Energy gas turbines. Cycle gas turbines

Gas turbine sa tanom (GTP) naglangkob sa usa ka, medyo compact enerhiya complex, diin ang gikauban sa trabaho sa gahum turbine ug generator. Ang sistema mao ang kaylap nga gigamit sa mao nga-gitawag nga sa ubos-enerhiya. Dakong alang sa kusog ug kainit suplay sa dako nga negosyo, hilit nga mga dapit ug uban pang mga mga konsumedor. Kasagaran, gas turbine nagtrabaho sa liquid gasolina o gas.

Pagputol-Edge

Ang kapasidad sa gahum generating capacity nag-unang papel moadto sa usa ka gas turbine nga tanom ug sa ilang mga sunod-sunod nga ebolusyon - hiniusa nga cycle gas turbine (CCGT). Busa, sa US gahum sa mga tanom sukad sa sayo sa 1990, labaw pa kay sa 60% sa input ug modernong pasilidad sa na sa paghimo sa gas turbines ug CCGT, ug sa pipila ka mga nasud sa ilang mga bahin nakaabot 90% sa pipila ka tuig.

Usa ka dako nga gidaghanon sa usab nagtukod ug usa ka yano nga gas turbine. Gas turbine sa tanom - mobile, ekonomikanhon sa pag-operate ug sayon sa pag-ayo - ang labing maayo nga solusyon sa pagtabon sa peak luwan. Sa turno sa siglo (1999-2000) sa kinatibuk-ang kapasidad sa gas turbines miabot 120,000 MW. Alang sa pagtandi, sa 80 ka tuig ang kinatibuk-ang kapasidad sa niini nga matang sa sistema mao 8000-10 000 MW. Usa ka mahinungdanon nga bahin sa gas turbine (60%) gituyo sa pagtrabaho sa dako nga duha mga tanom hiniusa nga-siklo uban sa usa ka average nga kapasidad sa 350 MW.

sa kasaysayan nga impormasyon

Ang theoretical basehan alang sa paggamit sa hiniusa nga-cycle teknolohiya nga gitun-an sa pipila ka mga detalye sa atong nasud sa unang bahin sa '60s. Na sa panahon nga kini nahimong tin-aw nga ang kinatibuk-ang dalan sa kalamboan sa gahum nga sistema mao ang konektado sa hiniusa nga cycle teknolohiya. Apan, ang ilang malampuson nga pagpatuman sa mga gikinahanglan kasaligan ug high-performance gas turbines.

Nga mao ang malig-uswag giila modernong gas turbine sa gahum nga sistema sa usa ka qualitative nga manglukso. Ang usa ka gidaghanon sa mga langyaw nga mga kompaniya sa malamposong masulbad ang problema sa pagmugna hapsay nga naghunong gas turbines sa usa ka panahon sa diha nga domestic ulo padulong organisasyon sa kahimtang sa usa ka sugo nga ekonomiya nga moapil diha sa sa promosyon sa labing gagmay nga abante nga teknolohiya kabisog turbine (PTU).

Kon 60s efficiency sa gas turbine mga tanom mitindog sa 24-32%, sa ulahing bahin sa 80 sa labing maayo turbines enerhiya naghunong gas na efficiency (alang sa standalone nga paggamit) 36-37%. Kini nagtugot kanila sa paghimo sa basehan sa PGU kansang efficiency mao ang 50%. Pinaagi sa sinugdanan sa bag-ong siglo, ang numero mao ang 40%, ug inubanan sa mga hiniusa nga cycle - ug sa 60%.

Pagtandi sa alisngaw-turbine ug hiniusa nga-cycle nga tanom

Ang hiniusa nga cycle sa mga tanom base sa gas turbine, ug ang labing duol nga tinuod nga paglaom mao ang pag-angkon sa 65% efficiency o labaw pa. Sa mao nga panahon alang sa mga yunit sa kabisog turbine (naugmad sa USSR), lamang sa kaso sa mga malampuson nga solusyon sa usa ka gidaghanon sa mga komplikado nga siyentipikanhong mga problema nga may kalabutan sa kaliwatan ug sa paggamit sa supercritical lantugi kabisog, nga kamo mahimo mosalig sa efficiency sa dili labaw pa kay sa 46-49%. Busa, ang efficiency sa kabisog turbine hiniusa nga cycle sistema paglaum mawad-an sa.

Kamahinungdanon ubos sa kabisog-turbine planta sama sa gasto ug panahon sa pagtukod. Sa 2005, ang global energy merkado, ang presyo sa 1 KW ngadto sa 200 MW CCGT ug sa ibabaw sa mao $ 500-600 / KW. Kay PSU mas gamay nga kapasidad bili diha sa laing mga 600-900 $ / KW. Gamhanan nga gas turbines katumbas sa $ 200-250 / KW. Uban sa pagkunhod sa sa yunit kapasidad sa mga pagsaka sa presyo, apan dili kasagaran molabaw $ 500 / KW. Kini nga mga prinsipyo mao ang usa ka tipik sa gasto sa usa ka kilowatt sa gahum kabisog turbine sistema. Kay sa panig-ingnan, ang presyo sa matag instalar kilowatt sa condensing kabisog turbine gahum sa mga tanom molakip gikan sa $ 2000-3000 / KW.

Scheme gas turbine sa tanom

Ang tanom gilangkoban sa tulo ka nag-unang mga yunit sa: sa usa ka gas turbine combustor ug ang air compressor. Ug ang tanan nga mga yunit nga gibutang sa prefabricated ka package. Ang rotors sa compressor ug sa turbine konektado sa usag usa sa estrikto nga paagi, sa ibabaw bering.

Gihan-ay sa palibot sa pagkasunog lawak sa mga compressor (pananglitan, 14 pcs.), Matag sa iyang kaugalingon nga lahi nga housing. Kay admission sa compressor hangin bukana gikan sa gas turbine hangin makagawas pinaagi sa pahungaw sa flauta. Base sa gamhanan nga gas turbine casing nagsuporta, gibutang symmetrically sa usa ka bayanan.

baruganan sa operasyon

Sa kadaghanan sa installations gas turbine sa paggamit sa padayon nga pagkasunog baruganan o bukas nga cycle:

• Sa sinugdan, ang pagbuhat fluid (hangin) ang pumped ubos sa atmospera sa pressure tagsa-tagsa compressor.
• Sunod, ang hangin gimubo ngadto sa usa ka mas taas nga pressure ug gipadala ngadto sa pagkasunog lawak.
• Kini mao ang gitagana sa sugnod nga nasunog sa usa ka kanunay nga pressure, sa pagsiguro sa usa ka kanunay nga suplay sa kainit. Tungod sa pagkasunog sa sugnod nagdugang sa temperatura sa sa pagtrabaho lawas.
• Dugang pa, ang mga nagtrabaho fluid (karon kini mao ang usa ka gas nga mao ang usa ka sinagol nga hangin ug pagkasunog produkto) moagos sa gas turbine diin kini nagpalapad sa atmospera pressure, naghimo mapuslanon nga buhat (turns sa turbine, og electric nga gahum).
• Human sa gas turbine ipagawas ngadto sa atmospera diin ang katungdanan cycle ug closes.
• Ang kalainan tali sa turbine ug compressor makita sa usa ka electric generator gihan-ay sa usa ka komon nga tugdan sa turbine ug compressor.

Haom nga nagbalik-balik nga pagkasunog

Dili sama sa nangaging mga constructive scheme, duha ka balbula nga gigamit sa pagkasunog mga tanom discontinuous sa baylo nga sa usa ka.

• compressor ang bomba hangin ngadto sa pagkasunog lawak pinaagi sa usa ka una nga balbula sa diha nga ang ikaduha nga balbula nga sirado.
• Sa diha nga ang presyon sa mobangon sa pagkasunog lawak, ang unang balbula nga sirado. Ang gidaghanon sa mga lawak nga sirado.
• Sa diha nga sirado natural balbula sa pagsunog sa sugnod diha sa usa ka lawak, ang iyang pagkasunog mahitabo sa kanunay nga gidaghanon. Ingon sa usa ka resulta, ang mga nagtrabaho fluid sa pressure ang dugang pa nga misaka.
• Sunod, ang ikaduha nga balbula nga giablihan ug ang mga nagtrabaho fluid ang gitagana sa gas turbine. Ang pagpit-os sa ibabaw sa suba sa turbine nga anam-anam nga pagkunhod sa. Sa diha nga kini mao ang duol sa atmospera sa pressure, ang ikaduha balbula kinahanglan nga sirado, ug ang unang sa pag-abli ug balik sa mga lakang.

Cycle gas turbines

Milingi sa mga praktikal nga katumanan sa usa ka thermodynamic siklo, designers adunay pag-atubang sa usa ka daghan sa dili mapugngan sa teknikal nga mga babag. Ang labing tipikal nga panig-ingnan: ang kabisog humidity labaw pa kay sa 8-12% nga kapildihan sa dagan nga seksyon sa kabisog turbine pagtaas malantip, sa pagdugang sa dinamikong karga, pagbanlas mahitabo. Kini sa katapusan modala ngadto sa sa kalaglagan sa mga dagan bahin sa turbine.

Ingon sa usa ka resulta sa niini nga mga limitasyon sa gahum (alang sa trabaho) nga kaylap nga gigamit sa ingon sa halayo lamang sa duha ka nag-unang mga thermodynamic siklo: siklo Rankine ug Brayton siklo. Ang kadaghanan sa mga tanom gahum base sa usa ka kombinasyon sa mga elemento niini nga mga siklo.

Rankine siklo gigamit alang sa pagtrabaho pluwido, nga sa panahon sa pagbalik-balik katumanan magabuhat hugna transisyon ubos sa maong pagbuhat cycle alisngaw nga planta. Kay ang mga nagtrabaho mga lawas, nga dili mub-an sa tinuod nga kalibutan, ug nga atong gitawag ang mga gas nga gigamit Brayton siklo. Sumala sa siklo niini nga nagtrabaho gas turbines ug internal combustion nga mga makina makina.

Ang sugnod nga gigamit

Ang kadaghanan sa mga gas turbines gidisenyo sa pag-operate sa natural nga gas. Usahay ang usa ka liquid sugnod gigamit sa sistema sa ubos nga-nga gahum (sa labing menos - sa usa ka average, kaayo panagsa ra - dako nga kapasidad). Usa ka bag-o nga trend sa transisyon mahimong compact gas turbine sistema sa paggamit sa malig-on nga fuel (coal, sa kahoy ug peat dili kaayo). Kini nga mga dagan sa mga nakig-uban sa kamatuoran nga ang proseso sa gas mao ang usa ka bililhon hilaw nga materyal alang sa kemikal nga industriya, paggamit niini mao ang kanunay nga labaw nga gasto-epektibo kay sa enerhiya. Production sa gas turbines nga operate sa epektibo nga paagi sa lig-on nga sugnod, ang pag-angkon kakusog.

Anan kalainan sa GTU

Ang prinsipal nga kalainan sa internal combustion nga mga makina ug gas turbine sistema sa mao ang ingon nga sa mosunod. Ang internal combustion engine nga proseso sa kompresiyon sa hangin, pagkasunog ug pagpalapad sa mga produkto pagkasunog mahitabo sa sulod sa usa ka ka structural elemento, nagtumong sa engine silindro. GTU niini nga mga mga proseso nga gidala sa lain nga structural binurotan:

• kompresiyon ang gihimo sa compressor;
• combustion, sa tinagsa, sa usa ka espesyal nga lawak;
• pagpalapad sa pagkasunog mga produkto nga gidala sa usa ka gas turbine.

Ingon sa usa ka resulta sa constructive gas turbines ug internal combustion engine sa usa ka gamay nga susama nga, bisan tuod nga buhat sa susamang mga thermodynamic siklo.

konklusyon

Uban sa pagpalambo sa ubos-kusog, pagdugang sa iyang efficiency sa gas turbines ug vocational nga mga sistema sa pagtabon sa usa ka pagdugang sa bahin sa kinatibuk-ang enerhiya nga sistema sa kalibutan. Busa, labaw pa ug mas panginahanglan karera makinista gas turbines. Human sa Western partners sa usa ka gidaghanon sa mga Russian nga mga tiggama batid sa produksyon sa cost-epektibo nga turbine installations matang. Ang unang hiniusa nga cycle planta sa bag-ong kaliwatan sa Russian Federation nahimong North-West Ang init nga Power Plant sa St. Petersburg.