Energiya bloklari - avtonom kichik issiqlik elektr stantsiyalari uchun elektr generatorlarining haydovchilari dizel, gaz pistonli, mikroturbinli va gaz turbinali dvigatellar bo'lishi mumkin.
Ayrim ishlab chiqaruvchi zavodlar va texnologiyalarning afzalliklari haqida ko'plab munozaralar va polemik maqolalar yozilgan. Qoidaga ko'ra, qalamdagi bahslarda, biri yoki boshqasi ko'pincha sharmanda bo'lib qoladi. Keling, nima uchun ekanligini tushunishga harakat qilaylik.
Avtonom elektr stansiyalarini qurish uchun energiya bloklarini tanlashning hal qiluvchi mezonlari yoqilg'i sarfi, foydalanish xarajatlari darajasi, shuningdek, elektr stantsiyalari uskunalarini qoplash muddati hisoblanadi.
Ishlash qulayligi, texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash darajasi, quvvat bloklarini qayerda ta'mirlash kerakligi energiya bloklarini tanlashda muhim omillardir. Bu masalalar, birinchi navbatda, avtonom elektr stantsiyasining egasi keyinchalik bo'lishi mumkin bo'lgan xarajatlar va muammolar bilan bog'liq.
Ushbu maqolada muallifning piston yoki turbina texnologiyalariga ustunlik berish uchun xudbin maqsadi yo'q. Elektr stantsiyalarining elektr stantsiyalarining turlari to'g'riroq, buyurtmachining individual shartlari va texnik xususiyatlaridan kelib chiqqan holda loyiha uchun to'g'ridan-to'g'ri tanlash yaxshidir.
Avtonom gaz bilan ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyasini qurish uchun energiya uskunalarini tanlashda, allaqachon kalit taslim bo'lgan elektr stantsiyalarini qurayotgan muhandislik kompaniyalarining mustaqil mutaxassislari bilan maslahatlashish tavsiya etiladi. Muhandislik kompaniyasi ekskursiya bilan ko'rish va tashrif buyurish mumkin bo'lgan loyihalarni tugatgan bo'lishi kerak. Rossiyada ishlab chiqarish uskunalari bozorining zaifligi va rivojlanmaganligi kabi omilni ham hisobga olish kerak, bu erda real sotish hajmi rivojlangan mamlakatlar bilan solishtirganda kichik bo'lib, ko'p narsani orzu qiladi - bu, birinchi navbatda, takliflar hajmi va sifatida aks etadi.
Gaz pistonli qurilmalar va gaz turbinali dvigatellar - foydalanish xarajatlari
Pistonli mashinalari bo'lgan mini-CHPning foydalanish xarajatlari gaz turbinali elektr stantsiyasining foydalanish xarajatlaridan past ekanligi rostmi?
Gaz pistonli dvigatelni kapital ta'mirlash qiymati butun elektr stantsiyasining emas, balki quvvat blokining o'zi boshlang'ich narxining 30-350 foizini tashkil qilishi mumkin - kapital ta'mirlash vaqtida piston guruhi almashtiriladi. Gaz pistonli agregatlarni har 7-8 yilda bir marta murakkab diagnostika uskunalarisiz joylarda ta'mirlash mumkin.
Gaz turbinali zavodni ta'mirlash qiymati dastlabki investitsiyalarning 30-50% ni tashkil qiladi. Ko'rib turganingizdek, xarajatlar taxminan bir xil. Taqqoslanadigan quvvat va sifatdagi gaz turbinasi va piston agregatlarining haqiqiy, halol narxlari ham o'xshash.
Gaz turbinali stansiyasini kapital ta’mirlash uning murakkabligi sababli joyida amalga oshirilmaydi. Yetkazib beruvchi sarflangan blokni olib qo'yishi va o'rniga gaz turbinasi blokini olib kelishi kerak. Eski qurilma faqat zavod holatiga qaytarilishi mumkin.
O'rnatilgan quvvat bloklarining turidan qat'i nazar, har doim texnik xizmat ko'rsatish jadvaliga, yuklarning tabiatiga va elektr stantsiyasining ish rejimlariga rioya qilishni hisobga olishingiz kerak.
Turbinaning ish sharoitlariga nisbatan nozikligi haqidagi ko'pincha bo'rttirilgan savol qirq yil avvalgi eskirgan ma'lumotlar bilan bog'liq. Keyin "yerda", elektr stantsiyalarini boshqarishda samolyotning "qanotidan chiqarilgan" samolyot turbinalari ishlatilgan. Minimal o'zgarishlarga ega bunday turbinalar elektr stantsiyalari uchun asosiy quvvat bloklari sifatida ishlashga moslashgan.
Bugungi kunda zamonaviy avtonom elektr stantsiyalarida turli xil yuklar bilan uzluksiz ishlash uchun mo'ljallangan sanoat, sanoat dizayndagi turbinalar qo'llaniladi.
Ishlab chiqaruvchilar tomonidan sanoat turbinalari uchun rasman e'lon qilingan minimal elektr yukining pastki chegarasi 3-5% ni tashkil qiladi, ammo bu rejimda yoqilg'i sarfi 40% ga oshadi. Cheklangan vaqt oralig'ida gaz turbinasi zavodining maksimal yuki 110-120% ga yetishi mumkin.
Zamonaviy gaz-piston qurilmalari yuqori darajadagi elektr samaradorligiga asoslangan ajoyib samaradorlikka ega. Past yuklarda gaz pistonli agregatlarning ishlashi bilan bog'liq "muammolar" dizayn bosqichida ham ijobiy hal qilinadi. Dizayn yuqori sifatli bo'lishi kerak.
Ishlab chiqaruvchi tomonidan tavsiya etilgan ish rejimiga rioya qilish dvigatel qismlarining ishlash muddatini uzaytiradi, shu bilan avtonom elektr stantsiyasining egasiga pul tejaydi. Ba'zan, qisman yuklarda gaz-pistonli mashinalarni nominal rejimga o'tkazish uchun stantsiyaning issiqlik sxemasi loyihasiga bir yoki ikkita elektr qozon kiritilgan bo'lib, ular kerakli 50% yukni ta'minlashga imkon beradi.
Gaz pistonli bloklari va gaz turbinalari asosidagi elektr stantsiyalari uchun N + 1 qoidasiga rioya qilish muhimdir - ishlaydigan birliklar soni va zaxira uchun yana bitta. "N + 1" - operatsion xodimlar uchun qulay, oqilona o'rnatish soni. Buning sababi shundaki, har qanday turdagi va turdagi elektr stantsiyalari uchun muntazam va ta'mirlash ishlarini bajarish kerak.
Tarmoqqa ulangan kompaniya faqat bitta blokni o'rnatishi va o'z elektr energiyasidan foydalanishi mumkin, va texnik xizmat ko'rsatish vaqtida hisoblagichga ko'ra to'lagan holda umumiy foydalanishdagi elektr tarmog'idan oziqlanishi mumkin. Bu "+1" dan arzonroq, ammo, afsuski, har doim ham mumkin emas. Bu, qoida tariqasida, umuman elektr tarmog'ining yo'qligi yoki ulanishning o'zi uchun texnik shartlarning aql bovar qilmaydigan yuqori narxiga bog'liq.
Gaz pistonli agregatlari va gaz turbinalarining vijdonsiz dilerlari, uskunani xaridorga sotishdan oldin, qoida tariqasida, faqat prospektlarni taqdim etadilar - umumiy rejaning tijorat adabiyoti va juda kamdan-kam hollarda - ishlab chiqarilgan to'liq operatsion xarajatlar va texnik reglamentlar to'g'risida aniq ma'lumot.
Kuchli gaz pistonli qurilmalarda moyni o'zgartirish kerak emas. Doimiy ish bilan u oddiygina ishlab chiqariladi, qarishga vaqt yo'q. Bunday qurilmalarda moy doimiy ravishda to'ldiriladi. Bunday ish rejimlari kuchli gaz pistonli dvigatellarning maxsus dizayni bilan ta'minlanadi va ishlab chiqaruvchi tomonidan tavsiya etiladi.
Dvigatel yog'i chiqindilari soatiga ishlab chiqarilgan kilovatt uchun 0,25-0,45 grammni tashkil qiladi. Yuk kamaytirilganda yo'qotish har doim yuqori bo'ladi. Qoida tariqasida, gaz pistonli dvigatellar to'plami doimiy ravishda yog'ni to'ldirish uchun maxsus rezervuarni va uning sifatini tekshirish va almashtirish muddatini aniqlash uchun mini-laboratoriyani o'z ichiga oladi.
Shunga ko'ra, ulardagi yog 'filtrlari yoki lentalari ham almashtirilishi kerak.
Dvigatel moyi hali ham yonib ketganligi sababli, piston bloklari gaz turbinasiga qaraganda atmosferaga zararli chiqindilar miqdori bir oz yuqoriroqdir. Ammo gaz butunlay yonib ketadi va yoqilg'ining eng toza turlaridan biri bo'lganligi sababli, atmosferaning jiddiy ifloslanishi haqida gapirish shunchaki "ahmoqona shashka" dir. Vengriyaning bir nechta eski Ikarus avtobuslari atrof-muhitga jiddiyroq zarar etkazadi. Ekologik talablarni qondirish uchun pistonli mashinalardan foydalanganda atrof-muhitdagi mavjud MPC darajasini hisobga olgan holda yuqoriroq bacalar qurish kerak.
Gaz pistonli agregatlardagi chiqindi moyni shunchaki erga tashlab bo'lmaydi - u yo'q qilishni talab qiladi - bu elektr stantsiyasining egalari uchun "xarajat". Ammo siz bundan pul ishlashingiz mumkin - ixtisoslashgan tashkilotlar ishlatilgan motor moyini sotib oladi.
Ko'pchiligimiz pistonli dvigatellarda dvigatel moyidan foydalanamiz. Dvigatel xizmat ko'rsatishga yaroqli bo'lsa, to'g'ri ishlasa va oddiy yoqilg'i bilan to'ldirilgan bo'lsa, unda uning iste'moli bilan bog'liq moliyaviy kataklizmlar yuzaga kelmaydi.
Xuddi shu narsa pistonli elektr stantsiyalari uchun ham amal qiladi: - dvigatel moyini iste'mol qilishdan qo'rqishning hojati yo'q, bu sizni buzmaydi, zamonaviy yuqori sifatli gaz pistonli qurilmalarining normal ishlashi paytida, ushbu maqola uchun xarajatlar atigi 2- 1 kVt ishlab chiqarilgan elektr energiyasi uchun 3 (!) kopek.
Zamonaviy gaz turbinali qurilmalarida moy faqat vites qutisida ishlatiladi. Uning hajmini ahamiyatsiz deb hisoblash mumkin. Gaz turbinalaridagi tishli moyni almashtirish o'rtacha 3-5 yilda bir marta amalga oshiriladi va uni to'ldirish talab qilinmaydi.
Xizmatni to'liq bajarish uchun kuchli gaz pistonli o'rnatish to'plamiga nurli kran kiritilishi kerak. Nurli kran yordamida pistonli dvigatellarning og'ir qismlari chiqariladi. Nurli krandan foydalanish pistonli elektr stantsiyasining mashina xonalarida yuqori shiftlarni talab qiladi. Kichik va o'rta quvvatli gaz-piston qurilmalarini ta'mirlash uchun oddiyroq ko'tarish mexanizmlaridan voz kechish mumkin.
Yetkazib berishdan keyin gaz pistonli elektr stantsiyalari turli xil ta'mirlash asboblari va asboblari bilan jihozlanishi mumkin. Uning mavjudligi, hatto barcha muhim operatsiyalarni malakali xodimlar tomonidan amalga oshirilishi mumkinligini anglatadi. Gaz turbinalaridagi deyarli barcha ta'mirlash ishlari ishlab chiqarish zavodida yoki zavod mutaxassislarining bevosita yordami bilan amalga oshirilishi mumkin.
Har 3-4 oyda bir marta shamlarni almashtirish kerak. Shamlarni almashtirish 1 kVt / soat o'z elektr energiyasining narxida faqat 1-2 (!) Kopek.
Piston bloklari, gaz turbinasi bloklaridan farqli o'laroq, suyuqlik bilan sovutiladi, mos ravishda avtonom elektr stantsiyasining xodimlari sovutish suvi darajasini doimiy ravishda kuzatib borishlari va vaqti-vaqti bilan almashtirishni amalga oshirishlari kerak va agar u suv bo'lsa, uni bajarish kerak. kimyoviy tayyorlash.
Pistonli agregatlarning ishlashining yuqoridagi xususiyatlari gaz turbinali qurilmalarda mavjud emas. Gaz turbinali qurilmalari quyidagi kabi sarf materiallari va komponentlardan foydalanmaydi:
- motor moyi,
- sham,
- yog 'filtrlari,
- sovutish suvi,
- yuqori kuchlanishli simlar to'plami.
Ammo gaz turbinalarini joyida ta'mirlash mumkin emas va ancha yuqori gaz iste'molini ekspluatatsiya xarajatlari va pistonli bloklar uchun sarflanadigan materiallar bilan taqqoslab bo'lmaydi.
Nima tanlash kerak? Gaz piston yoki gaz turbinasi qurilmalari?
Elektr stansiyalarining quvvat bloklarining quvvati va atrof-muhit harorati qanday bog'liq?
Atrof-muhit haroratining sezilarli darajada oshishi bilan gaz turbinasi o'rnatish quvvati pasayadi. Ammo haroratning pasayishi bilan gaz turbinasining elektr quvvati, aksincha, ortadi. Mavjud ISO standartlariga muvofiq elektr quvvati parametrlari t +15 ° C da o'lchanadi.
Ba'zida muhim jihat shundaki, gaz turbinasi zavodi shunga o'xshash quvvatdagi piston blokiga qaraganda 1,5 baravar ko'proq bepul issiqlik energiyasini etkazib berishga qodir. Kommunal xizmatlarda kuchli (50 MVt dan) avtonom CHP dan foydalanganda, masalan, bu energiya bloklari turini tanlashda, ayniqsa issiqlik energiyasining katta va bir xil iste'moli bilan hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lishi mumkin.
Aksincha, ko'p miqdorda issiqlik talab qilinmaydigan, lekin elektr energiyasini ishlab chiqarishga e'tibor qaratish zarur bo'lgan joylarda gaz pistonli agregatlardan foydalanish iqtisodiy jihatdan foydali bo'ladi.
Gaz turbinali qurilmalarning chiqishidagi yuqori harorat bug 'turbinasidan elektr stantsiyasining bir qismi sifatida foydalanish imkonini beradi. Agar iste'molchi sarflangan gaz yoqilg'isining bir xil hajmi bilan maksimal miqdorda elektr energiyasini olishi va shu tariqa yuqori elektr samaradorligiga - 59% gacha erishishi kerak bo'lsa, ushbu uskuna talabga ega. Ushbu konfiguratsiyaning energiya majmuasini ishlatish qiyinroq va odatdagidan 30-40% qimmatroq.
Tuzilishida bug 'turbinalari bo'lgan elektr stantsiyalari, qoida tariqasida, juda katta quvvatga mo'ljallangan - 50 MVt va undan yuqori.
Keling, eng muhimi haqida gapiraylik: gaz pistonli agregatlari gaz turbinali quvvat bloklariga nisbatan - samaradorlik
Elektr stantsiyasining samaradorligi ko'proq ahamiyatga ega - chunki u yoqilg'i sarfiga ta'sir qiladi. 1 ishlab chiqarilgan kVt / soat uchun gaz yoqilg'isining o'rtacha o'ziga xos iste'moli gaz pistonli zavod uchun va har qanday yuk rejimida (garchi 25% dan kam bo'lgan uzoq muddatli yuklar pistonli dvigatellar uchun kontrendikedir bo'lsa ham) ancha past.
Pistonli mashinalarning elektr samaradorligi 40-44%, gaz turbinalari esa 23-33% ni tashkil qiladi (bug '-gaz aylanishida turbina 59% gacha samaradorlikni ta'minlashga qodir).
Bug '-gaz aylanishi yuqori elektr stantsiyalarida qo'llaniladi - 50-70 MVt.
Agar siz lokomotiv, samolyot yoki dengiz kemasini ishlab chiqarishingiz kerak bo'lsa, unda hal qiluvchi ko'rsatkichlardan biri elektr stantsiyasining samaradorlik koeffitsienti (COP) hisoblanadi. Lokomotiv, samolyot (yoki kema) dvigatelining ishlashi paytida olingan issiqlik ishlatilmaydi va atmosferaga chiqariladi.
Ammo biz lokomotiv emas, balki elektr stantsiyasini qurmoqdamiz va avtonom elektr stantsiyasi uchun quvvat bloklari turini tanlashda yondashuv biroz boshqacha - bu erda yonuvchan yoqilg'idan foydalanishning to'liqligi haqida gapirish kerak - yoqilg'idan foydalanish koeffitsienti (FU).
Yonish, yoqilg'i asosiy ishni bajaradi - u elektr stantsiyasining generatorini aylantiradi. Yoqilg'i yonish energiyasining qolgan qismi ishlatilishi mumkin bo'lgan va ishlatilishi kerak bo'lgan issiqlikdir. Bunday holda, "umumiy samaradorlik" deb ataladigan, aniqrog'i, elektr stantsiyasining yoqilg'idan foydalanish koeffitsienti (FUE) taxminan 80-90% ni tashkil qiladi.
Agar iste'molchi avtonom elektr stantsiyasining issiqlik energiyasidan to'liq foydalanishni kutsa, bu odatda kam bo'lsa, u holda avtonom elektr stantsiyasining ishlash koeffitsienti (COP) amaliy ahamiyatga ega emas.
Yuk 50% gacha kamaytirilganda, gaz turbinasining elektr samaradorligi pasayadi.
Bundan tashqari, turbinalar yuqori gaz kirish bosimini talab qiladi va buning uchun kompressorlar (piston) o'rnatilishi shart va ular yoqilg'i sarfini oshiradi.
Mini-CHP tarkibidagi gaz turbinali qurilmalari va gaz porshenli dvigatellarni taqqoslash shuni ko'rsatadiki, gaz turbinalari 30-40 MVt dan ortiq quvvatga ega elektr va issiqlik ehtiyojlari bir xil bo'lgan ob'ektlarda o'rnatilishi maqsadga muvofiqdir.
Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, har xil turdagi quvvat bloklarining elektr samaradorligi yoqilg'i sarfiga to'g'ridan-to'g'ri proektsiyaga ega.
Gaz pistonli agregatlari gaz turbinali qurilmalarga qaraganda to'rtdan bir yoki hatto uchdan bir qism kamroq yoqilg'i sarflaydi - bu asosiy xarajat moddasi!
Shunga ko'ra, uskunaning o'ziga o'xshash yoki teng narxi bilan gaz pistonli zavodlardan arzonroq elektr energiyasi olinadi. Gaz - avtonom elektr stantsiyasining ishlashidagi asosiy xarajat moddasi!
Gaz pistonli agregatlar gaz turbinali dvigatellarga qarshi - kirish gaz bosimi
Gaz turbinalaridan foydalanganda doimo yuqori bosimli gaz quvuriga ega bo'lish kerakmi?
Elektr stantsiyalarining barcha turdagi zamonaviy quvvat bloklari uchun etkazib beriladigan gazning bosimi amaliy ahamiyatga ega emas, chunki gaz turbinasi bloki har doim energiya majmuasi narxiga kiritilgan gaz kompressorini o'z ichiga oladi.
Kompressor gazsimon yoqilg'ining kerakli bosim ko'rsatkichlarini ta'minlaydi. Zamonaviy kompressorlar juda ishonchli va kam texnik xizmat ko'rsatadigan qurilmalardir. Zamonaviy texnologiyalar dunyosida ham gaz pistonli dvigatellar, ham gaz turbinalari uchun avtonom elektr stantsiyasining normal ishlashini ta'minlash uchun faqat kerakli miqdordagi gaz yoqilg'isining mavjudligi muhimdir.
Biroq, buni unutmaslik kerak kuchaytiruvchi kompressor ham katta energiya, sarf materiallari va texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi. Paradoksal ravishda, pistonli kompressorlar ko'pincha kuchli turbinalar uchun ishlatiladi.
Gaz pistonli dvigatellar va gaz turbinali qurilmalar - ikki yoqilg'i o'rnatish
Ko'pincha ikki yonilg'i o'rnatish faqat piston bo'lishi mumkinligi haqida yoziladi va aytiladi. Bu rostmi?
Bu haqiqat emas. Gaz turbinalarining barcha taniqli ishlab chiqaruvchilari o'z assortimentida ikki tomonlama yoqilg'iga ega. Ikki yonilg'i o'rnatishning asosiy xususiyati uning tabiiy gazda ham, dizel yoqilg'ida ham ishlash qobiliyatidir. Ikki yoqilg'i zavodida ikki turdagi yoqilg'idan foydalanish tufayli uning mono yoqilg'i zavodlariga nisbatan bir qator afzalliklarini ta'kidlash mumkin:
- tabiiy gaz yo'q bo'lganda, qurilma avtomatik ravishda dizel yoqilg'isiga o'tadi;
- o'tish davrida qurilma avtomatik ravishda dizel ishiga o'tadi.
Ish rejimiga kirishda tabiiy gaz va dizel yoqilg'isida ishlashga o'tishning teskari jarayoni amalga oshiriladi;
Birinchi turbinalar dastlab suyuq yoqilg'ida - kerosinda ishlashga mo'ljallanganligini unutmang.
Ikki yonilg'i qurilmalari hali ham cheklangan qo'llaniladi va ko'pchilik avtonom CHP zavodlari uchun kerak emas - buning uchun oddiyroq muhandislik echimlari mavjud.
Gaz pistonli agregatlari gaz turbinali agregatlariga nisbatan - ishga tushirish soni
Gaz pistonli agregatlarining ishga tushirish soni qancha bo'lishi mumkin?
Ishga tushirish soni: gaz pistonli dvigatel cheksiz ko'p marta ishga tushishi va to'xtashi mumkin va bu uning dvigatelining ishlash muddatiga ta'sir qilmaydi. Ammo gaz-piston bloklarining tez-tez ishga tushishi, yordamchi quvvatni yo'qotishi, eng ko'p yuklangan bloklarning (turbo zaryadlovchi podshipniklari, klapanlar va boshqalar) aşınmasına olib kelishi mumkin.
Agregatni sovuq holatdan tez ishga tushirishda gaz turbinasi issiq kanalining eng muhim tarkibiy qismlari va qismlarida sodir bo'ladigan issiqlik kuchlanishlarining keskin o'zgarishi sababli doimiy, uzluksiz ishlash uchun gaz turbinali qurilmadan foydalanish afzalroqdir.
Gaz turbinali zavodlarga qarshi elektr stantsiyalarining gaz pistonli dvigatellari - kapital ta'mirdan oldin resurs
Ta'mirlashdan oldin o'rnatishning manbai nima bo'lishi mumkin?
Ta'mirlashdan oldin resurs gaz turbinasi uchun 40 000-60 000 ish soatini tashkil qiladi. Gaz pistonli dvigatelning to'g'ri ishlashi va o'z vaqtida texnik xizmat ko'rsatishi bilan bu ko'rsatkich ham 40 000-60 000 ish soatiga teng. Biroq, kapital ta'mirlash ancha oldin sodir bo'lgan boshqa holatlar mavjud.
Gaz pistonli agregatlar gaz turbinali dvigatellarga qarshi - kapital qo'yilmalar va narxlar
Elektr stansiyasini qurish uchun qanday kapital qo'yilmalar (investitsiyalar) talab qilinadi? Avtonom energetika kompleksini kalit taslim asosida qurish qancha turadi?
Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, gaz pistonli dvigatellari bo'lgan issiqlik elektr stansiyasini qurishga investitsiyalar (dollar/kVt) taxminan gaz turbinali zavodlarga teng. Finlyandiyaning 9 MVt quvvatga ega WARTSILA issiqlik elektr stansiyasi mijozga taxminan 14 million yevroga tushadi. Birinchi toifali agregatlar asosidagi xuddi shunday gaz-turbinali issiqlik elektr stansiyasi 15,3 million dollarga tushadi.
Gaz turbinali zavodlarga qarshi gaz pistonli dvigatellar - ekologiya
Ekologik talablar qanday qondiriladi?
Shuni ta'kidlash kerakki, gaz pistonli agregatlari NO x emissiyasi bo'yicha gaz turbinali agregatlardan past. Dvigatel moyi yonib ketganligi sababli, piston bloklari gaz turbinasiga qaraganda atmosferaga zararli chiqindilar miqdori bir oz yuqoriroqdir.
Ammo bu muhim emas: SES mini-CHP joylashgan joyda MPC bo'yicha fon darajasini so'raydi, shundan so'ng dispersiya mini-CHP dan zararli moddalarning "qo'shimchasi" qo'shilishi uchun hisoblab chiqiladi. fon MPC dan oshib ketishiga olib kelmaydi. Bir nechta iteratsiyalar orqali bacaning minimal balandligi tanlanadi, bunda SanPiN talablariga javob beradi. NO x emissiyasi bo'yicha 16 MVt quvvatga ega zavoddan qo'shilish unchalik ahamiyatli emas: 30 m mo'ri balandligida - 0,2 MPC, 50 m da - 0,1 MPC.
Ko'pgina zamonaviy gaz turbinali qurilmalaridan zararli chiqindilar darajasi 20-30 ppm dan oshmaydi va ba'zi loyihalarda bu ma'lum bir qiymatga ega bo'lishi mumkin.
Ish paytida pistonli qurilmalar tebranish va past chastotali shovqinga ega. Shovqinni standart qiymatlarga etkazish mumkin, faqat tegishli muhandislik echimlari kerak. Dispersiyani hisoblashdan tashqari, loyiha hujjatlarining "Atrof-muhitni muhofaza qilish" bo'limini ishlab chiqishda akustik hisob-kitob qilinadi va tanlangan dizayn echimlari va ishlatilgan materiallar shovqin bo'yicha SanPiN talablariga javob beradimi yoki yo'qmi tekshiriladi.
Har qanday uskuna ma'lum bir chastota spektrida shovqin chiqaradi. Gaz turbinali zavodlar bu kubokdan o'tmadi.
Gaz pistonli agregatlar va gaz turbinali dvigatellar - xulosalar
Chiziqli yuklar va N + 1 qoidasiga rioya qilish bilan gaz pistonli dvigatellarni elektr ta'minotining asosiy manbai sifatida ishlatish mumkin. Bunday elektr stantsiyasining bir qismi sifatida ikkinchi turdagi yoqilg'i - dizelni saqlash uchun zaxira birliklari va tanklari kerak.
40-50 MVtgacha bo'lgan quvvat oralig'ida mini-CHPlarda pistonli motorlardan foydalanish mutlaqo oqlangan deb hisoblanadi.
Gaz pistonli agregatlardan foydalanilganda, iste'molchi tashqi quvvat manbaidan butunlay uzoqlashishi mumkin, ammo faqat ataylab va muvozanatli yondashuv bilan.
Piston qurilmalari, shuningdek, elektr energiyasining zaxira yoki favqulodda manbalari sifatida ham foydalanish mumkin.
Pistonli qurilmalarga ma'lum bir alternativ gaz mikroturbinalaridir. To'g'ri, mikroturbinalar narxi juda ko'p "tishlaydi" va o'rnatilgan 1 kVt quvvat uchun ~ 2500-4000 dollarni tashkil qiladi!
Mini-CHP tarkibidagi gaz turbinali qurilmalari va gaz pistonli dvigatellarni taqqoslash shuni ko'rsatadiki, gaz turbinalari 14-15 MVt dan ortiq elektr yukiga ega bo'lgan har qanday ob'ektda o'rnatilishi mumkin, ammo gazning yuqori iste'moli tufayli turbinalar ancha katta quvvatli elektr stansiyalari uchun tavsiya etiladi - 50-70 MVt.
Ko'pgina zamonaviy ishlab chiqarish korxonalari uchun 200 000 soatlik ish juda muhim qiymat emas va rejalashtirilgan texnik xizmat ko'rsatish jadvaliga va turbinaning eskirgan qismlarini bosqichma-bosqich almashtirishga bog'liq: podshipniklar, injektorlar, turli xil yordamchi uskunalar (nasoslar, fanatlar), keyingi ekspluatatsiya. gaz turbinasi zavodi iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiqligicha qolmoqda. Yuqori sifatli gaz pistonli agregatlari bugungi kunda ham 200 000 soatlik ish vaqtini muvaffaqiyatli yengib chiqdi.
Buni butun dunyo bo'ylab gaz turbinali / gaz pistonli zavodlarni ishlatishning zamonaviy amaliyoti tasdiqlaydi.
Avtonom elektr stantsiyasining quvvat bloklarini tanlashda mutaxassis maslahati kerak!
Avtonom elektr stansiyalarini qurishda ham ekspert maslahati va nazorati zarur. Muammoni hal qilish uchun bizga tajriba va tugallangan loyihalarga ega muhandislik kompaniyasi kerak.
Muhandislik sizga maqbul konfiguratsiyani tanlash uchun asosiy va yordamchi uskunani tanlashni malakali, xolis va ob'ektiv ravishda aniqlash imkonini beradi - kelajakdagi elektr stantsiyangizning konfiguratsiyasi.
Malakali muhandislik mijoz uchun sezilarli pul tejash imkonini beradi va bu umumiy xarajatlarning 10-40% ni tashkil qiladi. Energetika sohasidagi professionallardan muhandislik uskunalar yetkazib beruvchilarni loyihalash va tanlashda qimmatli xatolardan qochadi.
Vaqti-vaqti bilan xabarlarda, masalan, falon shtat elektr stansiyasida 400 MVt quvvatga ega CCGT blokining qurilishi qizg'in davom etayotganini, boshqa 2-CHESda esa shunday GTP o'rnatilishini aytishadi. ko'p MVt ishga tushirildi. Bunday voqealar haqida yoziladi, ular yoritiladi, chunki bunday qudratli va samarali agregatlarning kiritilishi nafaqat davlat dasturini amalga oshirishda “qichbaqa”, balki elektr stansiyalari, hududiy energetika tizimi samaradorligini real oshirishdir. va hatto yagona energiya tizimi.
Lekin men sizning e'tiboringizga davlat dasturlari yoki prognoz ko'rsatkichlarini amalga oshirish haqida emas, balki CCGT va GTU haqida keltirmoqchiman. Ushbu ikki atamada nafaqat oddiy odam, balki tajribasiz energetik ham chalkashib ketishi mumkin.
Eng osonidan boshlaylik.
GTU - gaz turbinasi zavodi - bu bir binoda birlashtirilgan gaz turbinasi va elektr generatoridir. Uni issiqlik elektr stantsiyasiga o'rnatish foydalidir. Bu samarali va ko'plab CHP rekonstruktsiyalari aynan shunday turbinalarni o'rnatishga qaratilgan.
Bu issiqlik stansiyasining soddalashtirilgan ish aylanishi:
Gaz (yoqilg'i) qozonga kiradi, u erda yonadi va issiqlikni suvga o'tkazadi, bu esa qozonni bug 'shaklida qoldirib, bug' turbinasini aylantiradi. Bug 'turbinasi generatorni aylantiradi. Biz elektr energiyasini generatordan olamiz, kerak bo'lsa turbinadan sanoat ehtiyojlari uchun bug' olamiz (isitish, isitish).
Va gaz turbinasi zavodida gaz yonib ketadi va elektr energiyasini ishlab chiqaradigan gaz turbinasini aylantiradi va chiqadigan gazlar chiqindi issiqlik qozonida suvni bug'ga aylantiradi, ya'ni. gaz ikki tomonlama foyda bilan ishlaydi: birinchi navbatda u yoqadi va turbinani aylantiradi, keyin qozondagi suvni isitadi.
Va agar gaz turbinasi zavodining o'zi batafsilroq ko'rsatilgan bo'lsa, u quyidagicha ko'rinadi:
Ushbu videoda gaz turbinasi zavodida qanday jarayonlar sodir bo'lishi aniq ko'rsatilgan.
Ammo hosil bo'lgan bug 'ishlash uchun qilingan bo'lsa, bu yanada foydali bo'ladi - uni bug 'turbinasiga qo'ying, shunda boshqa generator ishlaydi! Shunda bizning GTU bug'-gaz blokiga (CCGT) aylanadi.
Natijada, PSU kengroq tushunchadir. Bu birlik mustaqil quvvat blokidir, unda yoqilg'i bir marta ishlatiladi va elektr energiyasi ikki marta ishlab chiqariladi: gaz turbinasi zavodida va bug 'turbinasida. Ushbu tsikl juda samarali va taxminan 57% samaradorlikka ega! Bu juda yaxshi natija, bu sizga bir kilovatt-soat elektr energiyasini olish uchun yoqilg'i sarfini sezilarli darajada kamaytirish imkonini beradi!
Belorussiyada elektr stantsiyalarining samaradorligini oshirish uchun gaz turbinalari mavjud CHP sxemasiga "ustki tuzilma" sifatida ishlatiladi va CCGTlar mustaqil energiya bloklari sifatida shtat elektr stantsiyalarida qurilmoqda. Elektr stansiyalarida ishlaydigan ushbu gaz turbinalari nafaqat "prognoz texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlar" ni oshiradi, balki ishlab chiqarishni boshqarishni ham yaxshilaydi, chunki ular yuqori manevrga ega: ishga tushirish tezligi va quvvatni oshirish.
Bu gaz turbinalari qanchalik foydali!
Maqolada eng oddiy gaz turbinasi samaradorligi qanday hisoblanganligi tasvirlangan, ularning samaradorligi va boshqa xususiyatlarini solishtirish uchun turli xil gaz turbinalari va estrodiol aylanishli qurilmalarning jadvallari berilgan.
Gaz turbinasi va bug'-gaz texnologiyalaridan sanoatda foydalanish sohasida Rossiya dunyoning ilg'or davlatlaridan ancha orqada qoldi.
Yuqori quvvatli gaz va kombinatsiyalangan elektr stansiyalarini ishlab chiqarish bo'yicha jahon yetakchilari: GE, Siemens Wistinghouse, ABB - 280-320 MVt gaz turbinali stansiyalarining quvvat birligining qiymatlariga va 40% dan ortiq samaradorlikka erishdilar. bug'-energiya ustki tuzilmasidan kombinatsiyalangan siklda (shuningdek, ikkilik deb ataladi) foydalanish - 430-480 MVt quvvatga ega, 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'rsatadigan 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 stansiyasining mutlaq elektr samaradorligi:
- Samaradorlik \u003d Nel / Q dist
CCGT samaradorligi GTU samaradorligidan yuqori chunki birlashgan tsiklli zavod gaz turbinasi chiqindi gazlarining issiqligini ishlatadi. 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 - siklning ikkiliklik 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
| B | GTU samaradorligi | PSU samaradorligi | CCGT samaradorligi |
| 1 | 0,32 | 0,3 | 0,524 |
| 1 | 0,36 | 0,32 | 0,565 |
| 1 | 0,36 | 0,36 | 0,590 |
| 1 | 0,38 | 0,38 | 0,612 |
| 0,3 | 0,32 | 0,41 | 0,47 |
| 0,4 | 0,32 | 0,41 | 0,486 |
| 0,3 | 0,36 | 0,41 | 0,474 |
| 0,4 | 0,36 | 0,41 | 0,495 |
| 0,3 | 0,36 | 0,45 | 0,51 |
| 0,4 | 0,36 | 0,45 | 0,529 |
Keling, gaz turbinalari samaradorligini tavsiflovchi jadvallarni va ulardan keyin ushbu gaz dvigatellari bilan CCGT ko'rsatkichlarini ketma-ket ravishda taqdim etamiz va individual gaz turbinasi samaradorligini va CCGT samaradorligini solishtiramiz.
Zamonaviy kuchli gaz turbinalarining xususiyatlari
ABB gaz turbinalari
| Xarakterli | GTU modeli | |
| Qayta isitish bilan GT26GTU | Qayta isitish bilan GT24GTU | |
| ISO quvvati MVt | 265 | 183 |
| samaradorlik % | 38,5 | 38,3 |
| 30 | 30 | |
| 562 | 391 | |
| 1260 | 1260 | |
| 610 | 610 | |
| 50 | 50 | |
ABB gaz turbinalari bilan birlashtirilgan tsiklli zavodlar
GE gaz turbinalari
| Xarakterli | GTU modeli | |||
| MS7001FA | MS9001FA | MS7001G | MS9001G | |
| ISO quvvati MVt | 159 | 226,5 | 240 | 282 |
| samaradorlik % | 35,9 | 35,7 | 39,5 | 39,5 |
| Kompressor bosimi nisbati | 14,7 | 14,7 | 23,2 | 23,2 |
| GTU egzozidagi ishchi suyuqlikning iste'moli kg / s | 418 | 602 | 558 | 685 |
| Dastlabki harorat, ishchi pichoqlar oldida 1 osh qoshiq. Bilan | 1288 | 1288 | 1427 | 1427 |
| Egzozdagi ishchi suyuqlikning harorati C | 589 | 589 | 572 | 583 |
| Generator tezligi 1/s | 60 | 50 | 60 | 50 |
Shuningdek o'qing: Nima uchun kombinatli issiqlik elektr stansiyalarini qurish kerak? Kombinatsiyalangan tsiklli zavodlarning afzalliklari nimada.
GE gaz turbinalari bilan birlashtirilgan tsiklli zavodlar
| Xarakterli | GTU modeli | |||
| MS7001FA | MS9001FA | MS7001G | MS9001G | |
| CCGT ning gaz turbinasi qismining tarkibi | 1xMS7001FA | 1xMS9001FA | 1xMS9001G | 1xMS9001H |
| CCGT modeli | S107FA | S109FA | S109G | S109H |
| CCGT quvvati MVt | 259.7 | 376.2 | 420.0 | 480.0 |
| CCGT samaradorligi % | 55.9 | 56.3 | 58.0 | 60.0 |
Siemens gaz turbinalari
| Xarakterli | GTU modeli | |||
| V64.3A | V84.3A | V94.3A | ||
| ISO quvvati MVt | 70 | 170 | 240 | |
| samaradorlik % | 36,8 | 38 | 38 | |
| Kompressor bosimi nisbati | 16,6 | 16,6 | 16,6 | |
| GTU egzozidagi ishchi suyuqlikning iste'moli kg / s | 194 | 454 | 640 | |
| Dastlabki harorat, ishchi pichoqlar oldida 1 osh qoshiq. Bilan | 1325 | 1325 | 1325 | |
| Egzozdagi ishchi suyuqlikning harorati C | 565 | 562 | 562 | |
| Generator tezligi 1/s | 50/60 | 60 | 50 | |
Siemens gaz turbinalari bilan birlashtirilgan tsiklli zavodlar
Westinghouse-Mitsubishi-Fiat gaz turbinalari
| Xarakterli | GTU modeli | ||||
| 501F | 501G | 701F | 701G1 | 701G2 | |
| ISO quvvati MVt | 167 | 235,2 | 251,1 | 271 | 308 |
| samaradorlik % | 36,1 | 39 | 37 | 38,7 | 39 |
| Kompressor bosimi nisbati | 14 | 19,2 | 16,2 | 19 | 21 |
| GTU egzozidagi ishchi suyuqlikning iste'moli kg / s | 449,4 | 553,4 | 658,9 | 645 | 741 |
| Dastlabki harorat, ishchi pichoqlar oldida 1 osh qoshiq. Bilan | 1260 | 1427 | 1260 | 1427 | 1427 |
| Egzozdagi ishchi suyuqlikning harorati C | 596 | 590 | 569 | 588 | 574 |
| Generator tezligi 1/s | 60 | 60 | 50 | 50 | 50 |
Gaz turbinali bloklari (GTU) sanoatda, transport sohasida talabga ega va energetika sanoatida keng qo'llaniladi. Ushbu uskunaning dizayni juda murakkab emas, u yuqori samaradorlikka ega va ulardan foydalanish tejamkor.
Gaz turbinalari ko'p jihatdan dizel yoki benzinda ishlaydigan dvigatellarga o'xshaydi: ichki yonuv dvigatelida bo'lgani kabi, yoqilg'ining yonishi natijasida olingan issiqlik energiyasi mexanik energiyaga aylanadi. Shu bilan birga, yonish mahsulotlari ochiq turdagi qurilmalarda, yopiq tizimlarda - gaz yoki oddiy havoda qo'llaniladi. Ikkalasi ham bir xil talabga ega. Ochiq va yopiq turbinalar bilan bir qatorda turbokompressorli turbinalar va erkin pistonli gaz generatorlari bo'lgan qurilmalar mavjud.
Doimiy bosim ostida ishlaydigan turbokompressor tipidagi zavodda gaz turbinasi dizayni va ishlashini ko'rib chiqish eng osondir.
Gaz turbinasi dizayni
Gaz turbinasi kompressor, havo kanali, yonish kamerasi, nozul, oqim qismi, qo'zg'almas va ishchi pichoqlar, chiqindi gaz trubkasi, vites qutisi, pervanel va ishga tushirish dvigatelidan iborat.
Ishga tushirish motori turbinani ishga tushirish uchun javobgardir. U kompressorni boshqaradi, u kerakli tezlikka aylanadi. Keyin:
- kompressor atmosferadagi havoni ushlaydi va uni siqadi;
- havo havo kanali orqali yonish kamerasiga yuboriladi;
- yoqilg'i bir xil kameraga nozul orqali kiradi;
- gaz va havo aralashadi va doimiy bosimda yonadi, natijada yonish mahsulotlari hosil bo'ladi;
- yonish mahsulotlari havo bilan sovutiladi, shundan so'ng ular oqim yo'liga kiradi;
- sobit pichoqlarda gaz aralashmasi kengayadi va tezlashadi, keyin u ishlaydigan pichoqlarga yo'naltiriladi va ularni harakatga keltiradi;
- egzoz aralashmasi turbinadan quvur orqali chiqadi;
- turbina vites qutisi orqali kinetik energiyani kompressor va pervanelga uzatadi.
Shunday qilib, havo bilan aralashgan gaz, yondirilganda, ish muhitini hosil qiladi, u kengayib, tezlashtiradi va pichoqlarni va ularning orqasida pervaneni aylantiradi. Keyinchalik, kinetik energiya elektr energiyasiga aylanadi yoki kemani harakatga keltirish uchun ishlatiladi.
Issiqlikni qayta tiklash tamoyilidan foydalanib, yoqilg'ini tejashingiz mumkin. Bunday holda, turbinaga kiradigan havo chiqindi gazlar bilan isitiladi. Natijada, zavod kamroq yoqilg'i sarflaydi va ko'proq kinetik energiya ishlab chiqariladi. Havo isitiladigan regenerator, shuningdek, chiqindi gazlarni sovutish uchun ham xizmat qiladi.
Yopiq turdagi gaz turbinasining xususiyatlari
Ochiq turdagi gaz turbinasi atmosferadan havo oladi va chiqindi gazni tashqaridan chiqaradi. Agar jihoz odamlar ishlaydigan yopiq xonada bo'lsa, bu juda samarali va xavfli emas. Bunday holda, yopiq turdagi gaz turbinasi ishlatiladi. Bunday turbinalar sarflangan ishchi suyuqlikni atmosferaga chiqarmaydi, balki uni kompressorga yo'naltiradi. U yonish mahsulotlari bilan aralashmaydi. Natijada, turbinada aylanib yuruvchi ishchi muhit toza bo'lib qoladi, bu esa o'rnatishning ishlash muddatini oshiradi va buzilishlar sonini kamaytiradi.
Biroq, yopiq turbinalar juda katta. Tashqariga chiqmaydigan gazlar etarli darajada samarali sovutilishi kerak. Bu faqat katta issiqlik almashtirgichlarda mumkin. Shuning uchun, o'rnatishlar etarli joy bo'lgan katta kemalarda qo'llaniladi.
Yopiq gaz turbinalari yadro reaktoriga ham ega bo'lishi mumkin. Issiqlik tashuvchisi sifatida ular karbonat angidrid, geliy yoki azotdan foydalanadilar. Gaz reaktorda isitiladi va turbinaga yuboriladi.
GTP va ularning bug 'turbinalari va ichki yonuv dvigatellaridan farqlari
Gaz turbinalari ichki yonuv dvigatellaridan soddaroq dizayni va ta'mirlash qulayligi bilan farq qiladi. Ularning krank mexanizmiga ega emasligi ham muhimdir, bu esa ichki yonish dvigatelini katta va og'ir qiladi. Turbina engilroq va shunga o'xshash quvvatga ega dvigateldan taxminan yarmi kamroq. Bundan tashqari, u past sifatli yoqilg'ida ishlashi mumkin.
Gaz turbinalari bug 'turbinalaridan kichik o'lchamlari va oddiy ishga tushirilishi bilan farq qiladi. Ularni parvarish qilish bug 'o'simliklariga qaraganda osonroq.
Ularning turbinalari va kamchiliklari bor: ular ichki yonuv dvigatellari bilan solishtirganda unchalik tejamkor emas, ular ko'proq shovqin qiladi, tezroq yaroqsiz holga keladi. Biroq, bu transportda, sanoatda va hatto kundalik hayotda gaz turbinalaridan foydalanishga to'sqinlik qilmaydi. Turbinalar dengiz va daryo kemalariga o'rnatiladi, elektr stantsiyalarida, nasos uskunalarida va boshqa ko'plab sohalarda qo'llaniladi. Ular qulay va mobil, shuning uchun ular tez-tez ishlatiladi.
"Turbo", "turbojet", "turboprop" - bu atamalar transport vositalari va statsionar elektr inshootlarini loyihalash va texnik xizmat ko'rsatish bilan shug'ullanadigan 20-asr muhandislarining leksikoniga mustahkam kirdi. Ular hatto tegishli sohalarda va reklamada, mahsulot nomiga maxsus kuch va samaradorlik haqida ma'lumot berishni xohlashganda qo'llaniladi. Aviatsiya, raketalar, kemalar va elektr stantsiyalarida gaz turbinasi ko'pincha ishlatiladi. U qanday tashkil etilgan? U tabiiy gazda ishlaydimi (nomi shuni ko'rsatadiki) va ular qanday? Turbina boshqa turdagi ichki yonuv dvigatellaridan nimasi bilan farq qiladi? Uning afzalliklari va kamchiliklari qanday? Ushbu savollarga imkon qadar to'liq javob berishga urinish ushbu maqolada keltirilgan.
Rossiyaning mashinasozlik yetakchisi UEC
Rossiya, SSSR parchalanganidan keyin tashkil topgan boshqa ko'plab mustaqil davlatlardan farqli o'laroq, mashinasozlik sanoatini sezilarli darajada saqlab qoldi. Xususan, Saturn kompaniyasi maxsus maqsadli elektr stansiyalarini ishlab chiqarish bilan shug'ullanadi. Ushbu kompaniyaning gaz turbinalari kemasozlik, xomashyo sanoati va energetikada qo'llaniladi. Mahsulotlar yuqori texnologiyali bo'lib, ular o'rnatish, disk raskadrovka va foydalanish jarayonida alohida yondashuvni, shuningdek, rejali texnik xizmat ko'rsatish uchun maxsus bilim va qimmatbaho uskunalarni talab qiladi. Bu xizmatlarning barchasi UEC mijozlari uchun mavjud - Gaz turbinalari, bugungi kunda deyiladi. Dunyoda bunday korxonalar unchalik ko'p emas, garchi asosiy mahsulotni joylashtirish printsipi bir qarashda oddiy bo'lsa ham. To'plangan tajriba katta ahamiyatga ega, bu ko'plab texnologik nozikliklarni hisobga olish imkonini beradi, ularsiz jihozning mustahkam va ishonchli ishlashiga erishish mumkin emas. Bu erda UEC mahsulot assortimentining faqat bir qismi: gaz turbinalari, elektr stantsiyalari, gaz nasos agregatlari. Mijozlar orasida "Rosatom", "Gazprom" va kimyo sanoati va energetikaning boshqa "kitlari" bor.
Bunday murakkab mashinalarni ishlab chiqarish har bir holatda individual yondashuvni talab qiladi. Gaz turbinasini hisoblash hozirda to'liq avtomatlashtirilgan, ammo simli diagrammalarning materiallari va xususiyatlari har bir alohida holatda muhimdir.
Va hammasi juda oson boshlandi ...
Qidiruvlar va juftliklar
Oqimning translatsiya energiyasini aylanish kuchiga aylantirish bo'yicha birinchi tajribalar insoniyat tomonidan qadimgi davrlarda oddiy suv g'ildiragi yordamida amalga oshirilgan. Har bir narsa juda oddiy, suyuqlik yuqoridan pastgacha oqadi, uning oqimiga pichoqlar joylashtiriladi. Perimetr bo'ylab ular bilan jihozlangan g'ildirak aylanmoqda. Shamol tegirmoni xuddi shunday ishlaydi. Keyin bug 'asri keldi va g'ildirak tezroq aylandi. Aytgancha, qadimgi yunon Heron tomonidan Masih tug'ilishidan taxminan 130 yil oldin ixtiro qilingan "eolipil" aynan shu printsip bo'yicha ishlaydigan bug 'dvigateli edi. Aslida, bu tarix faniga ma'lum bo'lgan birinchi gaz turbinasi edi (oxir-oqibat, bug 'suvning gazsimon birikmasidir). Biroq, bugungi kunda bu ikki tushunchani ajratish odatiy holdir. O'shanda Heronning ixtirosi Iskandariyada qiziqish bilan bo'lsa-da, unchalik ishtiyoqsiz qabul qilingan. Turbina tipidagi sanoat uskunalari faqat 19-asrning oxirida, shved Gustaf Laval nozul bilan jihozlangan dunyodagi birinchi faol quvvat blokini yaratgandan keyin paydo bo'ldi. Taxminan bir xil yo'nalishda muhandis Parsons ishladi va o'z mashinasini bir nechta funktsional bog'langan qadamlar bilan ta'minladi.
Gaz turbinalarining tug'ilishi
Bir asr oldin, Jon Barberning ajoyib g'oyasi bor edi. Nima uchun birinchi navbatda bug'ni isitish kerak, yoqilg'ining yonishi paytida hosil bo'lgan chiqindi gazni to'g'ridan-to'g'ri ishlatish osonroq emasmi va shu bilan energiyani aylantirish jarayonida keraksiz vositachilikni yo'q qiladimi? Birinchi haqiqiy gaz turbinasi shunday paydo bo'ldi. 1791 yil patenti otsiz aravada foydalanishning asosiy g'oyasini belgilaydi, ammo uning elementlari bugungi kunda zamonaviy raketa, samolyot, tank va avtomobil dvigatellarida qo'llaniladi. Reaktiv dvigatelni yaratish jarayonining boshlanishi 1930 yilda Frank Uitl tomonidan berilgan. U samolyotni harakatga keltirish uchun turbinadan foydalanish g'oyasini o'ylab topdi. Keyinchalik u ko'plab turboprop va turbojet loyihalarida rivojlanishni topdi.
Nikola Tesla gaz turbinasi
Mashhur olim-ixtirochi o‘rganilayotgan masalalarga hamisha nostandart tarzda yondashgan. Eshkaklar yoki pichoqli g'ildiraklar tekis narsalarga qaraganda muhitning harakatini yaxshiroq "ushlashi" hammaga ayon bo'lib tuyuldi. Tesla o'ziga xos tarzda isbotladiki, agar siz rotor tizimini o'qda ketma-ket joylashtirilgan disklardan yig'sangiz, u holda gaz oqimi bilan chegara qatlamlarini yig'ib, u aylanayotganidan yomonroq emas, ba'zi hollarda esa yaxshiroq aylanadi. ko'p qanotli pervanel. To'g'ri, harakatlanuvchi vositaning yo'nalishi tangensial bo'lishi kerak, bu har doim ham zamonaviy birliklarda mumkin emas yoki kerakli emas, lekin dizayn juda soddalashtirilgan - bu pichoqlarga umuman kerak emas. Tesla sxemasi bo'yicha gaz turbinasi hali qurilmayapti, lekin bu g'oya o'z vaqtini kutayotgandir.
elektr sxemasi
Endi mashinaning asosiy qurilmasi haqida. Bu eksa (rotor) va sobit qismga (stator) o'rnatilgan aylanuvchi tizimning kombinatsiyasi. Milda konsentrik panjara hosil qiluvchi ishchi pichoqlari bo'lgan disk mavjud bo'lib, ular maxsus nozullar orqali bosim ostida etkazib beriladigan gaz ta'sirida ta'sir qiladi. Keyin kengaytirilgan gaz pervanelga kiradi, shuningdek, pichoqlar bilan jihozlangan, ishchilar deb ataladi. Havo-yonilg'i aralashmasining kirishi va chiqishi (egzoz) uchun maxsus quvurlar qo'llaniladi. Kompressor ham umumiy sxemada ishtirok etadi. Kerakli ish bosimiga qarab, boshqa printsip bo'yicha amalga oshirilishi mumkin. Uning ishlashi uchun energiyaning bir qismi havoni siqish uchun ishlatiladigan eksadan olinadi. Gaz turbinasi havo-yonilg'i aralashmasining yonish jarayoni orqali ishlaydi, bu esa hajmning sezilarli darajada oshishi bilan birga keladi. Mil aylanadi, uning energiyasi foydali bo'lishi mumkin. Bunday sxema bitta devirli deb ataladi, lekin agar u takrorlansa, u ko'p bosqichli hisoblanadi.
Samolyot turbinalarining afzalliklari
Taxminan 50-yillarning o'rtalaridan boshlab samolyotlarning yangi avlodi, shu jumladan yo'lovchilar paydo bo'ldi (SSSRda bular Il-18, An-24, An-10, Tu-104, Tu-114, Tu-124 va boshqalar. ), konstruksiyalarida samolyot pistonli dvigatellari turbinali dvigatellar bilan nihoyat va qaytarib bo'lmaydigan tarzda almashtirildi. Bu ushbu turdagi elektr stantsiyasining samaradorligini ko'rsatadi. Gaz turbinasining xarakteristikalari ko'p jihatdan karbüratörlü dvigatellarning parametrlaridan, xususan, aviatsiya uchun muhim bo'lgan quvvat / og'irlik nuqtai nazaridan, shuningdek, ishonchlilikning bir xil darajada muhim ko'rsatkichlaridan ustundir. Kamroq yoqilg'i sarfi, kamroq harakatlanuvchi qismlar, yaxshi atrof-muhit ko'rsatkichlari, shovqin va tebranishlarni kamaytirish. Turbinalar yoqilg'i sifati uchun kamroq ahamiyatga ega (buni yonilg'i tizimlari haqida aytish mumkin emas), ularga xizmat ko'rsatish osonroq, ular kamroq moylash moyini talab qiladi. Umuman olganda, bir qarashda ular metalldan emas, balki mustahkam fazilatlardan iborat bo'lib tuyuladi. Afsuski, unday emas.
Gaz turbinali dvigatellarning kamchiliklari mavjud
Gaz turbinasi ish paytida qizib ketadi va issiqlikni atrofdagi struktura elementlariga o'tkazadi. Bu, ayniqsa, aviatsiyada, quyruq blokining pastki qismini reaktiv oqim bilan yuvishni o'z ichiga olgan redanni joylashtirish sxemasidan foydalanganda juda muhimdir. Va dvigatel korpusining o'zi maxsus issiqlik izolatsiyasini va yuqori haroratga bardosh beradigan maxsus refrakter materiallardan foydalanishni talab qiladi.
Gaz turbinalarini sovutish murakkab texnik muammodir. Bu hazil emas, ular tanada sodir bo'ladigan deyarli doimiy portlash rejimida ishlaydi. Ba'zi rejimlarda samaradorlik karbüratörlü dvigatellarga qaraganda pastroqdir, ammo ikkita kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sxemasidan foydalanilganda, bu kamchilik yo'q qilinadi, garchi dizayn sxemaga "kuchaytiruvchi" kompressorlarni kiritishda bo'lgani kabi murakkablashsa ham. Turbinalarning tezlashishi va ish rejimiga erishish biroz vaqt talab etadi. Jihoz qanchalik tez-tez ishga tushsa va to'xtasa, u tezroq eskiradi.
To'g'ri ariza
To'g'ri, hech qanday tizim kamchiliklarsiz bo'lmaydi. Ularning har birining bunday qo'llanilishini topish juda muhim, unda uning afzalliklari aniqroq namoyon bo'ladi. Misol uchun, gaz turbinasi bilan ishlaydigan American Abrams kabi tanklar. Uni yuqori oktanli benzindan tortib viskigacha yonadigan har qanday narsa bilan to'ldirish mumkin va u juda ko'p quvvat chiqaradi. Bu juda yaxshi misol bo'lmasligi mumkin, chunki Iroq va Afg'onistondagi tajriba kompressor pichoqlarining qumga nisbatan zaifligini ko'rsatdi. Gaz turbinalarini ta'mirlash AQShda, ishlab chiqarish zavodida amalga oshirilishi kerak. Tankni u erga, keyin orqaga olib boring va texnik xizmat ko'rsatishning o'zi, shuningdek aksessuarlar ...
Vertolyotlar, Rossiya, Amerika va boshqa mamlakatlar, shuningdek, kuchli tezyurar qayiqlar tiqilib qolishdan kamroq ta'sir ko'rsatadi. Suyuq raketalarda ular ajralmas hisoblanadi.
Zamonaviy harbiy kemalar va fuqarolik kemalarida ham gaz turbinali dvigatellar mavjud. Va shuningdek energiya.
Trigenerator elektr stansiyalari
Samolyot ishlab chiqaruvchilari duch keladigan muammolar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun sanoat uskunalarini ishlab chiqaruvchilarni tashvishga solmaydi. Bu holatda vazn endi unchalik muhim emas va siz samaradorlik va umumiy samaradorlik kabi parametrlarga e'tibor qaratishingiz mumkin. Gaz turbinali generator bloklari massiv ramkaga, ishonchli ramkaga va qalinroq pichoqlarga ega. Ishlab chiqarilgan issiqlikni tizimning o'zida ikkilamchi qayta ishlashdan tortib, maishiy binolarni isitish va assimilyatsiya tipidagi sovutish moslamalarini issiqlik bilan ta'minlashgacha bo'lgan turli ehtiyojlar uchun ishlatish juda mumkin. Ushbu yondashuv trigenerator deb ataladi va bu rejimda samaradorlik 90% ga yaqinlashadi.
Atom elektr stansiyalari
Gaz turbinasi uchun uning qanotlariga o'z energiyasini beradigan qizdirilgan muhitning manbai nimadan iboratligi hech qanday asosiy farq qilmaydi. Bu yonib ketgan havo-yonilg'i aralashmasi yoki oddiygina qizib ketgan bug '(suv emas) bo'lishi mumkin, asosiysi uning uzluksiz quvvat ta'minotini ta'minlaydi. Asosiysi, barcha atom elektr stantsiyalari, suv osti kemalari, samolyot tashuvchilar, muzqaymoqlar va ba'zi harbiy yer usti kemalari (masalan, Pyotr Birinchi raketa kreyseri) bug 'bilan aylanadigan gaz turbinasiga (GTU) asoslangan. Xavfsizlik va atrof-muhit muammolari yopiq birlamchi tsiklni talab qiladi. Bu shuni anglatadiki, birlamchi issiqlik agenti (birinchi namunalarda bu rolni qo'rg'oshin o'ynagan, endi u kerosin bilan almashtirildi) yonilg'i elementlari atrofida aylana bo'ylab oqadigan yaqin reaktor zonasini tark etmaydi. Ishlaydigan moddaning isishi keyingi davrlarda amalga oshiriladi va bug'langan karbonat angidrid, geliy yoki azot turbinaning g'ildiragini aylantiradi.
Keng dastur
Murakkab va yirik qurilmalar deyarli har doim o'ziga xos bo'lib, ularni ishlab chiqarish kichik partiyalarda yoki umuman bitta nusxada amalga oshiriladi. Ko'pincha katta miqdorda ishlab chiqarilgan birliklar iqtisodiyotning tinch tarmoqlarida, masalan, uglevodorod xom ashyosini quvurlar orqali haydash uchun ishlatiladi. Aynan shular UEC kompaniyasi tomonidan Saturn brendi ostida ishlab chiqariladi. Nasos stantsiyalarining gaz turbinalari ularning nomiga to'liq mos keladi. Ular haqiqatan ham tabiiy gazni o'z energiyasidan foydalanib, o'z ishlari uchun ishlatadilar.