi.

Loyihalar geografiyasini kengaytirish

Kavasaki mahalliy energiyani taqsimlangan ishlab chiqarish yoʻnalishida rivojlantirishning afzalliklariga eʼtibor qaratib, minimal quvvatli gaz turbinalari yordamida loyihalarni amalga oshirishni boshlashni taklif qildi.

Mitsubishi Hitachi Power Systems

H-25 turbinalarining model diapazoni 28-41 MVt quvvat oralig'ida taqdim etilgan. Turbina ishlab chiqarishning to'liq to'plami, jumladan, R&D va masofaviy monitoring markazi Yaponiyaning Hitachi shahridagi zavodda MHPS (Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd.) tomonidan amalga oshiriladi. Uning shakllanishi 2014 yil fevraliga to'g'ri keladi, Mitsubishi Heavy Industries Ltd mashinasozlik bo'yicha taniqli etakchilarning ishlab chiqaruvchi tarmoqlarining birlashishi tufayli. va Hitachi Ltd.

H-25 modellari yuqori samaradorlik (34-37%) tufayli oddiy sikl ishlashi uchun ham, 51-53% samaradorlik bilan 1x1 va 2x1 konfiguratsiyadagi estrodiol sikl uchun ham butun dunyoda keng qo'llaniladi. Egzoz gazlarining yuqori harorat ko'rsatkichlariga ega bo'lgan GTU o'zini kogeneratsiya rejimida ham muvaffaqiyatli isbotladi, zavodning umumiy samaradorligi 80% dan ortiq.

Keng quvvatli gaz turbinalarini ishlab chiqarish bo'yicha ko'p yillik tajriba va bitta valli sanoat turbinasining puxta o'ylangan dizayni N-25 ni yuqori ishonchlilik bilan ajralib turadi, uskunaning mavjudligi koeffitsienti 99% dan ortiq. Modelning umumiy ish vaqti 2016 yilning ikkinchi yarmida 6,3 million soatdan oshdi. Zamonaviy gaz turbinasi gorizontal eksenel bo'linish bilan ishlab chiqarilgan bo'lib, u texnik xizmat ko'rsatish qulayligini ta'minlaydi, shuningdek, issiq yo'l qismlarini almashtirish imkoniyatini ta'minlaydi. operatsiya joyi.

Qarama-qarshi oqimdagi quvurli-halqali yonish kamerasi gaz-havo aralashmasini (DLN) oldindan aralashtirish tabiiy gaz, dizel yoqilg'isi, suyultirilgan neft gazi, tutun gazlari, koks gazi va boshqalar kabi yoqilg'ining turli turlarida barqaror yonishini ta'minlaydi. H-25 gaz turbinali dvigatel uch bosqichli faol turbinaga ulangan 17 bosqichli eksenel kompressordir.

Rossiyadagi kichik ishlab chiqarish ob'ektlarida N-25 GTU ishonchli ishlashiga misol - Tatariston Respublikasi, Mendeleevsk shahridagi "Ammoniy" OAJning o'z ehtiyojlari uchun kogeneratsiya blokining bir qismi sifatida foydalanish. Kogeneratsiya bloki ishlab chiqarish maydonchasini 24 MVt elektr energiyasi va 50 t/soat bug‘ (390°C / 43 kg/sm3) bilan ta’minlaydi. 2017-yil noyabr oyida mazkur uchastkada turbinali yonish tizimining birinchi tekshiruvi muvaffaqiyatli o‘tkazildi, bu esa mashina komponentlari va agregatlarining yuqori haroratlarda ishonchli ishlashini tasdiqladi.

Neft va gaz sohasida N-25 GTUlar Saxalin Energy Investment Company, Ltd kompaniyasining Saxalin II quruqlikdagi qayta ishlash zavodini (OPF) ishlatish uchun ishlatilgan. OPF Yujno-Saxalinskdan 600 km shimolda dengizdagi gaz quvurining quruqlik qismida joylashgan va neft eksport terminali va LNG zavodiga keyingi quvurlarni uzatish uchun gaz va kondensat tayyorlash uchun mas'ul bo'lgan kompaniyaning eng muhim ob'ektlaridan biridir. Texnologik majmuaga 2008 yildan beri ishlab chiqarilgan to'rtta N-25 gaz turbinasi kiradi. N-25 GTU asosidagi kogeneratsiya bloki OPF integratsiyalashgan energetika tizimiga maksimal darajada integratsiyalangan, xususan, chiqindi gazlari issiqlik. turbina neftni qayta ishlash ehtiyojlari uchun xom neftni isitish uchun ishlatiladi.

Siemens sanoat gaz turbinasi generatorlari (keyingi o'rinlarda GTU deb yuritiladi) taqsimlangan ishlab chiqarishning dinamik rivojlanayotgan bozoridagi qiyinchiliklarni engishga yordam beradi. Nominal quvvati 4 dan 66 MVt gacha bo'lgan gaz turbinalari stansiya samaradorligi (90% gacha), ekspluatatsiya ishonchliligi, xizmat ko'rsatishning moslashuvchanligi va ekologik xavfsizligi bo'yicha sanoat kombinatsiyalangan energiya ishlab chiqarish sohasidagi yuqori talablarga to'liq javob beradi, past xizmat muddatini ta'minlaydi. sikl xarajatlari va investitsiyalarning yuqori rentabelligi. Siemens sanoat gaz turbinalari va ular asosida issiqlik elektr stansiyalarini qurishda 100 yildan ortiq tajribaga ega.

4 dan 66 MVt gacha bo'lgan Siemens GTU'lari kichik kommunal xizmatlar, mustaqil energiya ishlab chiqaruvchilar (masalan, sanoat korxonalari) va neft va gaz sanoati tomonidan qo'llaniladi. Issiqlik energiyasini birgalikda ishlab chiqarish bilan taqsimlangan elektr energiyasini ishlab chiqarish texnologiyalaridan foydalanish ko'p kilometrli elektr uzatish liniyalariga investitsiya qilishdan voz kechish, energiya manbai va uni iste'mol qiladigan ob'ekt orasidagi masofani minimallashtirish, qoplash orqali jiddiy xarajatlarni tejash imkonini beradi. isitish sanoat korxonalari issiqlikni qayta tiklash orqali infratuzilma ob'ektlari. Siemens GTU asosidagi standart Mini-TPP yoqilg'i manbasiga kirish yoki uni tezkor etkazib berish imkoniyati mavjud bo'lgan har qanday joyda qurilishi mumkin.

SGT-300 - 7,9 MVt nominal elektr quvvatiga ega bo'lgan sanoat gaz turbinasi (1-jadvalga qarang), u oddiy, ishonchli dizaynni eng yangi texnologiya bilan birlashtiradi.

Jadval 1. Mexanik haydovchi va quvvat ishlab chiqarish uchun SGT-300 ning texnik xususiyatlari

1) Elektr 2) Mil o'rnatilgan

Guruch. 1. SGT-300 gaz generatorining tuzilishi

Sanoat energiyasini ishlab chiqarish uchun SGT-300 gaz turbinasining bitta shaftli versiyasi qo'llaniladi (1-rasmga qarang). Kombinatsiyalangan issiqlik va quvvat (CHP) ishlab chiqarish uchun ideal. SGT-300 gaz turbinasi sanoat gaz turbinasi bo'lib, dastlab ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan va operatsion tashkilotlar uchun quyidagi operatsion afzalliklarga ega:

Elektr samaradorligi - 31%, bu yuqori samaradorlik qiymati tufayli past quvvatli gaz turbinalari samaradorligidan o'rtacha 2-3% yuqori; iqtisodiy ta'sir yoqilg'i gazini tejash bo'yicha;

Gaz generatori DLE texnologiyasidan foydalangan holda past emissiyali quruq yonish kamerasi bilan jihozlangan, bu me'yoriy hujjatlarda belgilanganidan 2,5 baravar past bo'lgan NOx va CO chiqindilari darajasiga erishish imkonini beradi;

GTP o'zining bir valli dizayni tufayli yaxshi dinamik xususiyatlarga ega va tashqi ulangan tarmoq yukining o'zgarishi sharoitida generatorning barqaror ishlashini ta'minlaydi;

Gaz turbinasining sanoat dizayni uzoq umr ko'rishni ta'minlaydi va foydalanish joyida amalga oshiriladigan xizmat ko'rsatish ishlarini tashkil etish nuqtai nazaridan maqbuldir;

SGT-300 (2-rasm) asosidagi yechimdan foydalanganda, binoning izi, shuningdek, investitsiya xarajatlari, shu jumladan zavod miqyosida mexanik va elektr jihozlarini sotib olish, uni o'rnatish va ishga tushirishni sezilarli darajada kamaytirish.

Guruch. 2. SGT-300 blokining og'irlik va o'lchamli xarakteristikalari

SGT-300 o'rnatilgan parkining umumiy ish vaqti 6 million soatdan ortiq, yetakchi GTUning ishlash muddati 151 ming soat.Mavjudlik/mavjudlik nisbati - 97,3%, ishonchlilik koeffitsienti - 98,2%.

OPRA (Niderlandiya) gaz turbinalariga asoslangan energiya tizimlarining yetakchi yetkazib beruvchisi hisoblanadi. OPRA 2 MVt atrofida eng so'nggi gaz turbinali dvigatellarni ishlab chiqadi, ishlab chiqaradi va sotadi. Kompaniyaning asosiy faoliyati neft va gaz sanoati uchun elektr energiyasi ishlab chiqarishdir.

Ishonchli OPRA OP16 dvigateli o'z sinfidagi boshqa turbinalarga qaraganda ancha yuqori unumdorlikni va uzoqroq ishlash muddatini ta'minlaydi. Dvigatel bir necha turdagi suyuq va gazsimon yoqilg'ida ishlaydi. Egzozdagi ifloslantiruvchi moddalar miqdori kamaygan yonish kamerasining modifikatsiyasi mavjud. OPRA OP16 1,5-2,0 MVt quvvatga ega elektr stantsiyasi og'ir ish sharoitida ishonchli yordamchi bo'ladi.

OPRA gaz turbinalari tarmoqdan tashqari elektr va kichik kogeneratsiya tizimlarida energiya ishlab chiqarish uchun mukammal uskunadir. Turbinaning dizayni o'n yildan ko'proq vaqt davomida ishlab chiqilmoqda. Natijada oddiy, ishonchli va samarali gaz turbinali dvigatel, shu jumladan, past emissiya modeli.

OP16-da kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantirish texnologiyasining o'ziga xos xususiyati azot va uglerod oksidlarining minimal shakllanishi bilan yonish rejimlarini, shuningdek, minimal yonmagan yoqilg'i qoldiqlarini ta'minlaydigan COFAR patentlangan yoqilg'i aralashmasini tayyorlash va etkazib berishni boshqarish tizimidir. Radial turbinaning patentlangan geometriyasi va almashtiriladigan kartrijning odatda konsolli dizayni, shu jumladan mil, podshipniklar, markazdan qochma kompressor va turbinalar ham o'ziga xosdir.

OPRA va MES Engineering mutaxassislari chiqindilarni qayta ishlash uchun yagona yagona texnik kompleks yaratish konsepsiyasini ishlab chiqdilar. Rossiyada yiliga 55-60 million tonna ishlab chiqarilgan barcha MSWning beshdan bir qismi - 11,7 million tonnasi poytaxt viloyatiga to'g'ri keladi (3,8 million tonna - Moskva viloyati, 7,9 million tonna - Moskva). Shu bilan birga, Moskva halqa yo'lidan tashqarida Moskvadan 6,6 million tonna eksport qilinadi maishiy chiqindilar. Shunday qilib, Moskva viloyatida 10 million tonnadan ortiq axlat joylashadi. 2013 yildan beri Moskva viloyatidagi 39 ta chiqindi poligonidan 22 tasi yopildi, ularning o‘rniga 2018-2019 yillarda foydalanishga topshiriladigan 13 ta chiqindilarni saralash majmuasi, shuningdek, to‘rtta chiqindilarni yoqish zavodi tashkil etilishi kerak. Xuddi shunday holat ko'pchilik boshqa mintaqalarda ham mavjud. Biroq, yirik chiqindilarni qayta ishlash korxonalarini qurish har doim ham foydali emas, shuning uchun chiqindilarni qayta ishlash muammosi juda dolzarbdir.

Yagona texnik kompleksning ishlab chiqilgan kontseptsiyasi yuqori ishonchlilik va samaradorlikka ega to'liq radial OPRA zavodlarini MES gazlashtirish / piroliz tizimi bilan birlashtiradi, bu esa har xil turdagi chiqindilarni (shu jumladan MSW, neft loylari, ifloslangan erlar, biologik va tibbiy) samarali konvertatsiya qilish imkonini beradi. chiqindilar, yog'ochni qayta ishlash chiqindilari, shpallar va boshqalar) issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ajoyib yoqilg'iga aylanadi. Uzoq muddatli hamkorlik natijasida kuniga 48 tonna ishlab chiqarish quvvatiga ega standartlashtirilgan chiqindilarni qayta ishlash majmuasi loyihalashtirilib, amalga oshirilmoqda. (3-rasm).

Guruch. 3. Kuniga 48 tonna ishlab chiqarish quvvatiga ega standart chiqindilarni qayta ishlash majmuasining umumiy sxemasi.

Majmua chiqindilarni saqlash joyiga ega MES gazlashtirish bloki, umumiy elektr quvvati 3,7 MVt va issiqlik quvvati 9 MVt bo‘lgan ikkita OPRA GTU, shuningdek, turli yordamchi va himoya tizimlarini o‘z ichiga oladi.

Bunday kompleksning amalga oshirilishi 2 gektar maydonda turli xil ishlab chiqarish va kommunal ob'ektlarni avtonom energiya va issiqlik bilan ta'minlash imkoniyatini olish, shu bilan birga har xil turdagi maishiy chiqindilarni qayta ishlash masalasini hal qilish imkonini beradi.

Ishlab chiqilgan kompleks va mavjud texnologiyalar o'rtasidagi farqlar taklif etilayotgan texnologiyalarning o'ziga xos kombinatsiyasidan kelib chiqadi. Kichkina (2 t/soat) iste'mol qilinadigan chiqindilar hajmi, uchastkaning kichik talab qilinadigan maydoni bilan bir qatorda, ushbu majmuani to'g'ridan-to'g'ri kichik aholi punktlari, sanoat korxonalari va boshqalar yaqinida joylashtirish imkonini beradi, bu esa chiqindilarni doimiy ravishda o'z joylariga tashish uchun pulni sezilarli darajada tejash imkonini beradi. yo'q qilish joylari. Kompleksning to'liq avtonomiyasi uni deyarli hamma joyda joylashtirishga imkon beradi. Ishlab chiqilgan standart loyihadan, modulli tuzilmalardan va uskunaning zavodga tayyorligining maksimal darajasidan foydalanish qurilish vaqtini 1-1,5 yilgacha qisqartirish imkonini beradi. Yangi texnologiyalardan foydalanish kompleksning eng yuqori ekologik tozaligini ta'minlaydi. MES gazlashtirish bloki bir vaqtning o'zida gaz va suyuq yoqilg'i fraktsiyalarini ishlab chiqaradi va OPRA GTU ikki yoqilg'i xususiyati tufayli ular bir vaqtning o'zida ishlatiladi, bu yoqilg'ining moslashuvchanligini va elektr ta'minotining ishonchliligini oshiradi. OPRA GTU ning yoqilg'i sifatiga nisbatan past talablari butun tizimning ishonchliligini oshiradi. MES qurilmasi namlik miqdori 85% gacha bo'lgan chiqindilardan foydalanishga imkon beradi, shuning uchun chiqindilarni quritish talab qilinmaydi, bu butun majmuaning samaradorligini oshiradi. OPRA GTU chiqindi gazlarining yuqori harorati issiq suv yoki bug 'bilan ishonchli issiqlik ta'minotini ta'minlashga imkon beradi (12 barda soatiga 11 tonnagacha bug'). Loyiha standart va ko'lamli bo'lib, har qanday miqdordagi chiqindilarni yo'q qilish imkonini beradi.

Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, elektr energiyasini ishlab chiqarish qiymati 1 kVt / soat uchun 0,01 dan 0,03 evrogacha bo'ladi, bu loyihaning yuqori iqtisodiy samaradorligini ko'rsatadi. Shunday qilib, OPRA kompaniyasi ishlatiladigan yoqilg'i turlarini kengaytirish va yoqilg'ining moslashuvchanligini oshirish, shuningdek, o'z rivojlanishida "yashil" texnologiyalardan maksimal darajada foydalanishga e'tibor qaratishini yana bir bor tasdiqladi.

Turbina - bu ish ishlab chiqarish uchun harakatlanuvchi ishchi suyuqlik (suyuqlik) energiyasidan foydalanadigan har qanday aylanadigan qurilma. Odatda turbinali suyuqliklar: shamol, suv, bug 'va geliy. Shamol tegirmonlari va gidroelektr stantsiyalari o'nlab yillar davomida elektr generatorlarini aylantirish va sanoat va uy-joy uchun energiya ishlab chiqarish uchun turbinalardan foydalangan. Oddiy turbinalar uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan, ularning birinchisi qadimgi Yunonistonda paydo bo'lgan.

Elektr ishlab chiqarish tarixida gaz turbinalari yaqinda paydo bo'lgan. Birinchi amaliy gaz turbinasi 1939 yilda Shveytsariyaning Neuchatel shahrida elektr energiyasini ishlab chiqara boshladi. U Brown Boveri kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan. Samolyotni quvvatlaydigan birinchi gaz turbinasi ham 1939 yilda Germaniyada Hans P. fon Ohain tomonidan ishlab chiqilgan gaz turbinasi yordamida ishlagan. 1930-yillarda Angliyada Frank Uitl tomonidan gaz turbinasi ixtirosi va dizayni 1941 yilda birinchi turbinali parvozga olib keldi.

Shakl 1. Samolyot turbinasi (a) va yerdan foydalanish uchun gaz turbinasi sxemasi (b)

"Gaz turbinasi" atamasi osongina chalg'itadi, chunki ko'pchilik uchun bu gazni yoqilg'i sifatida ishlatadigan turbinali dvigatelni anglatadi. Aslida, gaz turbinasi (1-rasmda sxematik ko'rsatilgan) gazni (odatda havo) etkazib beradigan va siqadigan kompressorga ega; yonish kamerasi, bu erda yoqilg'ining yonishi siqilgan gazni isitadi va issiq, siqilgan gazlar oqimidan energiya chiqaradigan turbinaning o'zi. Bu energiya kompressorni quvvatlantirish uchun etarli va foydali ilovalar uchun qoladi. Gaz turbinasi - bu foydali ish ishlab chiqarish uchun yoqilg'ining uzluksiz yonishidan foydalanadigan ichki yonish dvigateli (ICE). Bunda turbina karbüratör yoki dizel ichki yonish dvigatellaridan farq qiladi, bu erda yonish jarayoni intervalgacha bo'ladi.

Gaz turbinalaridan foydalanish 1939 yilda bir vaqtning o'zida energetika sanoatida va aviatsiyada boshlanganligi sababli, aviatsiya va quruqlikdagi gaz turbinalari uchun turli nomlar qo'llaniladi. Aviatsiya gaz turbinalari turbojet yoki reaktiv dvigatellar, boshqa gaz turbinalari esa gaz turbinali dvigatellar deb ataladi. Ingliz tilida bular, umuman olganda, bir xil turdagi dvigatellar uchun yanada ko'proq nomlar mavjud.

Gaz turbinalaridan foydalanish

Samolyot turbojetida turbinaning energiyasi dvigatelga havo soladigan kompressorni boshqaradi. Turbinadan chiqadigan issiq gaz egzoz nozullari orqali atmosferaga chiqariladi, bu esa tortishish hosil qiladi. Shaklda. 1a turbojet dvigatelining diagrammasini ko'rsatadi.

Shakl 2. Samolyot turbojetli dvigatelining sxematik ko'rinishi.

Oddiy turbojetli dvigatel shaklda ko'rsatilgan. 2. Bunday dvigatellar o'lik og'irligi 13 kg dan 9000 kg gacha bo'lgan 45 kgf dan 45 000 kgf gacha bo'lgan tortishish hosil qiladi. Eng kichik dvigatellar qanotli raketalarni boshqaradi, eng kattasi - ulkan samolyotlar. Shakldagi gaz turbinasi. 2 katta diametrli kompressorli turbofan dvigatelidir. Harakat kompressor tomonidan so'rilgan havo va turbinaning o'zidan o'tadigan havo tomonidan hosil bo'ladi. Dvigatel katta va past uchish tezligida yuqori surilishni yaratishga qodir, bu uni tijorat samolyotlari uchun eng mos keladi. Turbojet dvigatelida fan yo'q va gaz yo'lidan to'liq o'tadigan havo bilan tortishish hosil qiladi. Turbojetlar kichik frontal o'lchamlarga ega va yuqori tezlikda eng ko'p tortishish hosil qiladi, bu ularni qiruvchi samolyotlarda ishlatish uchun eng mos qiladi.

Aeronaviqativ bo'lmagan gaz turbinalarida turbinadan energiyaning bir qismi kompressorni haydash uchun sarflanadi. Qolgan energiya - "foydali energiya" elektr generatori yoki kema pervanesi kabi energiyadan foydalanish moslamasida turbina milidan chiqariladi.

Odatda quruqlikdagi gaz turbinasi rasmda ko'rsatilgan. 3. Bunday qurilmalar 0,05 MVt dan 240 MVt gacha energiya ishlab chiqarishi mumkin. Shaklda ko'rsatilgan sozlash. 3 - samolyotdan olingan gaz turbinasi, ammo engilroq. Og'irroq birliklar yerdan foydalanish uchun maxsus ishlab chiqilgan va sanoat turbinalari deb ataladi. Samolyotlardan olingan turbinalar birlamchi energiya generatorlari sifatida tobora ko'proq foydalanilayotgan bo'lsa-da, ular hali ham tabiiy gazni pompalash, kemalarni quvvatlantirish uchun kompressorlar sifatida ishlatiladi va eng yuqori talab davrida qo'shimcha quvvat generatorlari sifatida ishlatiladi. Gaz turbinali generatorlar tezda yoqilishi mumkin, eng zarur bo'lganda energiya beradi.

Shakl 3. Eng oddiy, bir bosqichli, quruqlikdagi gaz turbinasi. Masalan, energiyada. 1 - kompressor, 2 - yonish kamerasi, 3 - turbina.

Gaz turbinasining eng muhim afzalliklari quyidagilardan iborat:

1. Nisbatan kichik o'lcham va vazn bilan juda ko'p quvvat ishlab chiqarishga qodir.
2. Doimiy o'zgaruvchan yuklar bilan ishlaydigan pistonli dvigatellardan farqli o'laroq, gaz turbinasi doimiy aylanish rejimida ishlaydi. Shuning uchun turbinalar uzoq vaqt xizmat qiladi va nisbatan kam texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi.
3. Gaz turbinasi elektr dvigatellari yoki boshqa gaz turbinasi kabi yordamchi uskunalar yordamida ishga tushirilgan bo'lsa-da, ishga tushirish bir necha daqiqa davom etadi. Taqqoslash uchun bug 'turbinasi ishga tushirish vaqti soatlarda o'lchanadi.
4. Gaz turbinasi turli xil yoqilg'idan foydalanishi mumkin. Quruqlikdagi yirik turbinalar odatda tabiiy gazdan foydalanadi, aviatsiya turbinalari esa engil distillatlardan (kerosin) foydalanadi. Dizel yoqilg'isi yoki maxsus ishlov berilgan yoqilg'i moyi ham ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, piroliz, gazlashtirish va neftni qayta ishlash jarayonidagi yonuvchi gazlardan, shuningdek, biogazdan foydalanish mumkin.
5. Odatda gaz turbinalari ishchi suyuqlik sifatida atmosfera havosidan foydalanadi. Elektr energiyasini ishlab chiqarishda gaz turbinasiga sovutish suvi (masalan, suv) kerak emas.

Ilgari gaz turbinalarining asosiy kamchiliklaridan biri boshqa ichki yonuv dvigatellari yoki elektr stansiyalardagi bug 'turbinalariga nisbatan past samaradorligi edi. Biroq, so'nggi 50 yil ichida ularning dizaynidagi yaxshilanishlar Neuchatel gaz turbinasidagi 1939 yildagi 18% dan issiqlik samaradorligini oddiy tsiklda 40% va kombinatsiyalangan tsiklda taxminan 55% gacha oshirdi (quyida batafsilroq). . Kelajakda gaz turbinalari samaradorligi yanada oshadi, oddiy siklda samaradorlik 45-47% gacha, qo'shma tsiklda esa 60% gacha ko'tarilishi kutilmoqda. Ushbu kutilgan samaradorlik bug 'turbinalari kabi boshqa keng tarqalgan dvigatellarga qaraganda ancha yuqori.

Gaz turbinasi aylanishlari

Tartib diagrammasi havo kirganda, gaz yo'lidan o'tib, gaz turbinasidan chiqqanda nima sodir bo'lishini ko'rsatadi. Odatda siklogramma havo hajmi va tizim bosimi o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadi. Shaklda. 4a da Brayton sikli ko'rsatilgan bo'lib, u gaz turbinasidan o'tadigan qattiq hajmdagi havoning uning ishlashi davomida uning xususiyatlarining o'zgarishini ko'rsatadi. Ushbu siklogrammaning asosiy sohalari gaz turbinasining sxematik ko'rinishida ham ko'rsatilgan. 4b.

4a-rasm. Ish (V) va issiqlik (Q) oqimlarini ko'rsatadigan ishchi suyuqlik uchun P-V koordinatalarida Brayton tsikli diagrammasi.

4b-rasm. Brayton tsikli diagrammasidagi nuqtalarni ko'rsatadigan gaz turbinasi sxemasi.

Havo 1-nuqtadan 2-nuqtagacha siqiladi. Gazning hajmi pasayganda gaz bosimi ortadi. Keyin havo doimiy bosim ostida 2 nuqtadan 3 nuqtaga qadar isitiladi. Bu issiqlik yonish kamerasiga kiritilgan yoqilg'i va doimiy yonish natijasida hosil bo'ladi.

3 nuqtadan issiq siqilgan havo 3 va 4 nuqtalar orasida kengayishni boshlaydi. Bu oraliqdagi bosim va harorat pasayadi va gaz hajmi ortadi. Shakldagi dvigatelda. 4b, bu 3-banddan turbina orqali 4-bandga gaz oqimi bilan ifodalanadi. Bu keyinchalik ishlatilishi mumkin bo'lgan energiya ishlab chiqaradi. Shaklda. 1a, oqim chiqish ko'krak orqali 3" nuqtadan 4 nuqtaga yo'naltiriladi va surish hosil qiladi. 4a-rasmdagi "Foydali ish" 3'-4 egri chizig'i bilan ko'rsatilgan. Bu a ning qo'zg'aluvchan milini harakatga keltira oladigan energiya. yer turbinasi yoki samolyot dvigateli uchun kuch yaratish.Brayton tsikli 4-rasmda tugaydi, bu jarayonda atmosferaga issiqlik chiqishi natijasida havo hajmi va harorati pasayadi.

Shakl 5. Yopiq aylanish tizimi.

Ko'pgina gaz turbinalari ochiq aylanish rejimida ishlaydi. Ochiq konturda havo atmosferadan olinadi (4a va 4b-rasmlardagi 1-nuqta) va 4-nuqtada atmosferaga qaytariladi, shuning uchun issiq gaz dvigateldan chiqqandan keyin atmosferada sovutiladi. Yopiq siklda ishlaydigan gaz turbinasida ishlaydigan suyuqlik (suyuqlik yoki gaz) doimiy ravishda issiqlik almashtirgichdagi chiqindi gazlarni (4-nuqtada) sovutish uchun ishlatiladi (5-rasmda sxematik ko'rsatilgan) va kompressorning kirish qismiga yuboriladi. . Cheklangan miqdordagi gaz bilan yopiq hajm ishlatilganligi sababli, yopiq tsiklli turbinalar ichki yonish dvigateli emas. Yopiq aylanish tizimida yonish barqaror bo'lishi mumkin emas va an'anaviy yonish kamerasi turbinaga kirishdan oldin siqilgan havoni isitadigan ikkilamchi issiqlik almashtirgich bilan almashtiriladi. Issiqlik tashqi manba, masalan, yadroviy reaktor, ko'mir bilan ishlaydigan suyuq qatlamli pech yoki boshqa issiqlik manbasi tomonidan ta'minlanadi. Marsga parvozlar va boshqa uzoq muddatli kosmik parvozlarda yopiq tsiklli gaz turbinalaridan foydalanish taklif qilindi.

Brayson sikliga muvofiq loyihalashtirilgan va boshqariladigan gaz turbinasi (4-rasm) oddiy tsiklli gaz turbinasi deyiladi. Samolyotdagi gaz turbinalarining ko'pchiligi dvigatelning og'irligi va old o'lchamini iloji boricha kichikroq saqlash uchun oddiy tsiklda ishlaydi. Biroq, quruqlik yoki dengizda foydalanish uchun qo'shish mumkin bo'ladi ixtiyoriy uskunalar dvigatelning samaradorligini va / yoki kuchini oshirish uchun oddiy tsiklli turbinaga. Uch turdagi modifikatsiya qo'llaniladi: regeneratsiya, oraliq sovutish va ikki marta isitish.

Regeneratsiya chiqindi gazlar yo'lida issiqlik almashtirgichni (rekuperator) o'rnatishni nazarda tutadi (4b-rasmdagi 4-band). Shaklning 2-bandidan siqilgan havo. 4b yonish kamerasiga kirishdan oldin chiqindi gazlar bilan issiqlik almashtirgichda oldindan isitiladi (6a-rasm).

Agar regeneratsiya yaxshi amalga oshirilsa, ya'ni issiqlik almashtirgichning samaradorligi yuqori bo'lsa va undagi bosimning pasayishi kichik bo'lsa, samaradorlik oddiy turbina aylanishiga qaraganda kattaroq bo'ladi. Shu bilan birga, regeneratorning narxini ham hisobga olish kerak. Regeneratorlar Abrams M1 tanklaridagi gaz turbinali dvigatellarda - "Cho'l bo'roni" operatsiyasining asosiy jangovar tankida va transport vositalarining eksperimental gaz turbinali dvigatellarida ishlatilgan. Regeneratsiyali gaz turbinalari samaradorlikni 5-6% ga oshiradi va qisman yuk ostida ishlaganda ularning samaradorligi yanada yuqori bo'ladi.

Intercooling issiqlik almashtirgichlardan foydalanishni ham o'z ichiga oladi. Intercooler (intercooler) gazni siqish paytida sovutadi. Misol uchun, agar kompressor yuqori va past bosimli ikkita moduldan iborat bo'lsa, ular orasiga gaz oqimini sovutish va yuqori bosimli kompressorda siqish uchun zarur bo'lgan ish hajmini kamaytirish uchun intercooler o'rnatilishi kerak (6b-rasm). Sovutish agenti atmosfera havosi (havo sovutgichlari deb ataladigan) yoki suv (masalan, kema turbinasidagi dengiz suvi) bo'lishi mumkin. Yaxshi mo'ljallangan intercoolerli gaz turbinasi quvvati oshishini ko'rsatish oson.

ikki tomonlama isitish turbinada ishlatiladi va kompressor ishini o'zgartirmasdan yoki turbinaning ish haroratini oshirmasdan turbinaning quvvatini oshirish usulidir. Agar gaz turbinasi yuqori va past bosimli ikkita modulga ega bo'lsa, u holda yuqori va past bosimli turbinalar orasidagi gaz oqimini qayta isitish uchun o'ta qizdirgich (odatda boshqa yonish kamerasi) ishlatiladi (6c-rasm). Chiqish quvvatini 1-3% ga oshirishi mumkin. Samolyot turbinalarida ikki tomonlama isitish turbinaning ko'krak qafasiga yondirgichni qo'shish orqali amalga oshiriladi. Bu tortishish kuchini oshiradi, lekin yoqilg'i sarfini sezilarli darajada oshiradi.

Kombinatsiyalangan tsiklli gaz turbinali elektr stantsiyasi ko'pincha CCGT deb qisqartiriladi. Kombinatsiyalangan tsikl deganda gaz turbinasi va bug 'turbinasi birgalikda foydalanilganda alohida foydalanilgandan ko'ra yuqori samaradorlikka erishish uchun foydalaniladigan elektr stantsiyasi tushuniladi. Gaz turbinasi elektr generatorini boshqaradi. Turbinli chiqindi gazlari issiqlik almashtirgichda bug 'ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, bu bug' elektr energiyasini ishlab chiqaradigan bug 'turbinasini boshqaradi. Agar bug 'isitish uchun ishlatilsa, stansiya kogeneratsiya elektr stantsiyasi deb ataladi. Boshqacha qilib aytganda, Rossiyada CHP (Issiqlik va elektr stansiyasi) qisqartmasi keng tarqalgan. Ammo CHP zavodlarida, qoida tariqasida, gaz turbinalari emas, balki oddiy bug 'turbinalari ishlaydi. Va ishlatilgan bug 'isitish uchun ishlatiladi, shuning uchun CHP va CHP sinonim emas. Shaklda. 7 - ketma-ket o'rnatilgan ikkita issiqlik dvigatelini ko'rsatadigan kogeneratsiya elektr stantsiyasining soddalashtirilgan diagrammasi. Yuqori dvigatel gaz turbinasidir. U energiyani pastki dvigatelga - bug 'turbinasiga o'tkazadi. Keyin bug 'turbinasi issiqlikni kondensatorga o'tkazadi.

Shakl 7. Kombinatsiyalangan tsiklli elektr stantsiyasining diagrammasi.

Birlashtirilgan tsiklning samaradorligi \(\nu_(cc) \) juda oddiy ifoda bilan ifodalanishi mumkin: \(\nu_(cc) = \nu_B + \nu_R - \nu_B \times \nu_R \) Boshqacha qilib aytganda, bu bosqichlarning har birining samaradorligining yig'indisidan ularning ishini olib tashlagan holda. Bu tenglama nega kogeneratsiya juda samarali ekanligini ko'rsatadi. Faraz qilaylik, \(\nu_B = 40%\) Brayton sikli gaz turbinasi samaradorligi uchun oqilona yuqori chegara hisoblanadi. Kogeneratsiyaning ikkinchi bosqichida Rankine siklida ishlaydigan bug 'turbinasi samaradorligining oqilona bahosi \(\nu_R = 30% \). Ushbu qiymatlarni tenglamaga almashtirib, biz quyidagilarni olamiz: \(\nu_(cc) = 0,40 + 0,30 - 0,40 \ marta 0,3 = 0,70 - 0,12 = 0,58 \). Ya'ni, bunday tizimning samaradorligi 58% ni tashkil qiladi.

Bu kogeneratsiya elektr stantsiyasining samaradorligining yuqori chegarasi. Bosqichlar orasidagi energiyaning muqarrar yo'qolishi tufayli amaliy samaradorlik past bo'ladi. Amalda ishga tushirilgan kogeneratsiya tizimlarida o'tgan yillar 52-58% samaradorlikka erishdi.

Gaz turbinasi komponentlari

Gaz turbinasining ishlashi eng yaxshi uchta quyi tizimga bo'linadi: kompressor, yonish kamerasi va turbina, rasmda ko'rsatilganidek. 1. Keyin biz ushbu quyi tizimlarning har birini qisqacha ko'rib chiqamiz.

Kompressorlar va turbinalar

Kompressor turbinaga umumiy mil orqali ulanadi, shunda turbina kompressorni aylantira oladi. Yagona valli gaz turbinasi turbina va kompressorni birlashtiruvchi bitta valga ega. Ikki valli gaz turbinasi (6b va 6c-rasm) ikkita konussimon valga ega. Uzunroq bo'lgan past bosimli kompressor va past bosimli turbinaga ulangan. U yuqori bosimli kompressorni yuqori bosimli turbinaga bog'laydigan qisqaroq ichi bo'sh milning ichida aylanadi. Turbina va yuqori bosimli kompressorni bog'laydigan mil, turbina va past bosimli kompressorning miliga qaraganda tezroq aylanadi. Uch milli gaz turbinasi turbinani va o'rta bosimli kompressorni bog'laydigan uchinchi valga ega.

Gaz turbinalari markazdan qochma yoki eksenel yoki kombinatsiyalangan bo'lishi mumkin. Mashinaning tashqi perimetri bo'ylab siqilgan havo chiqadigan markazdan qochma kompressor ishonchli, odatda kamroq xarajat qiladi, lekin 6-7 dan 1 gacha bo'lgan siqishni nisbati bilan cheklangan. Ular o'tmishda keng qo'llanilgan va bugungi kunda ham qo'llanilmoqda. kichik gaz turbinalarida.

Keyinchalik samarali va samarali eksenel kompressorlarda siqilgan havo mexanizmning o'qi bo'ylab chiqadi. Bu gaz kompressorining eng keng tarqalgan turi (2 va 3-rasmlarga qarang). Santrifüj kompressorlar ko'p sonli bir xil bo'limlardan iborat. Har bir bo'limda turbina pichoqlari bo'lgan aylanadigan g'ildirak va qattiq pichoqlar (statorlar) bo'lgan g'ildirak mavjud. Bo'limlar shunday joylashtirilganki, siqilgan havo har bir qismdan ketma-ket o'tib, ularning har biriga o'z energiyasining bir qismini beradi.

Turbinalar kompressorga qaraganda oddiyroq dizaynga ega, chunki gaz oqimini siqish uning orqaga kengayishiga olib kelishidan ko'ra qiyinroq. Shaklda ko'rsatilgandek eksenel turbinalar. 2 va 3 markazdan qochma kompressorga qaraganda kamroq qismlarga ega. Santrifüj turbinalar (radial gaz quyish bilan) ishlatadigan kichik gaz turbinalari mavjud, ammo eksenel turbinalar eng keng tarqalgan.

Turbinani loyihalash va ishlab chiqarish qiyin, chunki u issiq gaz oqimidagi komponentlarning ishlash muddatini ko'paytirishni talab qiladi. Dizayn ishonchliligi masalasi turbinaning harorat eng yuqori bo'lgan birinchi bosqichida eng muhim hisoblanadi. Harorati 1650 darajaga yetadigan gaz oqimida 980-1040 daraja haroratda eriydigan turbina pichoqlarini tayyorlash uchun maxsus materiallar va murakkab sovutish tizimi qo'llaniladi.

Yonish kamerasi

Muvaffaqiyatli yonish kamerasi dizayni ko'plab talablarni qondirishi kerak va uning to'g'ri dizayni Whittle va von Ohin turbinalari davridan beri qiyin bo'lgan. Yonish kamerasiga qo'yiladigan har bir talabning nisbiy ahamiyati turbinaning qo'llanilishiga bog'liq va, albatta, ba'zi talablar bir-biriga zid keladi. Yonish kamerasini loyihalashda murosaga kelish muqarrar. Dizayn talablarining aksariyati dvigatelning narxi, samaradorligi va ekologik tozaligi bilan bog'liq. Bu erda yonish kamerasiga qo'yiladigan asosiy talablar ro'yxati:

1. Barcha ish sharoitlarida yoqilg'ining yuqori yonish samaradorligi.
2. Past yonish yoqilg'isi va uglerod oksidi (uglerod oksidi) emissiyasi, og'ir yuk ostida kam azot oksidi emissiyasi va ko'rinadigan tutun emissiyasi yo'q (atrof-muhit ifloslanishini minimallashtirish).
3. Gaz yonish kamerasidan o'tganda kichik bosim tushishi. 3-4% bosimning yo'qolishi odatdagi bosimning pasayishi hisoblanadi.
4. Yonish barcha ish rejimlarida barqaror bo'lishi kerak.
5. Yonish juda past haroratlarda va past bosimda yuqori balandlikda (samolyot dvigatellari uchun) barqaror bo'lishi kerak.
6. Yonish bir tekis bo'lishi kerak, pulsatsiyalar va buzilishlarsiz.
7. Harorat barqaror bo'lishi kerak.
8. Uzoq xizmat muddati (minglab soatlar), ayniqsa sanoat turbinalari uchun.
9. Foydalanish imkoniyati turli xil turlari yoqilg'i. Quruq turbinalar odatda tabiiy gaz yoki dizel yoqilg'isidan foydalanadi. Aviatsiya kerosin turbinalari uchun.
10. Yonish kamerasining uzunligi va diametri dvigatel majmuasining o'lchamiga mos kelishi kerak.
11. Yonish kamerasiga egalik qilishning umumiy qiymati minimal bo'lishi kerak (bu boshlang'ich xarajat, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini o'z ichiga oladi).
12. Samolyot dvigatellari uchun yonish kamerasi minimal vaznga ega bo'lishi kerak.

Yonish kamerasi kamida uchta asosiy qismdan iborat: qobiq, olov trubkasi va yonilg'i quyish tizimi. Qobiq ish bosimiga bardosh berishi kerak va gaz turbinasi dizaynining bir qismi bo'lishi mumkin. Qobiq yonish va yonilg'i quyish tizimi sodir bo'lgan nisbatan yupqa devorli olov trubkasini yopadi.

Boshqa turdagi dvigatellar, masalan, dizel va pistonli avtomobil dvigatellari bilan solishtirganda, gaz turbinalari quvvat birligi uchun havoni ifloslantiruvchi moddalarni eng kam miqdorda ishlab chiqaradi. Gaz turbinasi chiqindilari orasida yonmagan yoqilg'i, uglerod oksidi (uglerod oksidi), azot oksidi (NOx) va tutun eng katta tashvish tug'diradi. Samolyot turbinalarining umumiy ifloslantiruvchi moddalar emissiyasiga qo'shgan hissasi 1% dan kam bo'lsa-da, troposferaga to'g'ridan-to'g'ri emissiya shimoliy kenglikdagi 40 dan 60 gradusgacha ikki baravar ko'paydi va ozon konsentratsiyasining 20% ​​ga oshishiga olib keldi. Ovozdan tez samolyotlar uchadigan stratosferada NOx emissiyasi ozon qatlamining emirilishiga olib keladi. Ikkala ta'sir ham atrof-muhitga zarar etkazadi, shuning uchun 21-asrda samolyot dvigatellari chiqindilaridagi azot oksidlarini (NOx) kamaytirish kerak.

Bu juda qisqa maqola bo'lib, formulalarga tayanmasdan turbinalar qo'llanilishining barcha jihatlarini, aviatsiyadan energiyagacha qamrab olishga harakat qiladi. Mavzu bilan yaxshiroq tanishish uchun men "Temir yo'l transportida gaz turbinasi" kitobini tavsiya qilishim mumkin http://tapemark.narod.ru/turbo/index.html. Agar siz temir yo'lda turbinalardan foydalanishning o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq bo'limlarni o'tkazib yuborsangiz, kitob hali ham juda tushunarli, ammo juda batafsil.

Turbina - bu dvigatel bo'lib, unda siqilgan suyuqlikning potentsial energiyasi pichoq apparatida kinetik energiyaga, ikkinchisi esa pervanellarda doimiy aylanadigan milga uzatiladigan mexanik ishga aylanadi.

Bug 'turbinalari o'z dizayni bo'yicha doimiy ishlaydigan issiqlik dvigatelini ifodalaydi. Ish paytida qizib ketgan yoki to'yingan suv bug'lari oqim yo'liga kiradi va uning kengayishi tufayli rotorni aylanishga majbur qiladi. Aylanish pichoq apparatiga ta'sir qiluvchi bug 'oqimi natijasida sodir bo'ladi.

Bug 'turbinasi energiya ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan bug' turbinasi dizaynining bir qismidir. Bundan tashqari, elektr energiyasidan tashqari, issiqlik energiyasini ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan qurilmalar ham mavjud - bug 'pichoqlari orqali o'tgan bug' tarmoqli suv isitgichlariga kiradi. Ushbu turdagi turbinalar sanoat-kogeneratsiya yoki kogeneratsion turdagi turbinalar deb ataladi. Birinchi holda, turbinada sanoat maqsadlarida bug 'chiqarilishi ta'minlanadi. Generator bilan to'la, bug 'turbinasi turbinali blokdir.

Bug 'turbinasi turlari

Turbinalar bug'ning harakat yo'nalishiga qarab radial va eksenel turbinaga bo'linadi. Radial turbinalardagi bug 'oqimi o'qga perpendikulyar yo'naltiriladi. Bug 'turbinalari bir, ikki va uch korpusli bo'lishi mumkin. Bug 'turbinasi turli xil jihozlar bilan jihozlangan texnik qurilmalar, bu atrof-muhit havosining korpusga kirishiga to'sqinlik qiladi. Bu turli xil muhrlar bo'lib, ular oz miqdorda suv bug'lari bilan ta'minlanadi.

Xavfsizlik regulyatori milning old qismida joylashgan bo'lib, turbina tezligi oshganida bug 'berilishini o'chirish uchun mo'ljallangan.

Nominal qiymatlarning asosiy parametrlarining xarakteristikalari

· Turbinaning nominal quvvati- asosiy parametrlarning normal qiymatlari yoki sanoat va davlat standartlarida belgilangan chegaralar doirasida o'zgarganda, turbinaning elektr generatorining terminallarida uzoq vaqt davomida rivojlanishi kerak bo'lgan maksimal quvvat. Boshqariladigan bug 'chiqarish turbinasi, agar uning qismlari mustahkamlik shartlariga muvofiq bo'lsa, nominal quvvatdan yuqori quvvatni ishlab chiqishi mumkin.

· Turbinaning iqtisodiy kuchi- turbina eng katta samaradorlik bilan ishlaydigan quvvat. Jonli bug'ning parametrlariga va turbinaning maqsadiga qarab, nominal quvvat iqtisodiy quvvatga teng yoki 10-25% dan ko'proq bo'lishi mumkin.

· Regenerativ ozuqa suvini isitishning nominal harorati- suv yo'nalishi bo'yicha oxirgi isitgichning quyi oqimidagi ozuqa suvining harorati.

· Nominal sovutish suvi harorati- kondensatorga kirish joyidagi sovutish suvining harorati.

gaz turbinasi(fr. turbina lot. turbo aylanish, aylanish) - uzluksiz issiqlik dvigateli, uning pichoqli apparatida siqilgan va qizdirilgan gazning energiyasi mildagi mexanik ishga aylanadi. U rotordan (disklarga o'rnatilgan pichoqlar) va statordan (korpusga o'rnatilgan yo'naltiruvchi qanotlardan) iborat.

Yuqori harorat va bosimga ega bo'lgan gaz turbinali ko'krak apparati orqali ko'krak qismining orqasidagi past bosimli maydonga kirib, bir vaqtning o'zida kengayib, tezlashadi. Bundan tashqari, gaz oqimi turbinaning qanotlariga kirib, ularga kinetik energiyaning bir qismini beradi va pichoqlarga momentni beradi. Rotor pichoqlari momentni turbina disklari orqali milga uzatadi. Gaz turbinasining foydali xususiyatlari: gaz turbinasi, masalan, u bilan bir shaftada joylashgan generatorni boshqaradi, bu gaz turbinasining foydali ishi.

Gaz turbinalari gaz turbinali dvigatellar (transport uchun ishlatiladi) va gaz turbinalari (issiqlik elektr stansiyalarida statsionar GTU, CCGTlarning bir qismi sifatida ishlatiladi) bir qismi sifatida ishlatiladi. Gaz turbinalari Brayton termodinamik sikli bilan tavsiflanadi, bunda havo avval adiabatik tarzda siqiladi, so'ngra doimiy bosimda yondiriladi, so'ngra adiabatik ravishda yana boshlang'ich bosimiga qadar kengaytiriladi.

Gaz turbinalari turlari

- Samolyot va reaktiv dvigatellar

- yordamchi Power Point

- Elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun sanoat gaz turbinalari

- Turboshaft dvigatellari

- Radial gaz turbinalari

- mikroturbinalar

Mexanik jihatdan gaz turbinalari pistonli ichki yonuv dvigatellariga qaraganda ancha sodda bo'lishi mumkin. Oddiy turbinalar bitta harakatlanuvchi qismga ega bo'lishi mumkin: mil / kompressor / turbin / muqobil rotor yig'ilishi (yuqoridagi rasmga qarang), yonilg'i tizimini o'z ichiga olmaydi.

Keyinchalik murakkab turbinalar (zamonaviy reaktiv dvigatellarda qo'llaniladiganlar) bir nechta vallar (bobinlar), yuzlab turbina pichoqlari, harakatlanuvchi stator pichoqlari va murakkab quvurlar, yonish kameralari va issiqlik almashinuvchilarining keng tizimiga ega bo'lishi mumkin.

Umumiy qoida sifatida, vosita qanchalik kichik bo'lsa, pichoqlarning maksimal chiziqli tezligini ta'minlash uchun zarur bo'lgan mil (lar) ning tezligi qanchalik baland bo'lsa. Turbina pichoqlarining maksimal tezligi erishish mumkin bo'lgan maksimal bosimni aniqlaydi, natijada vosita hajmidan qat'i nazar, maksimal quvvat olinadi. Reaktiv dvigatel taxminan 10 000 rpm, mikro turbin esa taxminan 100 000 aylanish tezligida aylanadi.

Maqolada eng oddiy gaz turbinasi samaradorligi qanday hisoblanganligi tasvirlangan, ularning samaradorligi va boshqa xususiyatlarini solishtirish uchun turli xil gaz turbinalari va estrodiol tsiklli qurilmalarning jadvallari berilgan.

Gaz turbinasi va bug'-gaz texnologiyalaridan sanoatda foydalanish sohasida Rossiya dunyoning ilg'or davlatlaridan ancha orqada qoldi.

Yuqori quvvatli gaz va estrodiol elektr stansiyalarini ishlab chiqarish bo'yicha jahon yetakchilari: GE, Siemens Wistinghouse, ABB - 280-320 MVt gaz turbinali stansiyalarining birlik quvvati va 40% dan ortiq samaradorlik ko'rsatkichlariga erishdilar. bug'-gaz aylanishida bug'-energetika ustki tuzilmasidan foydalanish (shuningdek, ikkilik deb ataladi) - quvvati 430-480 MVt, samaradorligi 60% gacha. Agar sizda CCGT ishonchliligi haqida savollaringiz bo'lsa - maqolani o'qing.

Ushbu ta'sirchan raqamlar Rossiyada energetika sanoatining rivojlanish yo'llarini aniqlashda mezon bo'lib xizmat qiladi.

Gaz turbinasi samaradorligi qanday aniqlanadi?

Gaz turbinali qurilmaning samaradorligini ko'rsatish uchun bir nechta oddiy formulalar:

Turbinaning ichki quvvati:

• Nt = Gex * Lt, bu erda Lt - turbinaning ishlashi, Gex - chiqindi gazlarning oqim tezligi;

GTU ichki quvvati:

• Ni gtu \u003d Nt - Nk, bu erda Nk havo kompressorining ichki quvvati;

GTU samarali quvvati:

• Nef \u003d Ni gtu * Samaradorlik mexanizmi, samaradorlik mexanizmi - podshipniklardagi mexanik yo'qotishlar bilan bog'liq samaradorlik, 0,99 ni olish mumkin

Elektr quvvati:

• Nel \u003d Ne * samaradorlik, masalan, samaradorlik, masalan, elektr generatoridagi yo'qotishlar bilan bog'liq samaradorlik bo'lsa, biz 0,985 ni olishimiz mumkin.

Mavjud yoqilg'ining issiqligi:

• Qsp = Gtop * Qrn, bu erda Gref - yoqilg'i sarfi, Qrn - yoqilg'ining eng past ish kalorifik qiymati

Gaz turbinali stansiyaning mutlaq elektr samaradorligi:

• Samaradorlik \u003d Nel / Q dist

CCGT samaradorligi GTU samaradorligidan yuqori chunki birlashgan tsiklli zavod gaz turbinasi chiqindi gazlarining issiqligidan foydalanadi. Gaz turbinasi orqasida chiqindi issiqlik qozoni o'rnatilgan bo'lib, unda gaz turbinasi chiqindi gazlaridan issiqlik ishchi suyuqlikka (oziq suv) o'tkaziladi, hosil bo'lgan bug' elektr va issiqlik ishlab chiqarish uchun bug 'turbinasiga yuboriladi.

Shuningdek o'qing: CCGT zavodi uchun gaz turbinali qurilmani qanday tanlash mumkin

CCGT samaradorligi odatda nisbat bilan ifodalanadi:

• PGU samaradorligi \u003d GTU samaradorligi * B + (1-GTU samaradorligi * B) * PSU samaradorligi

B - tsiklning ikkilik darajasi

Samaradorlik PSU - Bug 'elektr stantsiyasining samaradorligi

• B = Qks/(Qks+Qku)

Qks - gaz turbinasining yonish kamerasida yonadigan yoqilg'ining issiqligi

Qku - chiqindi issiqlik qozonida yondirilgan qo'shimcha yoqilg'ining issiqligi

Shu bilan birga, agar Qku = 0 bo'lsa, u holda B = 1, ya'ni o'rnatish butunlay ikkilik ekanligi qayd etilgan.

Ikkilik darajasining CCGT samaradorligiga ta'siri

Keling, gaz turbinalari samaradorligini tavsiflovchi jadvallarni va ulardan keyin ushbu gaz dvigatellari bilan CCGT ko'rsatkichlarini ketma-ket ravishda taqdim etamiz va alohida gaz turbinasi samaradorligini va CCGT samaradorligini solishtiramiz.

Zamonaviy kuchli gaz turbinalarining xususiyatlari

ABB gaz turbinalari

ABB gaz turbinalari bilan birlashtirilgan tsiklli zavodlar

GE gaz turbinalari

Shuningdek o'qing: Nima uchun kombinatli issiqlik elektr stansiyalarini qurish kerak? Kombinatsiyalangan tsiklli zavodlarning afzalliklari nimada.

GE gaz turbinalari bilan birlashtirilgan tsiklli zavodlar

Siemens gaz turbinalari

Siemens gaz turbinalari bilan birlashtirilgan tsiklli zavodlar

Westinghouse-Mitsubishi-Fiat gaz turbinalari

Siqilgan va isitiladigan gazning issiqlik energiyasi (odatda yoqilg'i yonish mahsulotlari) mildagi mexanik aylanish ishiga aylantiriladigan doimiy ta'sirli termal turbinalar; gaz turbinali dvigatelning konstruktiv elementi hisoblanadi.

Siqilgan gazni isitish, qoida tariqasida, yonish kamerasida sodir bo'ladi. Yadro reaktorida isitishni ham amalga oshirish mumkin va hokazo Gaz turbinalari birinchi marta 19-asr oxirida paydo bo'lgan. gaz turbinali dvigatel sifatida va dizayn jihatidan ular bug 'turbinasiga yaqinlashdilar. Strukturaviy ravishda, gaz turbinasi - bu ko'krak apparati va pervanelning aylanadigan jantlarining bir qator tartibli joylashtirilgan statsionar pichoqlari bo'lib, ular natijada oqim qismini tashkil qiladi. Turbina bosqichi - pervanel bilan birlashtirilgan nozul apparati. Bosqich statordan iborat bo'lib, u statsionar qismlarni (korpus, nozul pichoqlari, parda halqalari) va aylanadigan qismlar to'plami (rotor pichoqlari, disklar, mil kabi) bo'lgan rotordan iborat.

Gaz turbinasi tasnifi ko'plab dizayn xususiyatlariga ko'ra amalga oshiriladi: gaz oqimining yo'nalishi bo'yicha, bosqichlar soni, issiqlik farqidan foydalanish usuli va pervanelga gaz etkazib berish usuli. Gaz oqimi yo'nalishi bo'yicha gaz turbinalari eksenel (eng keng tarqalgan) va radial, shuningdek diagonal va tangensial bo'lishi mumkin. Eksenel gaz turbinalarida meridional kesimdagi oqim asosan turbinaning butun o'qi bo'ylab tashiladi; radial turbinalarda, aksincha, o'qga perpendikulyar. Radial turbinalar markazdan qochma va markazdan qochma turbinaga bo'linadi. Diagonal turbinada gaz turbinaning aylanish o'qiga qandaydir burchak ostida oqadi. Tangensial turbinaning pervanida qanotlari yo'q, bunday turbinalar juda past gaz oqimi tezligida, odatda o'lchash asboblarida qo'llaniladi. Gaz turbinalari bir, ikki va ko'p bosqichli.

Bosqichlar soni ko'plab omillar bilan belgilanadi: turbinaning maqsadi, uning dizayn sxemasi, umumiy quvvat va bir bosqichda ishlab chiqilgan, shuningdek, ishga tushirilgan bosimning pasayishi. Mavjud issiqlik farqidan foydalanish usuliga ko'ra, tezlik bosqichlari bo'lgan turbinalar farqlanadi, ularda faqat oqim pervanelda bosim o'zgarmasdan aylanadi (faol turbinalar) va bosim bosqichlari bo'lgan turbinalar, bunda bosim ikkala turbinada ham kamayadi. nozul apparatida va rotor pichoqlarida (jet turbinalari). Qisman gaz turbinalarida gaz pervanelga ko'krak apparati aylanasining bir qismi bo'ylab yoki uning to'liq aylanasi bo'ylab beriladi.

Ko'p bosqichli turbinada energiyani aylantirish jarayoni alohida bosqichlarda bir qator ketma-ket jarayonlardan iborat. Siqilgan va isitiladigan gaz nozul apparatining interblade kanallariga dastlabki tezlikda etkazib beriladi, bu erda kengayish jarayonida mavjud bo'lgan issiqlik tushishining bir qismi chiqish oqimining kinetik energiyasiga aylanadi. Gazning yanada kengayishi va issiqlik tushishining foydali ishga aylanishi pervanelning pichoqlararo kanallarida sodir bo'ladi. Rotor pichoqlariga ta'sir qiluvchi gaz oqimi turbinaning asosiy milida moment hosil qiladi. Bunda gazning mutlaq tezligi pasayadi. Bu tezlik qanchalik past bo'lsa, gaz energiyasining ko'p qismi turbina milida mexanik ishga aylanadi.

Samaradorlik gaz turbinalari samaradorligini tavsiflaydi, ya'ni valdan chiqarilgan ishning turbinaning oldidagi mavjud gaz energiyasiga nisbati. Zamonaviy ko'p bosqichli turbinalarning samarali samaradorligi ancha yuqori va 92-94% ga etadi.

Gaz turbinasining ishlash printsipi quyidagicha: gaz yonish kamerasiga kompressor orqali yuboriladi, havo bilan aralashtiriladi, yoqilg'i aralashmasini hosil qiladi va yondiriladi. Olingan yonish mahsulotlari yuqori haroratli (900-1200 ° S) turbina miliga o'rnatilgan bir necha qator pichoqlar orqali o'tadi va turbinaning aylanishiga olib keladi. Olingan milning mexanik energiyasi vites qutisi orqali elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi generatorga uzatiladi.

Issiqlik energiyasi turbinadan chiqadigan gazlar issiqlik almashtirgichga kiradi. Shuningdek, elektr energiyasi ishlab chiqarish o'rniga turbinaning mexanik energiyasi turli nasoslar, kompressorlar va boshqalarni ishlatish uchun ishlatilishi mumkin. Gaz turbinalari uchun eng ko'p ishlatiladigan yoqilg'i tabiiy gazdir, ammo bu boshqa turdagi gaz yoqilg'ilaridan foydalanish imkoniyatini istisno qila olmaydi. . Shu bilan birga, gaz turbinalari juda injiq va uni tayyorlash sifatiga yuqori talablar qo'yadi (ma'lum mexanik qo'shimchalar, namlik kerak).

Turbinadan chiqadigan gazlarning harorati 450-550 ° S. Gaz turbinalaridagi issiqlik energiyasining elektr energiyasiga miqdoriy nisbati 1,5: 1 dan 2,5: 1 gacha, bu sovutish suvi turida farq qiluvchi kogeneratsiya tizimlarini qurishga imkon beradi:

1) chiqindi issiq gazlarni to'g'ridan-to'g'ri (to'g'ridan-to'g'ri) ishlatish;
2) tashqi qozonda past yoki o'rta bosimli bug 'ishlab chiqarish (8-18 kg / sm2);
3) issiq suv ishlab chiqarish (kerakli harorat 140 ° C dan oshganda yaxshiroq);
4) yuqori bosimli bug 'ishlab chiqarish.

Gaz turbinalari rivojiga sovet olimlari B. S. Stechkin, G. S. Jiritskiy, N. R. Briling, V. V. Uvarov, K. V. Xolshchevikov, I. I. Kirillov va boshqalar katta hissa qo'shdilar, statsionar va ko'chma gaz turbinali zavodlari uchun gaz turbinalari yaratishga xorijiy davlatlar erishdilar. kompaniyalari (mashhur slovak olimi A. Stodola ishlagan Shveytsariya Braun-Boveri va Sulzer, Amerikaning General Electric va boshqalar).

DA yanada rivojlantirish gaz turbinalari turbina oldidagi gaz haroratini oshirish imkoniyatiga bog'liq. Bu yangi issiqlikka chidamli materiallar va oqim yo'lini sezilarli darajada yaxshilagan rotor pichoqlari uchun ishonchli sovutish tizimlarini yaratish va boshqalar bilan bog'liq.

1990-yillarda keng tarqalgan o'tish tufayli. tabiiy gaz energiya ishlab chiqarish uchun asosiy yoqilg'i sifatida, gaz turbinalari bozorning muhim segmentini egalladi. Uskunaning maksimal samaradorligi 5 MVt va undan yuqori quvvatlarda (300 MVtgacha) erishilganiga qaramay, ba'zi ishlab chiqaruvchilar 1-5 MVt diapazonda modellarni ishlab chiqaradilar.

Gaz turbinalari aviatsiya va elektrostantsiyalarda qo'llaniladi.

• Oldingi: GAZ ANALIZER
• Quyidagi: GAZ Dvigatel