תחנות כוח של טורבינות גז. תחנת כוח ניידת של טורבינת גז

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

לתפקודם של מתקנים תעשייתיים וכלכליים הממוקמים במרחק ניכר מקווי החשמל המרכזיים, נעשה שימוש במתקני ייצור חשמל בקנה מידה קטן. הם יכולים לפעול על סוגים שונים של דלק. תחנות כוח של טורבינות גז הן הנפוצות ביותר בשל היעילות הגבוהה שלהן, היכולת להפיק אנרגיה תרמית ומספר תכונות אחרות.

עקרון הפעולה

הבסיס של תחנת כוח בטורבינת גז (GTPP) הוא מנוע טורבינת גז - תחנת כוח הפועלת על אנרגיית בעירה של דלק גזי, המחוברת מכנית לגנרטורים חשמליים ומשולבת איתם למערכת אחת. מפעל טורבינת הגז הוא מנוע הבעירה הפנימית החזק ביותר. ההספק הספציפי שלו יכול להיות 6 קילוואט/ק ג.

בניגוד לסוגי כוח אחריםמתקנים, במנועי טורבינת גז כל התהליכים מתרחשים בזרם של גז שנע ללא הרף. אוויר אטמוספרי שנדחס על ידי מדחסים נכנס לתא הבעירה יחד עם דלק. התערובת מתלקחת עם שחרור של כמות גדולה של תוצרי בעירה בלחץ גבוה, המפעילים לחץ על הלהבים, מסובבים אותם, ואיתם את הגנרטורים החשמליים.

הקיבולת של תחנת כוח בטורבינת גז נעה בין 20 קילוואט לכמה מאות מגה וואט. כל חומר בעירה שניתן לפזר (לטחון דק) ולהציג בצורה גזית יכול לשמש כדלק.

יתרונות GTPP

יתרון חשוב של תחנות כוח של טורבינות גז הוא האפשרות של שימוש בו-זמני בשני סוגי אנרגיה - חשמלית ותרמית. יתרה מכך, כמות החום הניתנת לצרכן גדולה פי שניים עד שלושה מכמות החשמל שנוצרת. קוגנרציה (תהליך הפקת שני סוגי אנרגיה) מתאפשר כאשר מותקן דוד פסולת מיוחד על מפלט הטורבינה.

באמצעות תחנות כוח של טורבינות גז, אפשר ליצור מתחמי אנרגיה אוטונומיים שיכולים לפתור מספר בעיות בו-זמנית:

1. ספק חשמל למתקנים פרטיים ותעשייתיים.
2. נצל גז תוצר לוואי מהפקת נפט.
3. חמם חדרים טכניים ובנייני מגורים עם חימום צד.

כל זה מאפשר לנו להוזיל משמעותית את עלות האספקה של המיזם, ליצור תנאים אופטימליים לעבודת כוח אדם ולרכז משאבים חומריים והון בהרחבת הייצור ופתרון משימות אחרות וחשובות יותר.

תכונות של תחנות כוח של טורבינות גז

אחד המאפיינים העיקריים של ה-GTPP הוא היכולת לפעול כמעט על כל סוג של דלק. כפי שצוין קודם לכן, תחנות כוח של טורבינות גז יכולות להשתמש בדלק שניתן לפזר להפעלה. זה יכול להיות בנזין, מזוט, נפט, גז טבעי, אלכוהול ואפילו פחם כתוש.

אין כמעט אלמנטים נעים בעיצוב ה-GTPP. ניתן לתלות את החלק הנע היחיד המשלב את רוטור הגנרטור, גלגלי הטורבינה והקומפרס באמצעות מיסב דינמי גז. כתוצאה מכך, הבלאי של יחידות העבודה יצטמצם למינימום, דבר שישפיע באופן משמעותי על עמידות ההתקנה.

במקביל, תקופת תחזוקת השירות גדלה עד 60 אלף שעות פעילות רציפה או עד 7 שנות פעילות. תחנות כוח של טורבינות גז אינן יכולות לשמש כמקורות אנרגיה גיבוי, מכיוון שבזמן ההפעלה, חלקים נשחקים באופן אינטנסיבי במיוחד. מספר השקות המפעל מוגבל ל-300 בשנה.

Mobile GTES

מקום מיוחד במגזר התעשייתי תופס על ידי יחידות של טורבינות גז ניידות. שלא כמו GTPPs קונבנציונליים, הם בעלי ממדים ומשקל קטנים יותר, מצוידים בפלטפורמה ניידת ומצוידים במערכות בקרה אלקטרוניות. ככלל, מתחמים כאלה משמשיםשחזור אספקת החשמל למתקן.

תחנת הכוח הניידת של טורבינת הגז פרוסה באתרים מרוצפים המספקים עמדה יציבה. מחובר אליו קו דלק, ובסביבה הקרובה מותקנת תחנת משנה. זמן הפריסה תלוי בסוג ההתקנה, אך בדרך כלל אינו עולה על 8-12 שעות.

הקיבולת של יחידות ניידות נע בין 5 ל-25 MW. במקביל, היעילות של GTPPs ניידים מתחילה לצמוח מ-35%. כמו תחנות כוח נייחות, גם מתחמים ניידים פולטים אנרגיה תרמית. אך יחד עם זאת, הם יוצרים פחות עלויות הקשורות לתפעול והפעלה.

תחנות כוח במחזור משולב

מפעל קיטור וגז יכול להיקרא שינוי של GTPP. כמו תחנות כוח של טורבינות גז, גנרטורים כאלה משתמשים באנרגיית הבעירה של דלק מפוזר. אבל במעבר דרך הטורבינה, תוצרים גזים מוותרים רק על חלק מהאנרגיה שלהם ומשתחררים לאטמוספירה במצב מחומם. מפעלי מחזור משולב משתמשים בחום זה.

התכנון של מחוללי כוח במחזור משולב כולל תחנת כוח קיטור, הממוקמת בחלק הקצה של הטורבינה. הוא מכיל מים רותחים מתוצרי בעירה מחוממים. נוצרת כמות עצומה של קיטור, אשר מסובבת את הטורבינה ומניעה את הגנרטור הנוסף.

תחנות כוח של טורבינת גז ומחזור משולב יכולות לשמש בכל התעשיותבתעשייה, אבל הסוג השני של גנרטורים עדיף, כי היעילות שלהם היא יותר מ-60%.

אפליקציות GTPS

השימוש במפעלי טורבינות גז מומלץ לצרכנים המרוחקים מקווי אספקת חשמל מרכזיים, כמו גם למתקנים הפועלים בעונתיות. במקרה זה, עלות אספקת החשמל למפעל תהיה נמוכה יותר מאשר עבור חיבור לקווי חשמל.

יש להשתמש ב-GTPP בגודל גדול במקום בתחנות כוח תרמיות אם יש מקור זול לדלק. מצב זה אופייני לאזורי הנפט והגז בצפון. במקביל, אפשר לחסוך בחימום החלל.

לאחרונה, תחנת כוח ניידת של טורבינות גז הפכה בשימוש נרחב באזורים עירוניים בשל רמת הרעש, הרטט והרעילות הנמוכה של גזי הפליטה. רצוי להשתמש בו במקרים בהם קשה להתחבר לרשת החשמל של העיר או שהעלות של האחרונה גבוהה מדי.