Energy gaasi turbines. Ọmọ gaasi turbines

Gaasi tobaini ọgbin (GTP) je a nikan, jo iwapọ agbara eka, ninu eyiti awọn ti so pọ iṣẹ agbara tobaini ati monomono. Awọn eto ti wa ni o gbajumo ni lilo ni ki-ti a npe kekere-agbara. Nla fun agbara ati ooru ipese ti o tobi katakara, latọna agbegbe ati awọn miiran awọn onibara. Ojo melo, gaasi tobaini ṣiṣẹ lori omi idana tabi gaasi.

Ige-eti

Awọn agbara ti agbara ti o npese agbara yori ipa lọ si a gaasi tobaini ọgbin ati awọn won ọwọ itankalẹ - ni idapo ọmọ gaasi tobaini (CCGT). Bayi, US agbara eweko niwon awọn tete 1990s, diẹ sii ju 60% ti input ki o si modernized ohun elo tẹlẹ ṣe gaasi turbines ati CCGT, ati ni diẹ ninu awọn orilẹ-ede won pin ami 90% ni diẹ ninu awọn years.

A o tobi nọmba tun kọ kan ti o rọrun gaasi tobaini. Gaasi tobaini ọgbin - mobile, ti ọrọ-aje lati ṣiṣẹ ati ki o rọrun lati tun - o wà ti o dara ju ojutu lati bo tente èyà. Ni awọn Tan ti awọn orundun (1999-2000) lapapọ agbara ti gaasi turbines ti ami 120,000 MW. Fun lafiwe, ninu awọn 80 years lapapọ agbara ti yi iru eto wà 8000-10 000 MW. A significant apa ti awọn gaasi tobaini (60%) ti a ti pinnu lati sise ni awọn ti o tobi alakomeji Apapo-ọmọ eweko pẹlu ohun apapọ agbara ti nipa 350 MW.

itan alaye

The o tumq si igba fun awọn lilo ti ni idapo-ọmọ imo ti a ti iwadi ni diẹ ninu awọn apejuwe awọn ni orilẹ-ede wa ni ibẹrẹ '60s. Tẹlẹ ni ti akoko ti o ti di ko o pe gbogbo papa ti idagbasoke ti agbara eto ti wa ni ti sopọ pẹlu ni idapo ọmọ Bluetooth. Sibẹsibẹ, wọn aseyori imuse won nilo gbẹkẹle ki o ga-išẹ gaasi turbines.

Ti o jẹ idaran ti itesiwaju mọ igbalode gaasi tobaini agbara eto a ti agbara fifo. A nọmba ti awọn ajeji ile ise ti ni ifijišẹ re awọn isoro ti ṣiṣẹda daradara adaduro gaasi turbines ni akoko kan nigbati abele efori asiwaju ajo ninu awọn ipo ti a pipaṣẹ aje npe ni awọn igbega ti awọn ti o kere to ti ni ilọsiwaju nya tobaini technology (PTU).

Ti o ba ti 60s ṣiṣe ti gaasi tobaini eweko duro ni 24-32%, ni pẹ 80 ká ti o dara ju agbara adaduro gaasi turbines tẹlẹ ní ṣiṣe (fun standalone lilo) 36-37%. Eleyi laaye wọn lati ṣẹda awọn igba ti PGU ti ṣiṣe je 50%. Nipa awọn ibere ti awọn titun orundun, awọn nọmba rẹ wà 40%, ati ni apapo pẹlu awọn Apapo ọmọ - ati ni 60%.

Lafiwe ti nya-tobaini ati ni idapo-ọmọ eweko

Awọn ni idapo ọmọ eweko da lori gaasi turbines, ati awọn sunmọ gidi afojusọna je lati gba 65% ṣiṣe tabi diẹ ẹ sii. Ni akoko kanna fun awọn nya tobaini sipo (idagbasoke ninu awọn USSR), nikan ni awọn idi ti awọn aseyori ojutu ti awọn nọmba kan ti eka ijinle sayensi isoro jẹmọ si iran ati lilo ti supercritical nya sile, o le gbekele lori ṣiṣe ti ko siwaju sii ju 46-49%. Bayi, awọn ṣiṣe ti nya si tobaini ni idapo ọmọ eto hopelessly padanu.

Significantly si eni ti nya si-tobaini agbara ọgbin bi iye owo ati akoko ti ikole. Ni 2005, ni agbaye agbara oja, awọn owo ti 1 kW to 200 MW CCGT ati lori je $ 500-600 / kW. Fun PSU kere agbara iye wà ni ibiti o ti 600-900 $ / kW. Alagbara gaasi turbines badọgba lati $ 200-250 / kW. Pẹlu awọn isalẹ ninu awọn kuro agbara ti awọn owo posi, ṣugbọn ko ni maa koja $ 500 / kW. Awọn wọnyi ni iye ti wa ni ida kan ninu awọn iye owo ti a monamona ti agbara nya tobaini awọn ọna šiše. Fun apẹẹrẹ, awọn owo fun sori ẹrọ monamona ni condensing nya tobaini agbara eweko sakani lati $ 2000-3000 / kW.

Eni gaasi tobaini ọgbin

Awọn ohun ọgbin ninu meta ipilẹ sipo: a gaasi tobaini combustor ati awọn air konpireso. Ati gbogbo awọn sipo ti wa ni gbe ni prefabricated nikan package. Awọn rotors ti awọn konpireso ati awọn tobaini wa ni ti sopọ si kọọkan miiran rigidly, simi lori bearings.

Ti wa ni idayatọ ni ayika ijona Iyẹwu ti awọn konpireso (e.g., 14 PC.), Olukuluku ninu awọn oniwe-ara lọtọ ile. Fun gbigbani ti o ga si awọn konpireso air agbawole ni lati gaasi tobaini air yọ kuro nipasẹ awọn eefi paipu. Da lori awọn alagbara gaasi tobaini casing atilẹyin, gbe symmetrically lori kan nikan fireemu.

opo ti awọn isẹ

Ni ọpọlọpọ gaasi tobaini awọn fifi sori ẹrọ lilo lemọlemọfún ijona opo tabi ìmọ ọmọ:

• Lakoko, awọn ṣiṣẹ ito (air) ti wa ni ti fa soke labẹ oyi oju aye titẹ oludari konpireso.
• Next, awọn air ti wa ni fisinuirindigbindigbin si kan ti o ga titẹ si ranṣẹ si awọn ijona Iyẹwu.
• O ti wa ni pese pẹlu idana ti wa ni iná ni a ibakan titẹ, aridaju kan ibakan ipese ti ooru. Nitori ijona ti awọn idana mu ki awọn iwọn otutu ti awọn ṣiṣẹ ara.
• Siwaju si, awọn ṣiṣẹ ito (bayi o jẹ a gaasi ti o jẹ kan adalu ti air ati ijona awọn ọja) óę si awọn gaasi tobaini ibi ti o ti gbooro to oyi oju aye titẹ, ṣe wulo iṣẹ (wa ni tobaini, gbogbo ina agbara).
• Lẹhin ti awọn gaasi tobaini ti wa ni agbara sinu bugbamu nipasẹ eyi ti awọn ojuse ọmọ ati tilekun.
• Awọn iyato laarin awọn tobaini ati konpireso ti wa ni ri ohun ina monomono idayatọ lori kan wọpọ ọpa pẹlu awọn tobaini ati konpireso.

Ibamu lemọlemọ ijona

Ko ti tẹlẹ kikọ eni, meji falifu wa ni lo ninu ijona eweko discontinuous dipo ti ọkan.

• Awọn konpireso bẹtiroli air sinu ijona iyẹwu nipasẹ a akọkọ àtọwọdá nigbati awọn keji àtọwọdá ti wa ni pipade.
• Nigba ti o ti titẹ ga soke ninu awọn ijona Iyẹwu, akọkọ àtọwọdá ti wa ni pipade. Awọn iwọn didun ti awọn Iyẹwu ti wa ni pipade.
• Nigba ti ni pipade nipa ti falifu iná idana ni a iyẹwu, awọn oniwe-ijona gba ibi ni ibakan iwọn didun. Bi awọn kan abajade, awọn ṣiṣẹ ito titẹ wa ni siwaju pọ.
• Next, awọn keji àtọwọdá ni Tii ati awọn ṣiṣẹ ito ti wa ni pese si awọn gaasi tobaini. Awọn titẹ ilosoke ti awọn tobaini yoo wa ni maa dinku. Nigba ti o jẹ sunmo si oyi oju aye titẹ, awọn keji àtọwọdá yẹ ki o wa ni pipade, ati awọn igba akọkọ lati si ati ki o tun awọn igbesẹ.

Ọmọ gaasi turbines

Titan si awọn wulo riri gan ti a thermodynamic ọmọ, apẹẹrẹ ni lati wo pẹlu kan pupo ti insurmountable imọ idena. Awọn julọ aṣoju apẹẹrẹ: awọn nya ọriniinitutu diẹ ẹ sii ju 8-12% pipadanu ninu awọn sisan apakan ti awọn nya tobaini posi ndinku, jijẹ yatọ èyà, ogbara waye. Eleyi bajẹ nyorisi si iparun ti sisan apa ti awọn tobaini.

Bi awọn kan abajade ti awọn wọnyi idiwọn ni agbara (fun ise) ti wa ni o gbajumo ni lilo bẹ jina nikan meji ipilẹ thermodynamic ọmọ: ọmọ Rankine ati Brayton ọmọ. Awọn opolopo ninu agbara eweko da lori kan apapo ti eroja ti awọn wọnyi waye.

Rankine ọmọ ti lo fun ṣiṣẹ fifa, eyi ti o nigba awọn ọmọ riri dá alakoso orilede labẹ iru ṣiṣẹ ọmọ nya agbara ọgbin. Fun awọn ṣiṣẹ ara, eyi ti o le wa ko le di ni awọn gidi aye, ati eyi ti a pe ni ategun lo Brayton ọmọ. Ni ibamu si yi ọmọ ṣiṣẹ gaasi turbines ati awọn ti abẹnu ijona enjini enjini.

Awọn idana lo

Awọn tiwa ni opolopo ti gaasi turbines ti a še lati ṣiṣẹ lori adayeba gaasi. Lẹẹkọọkan kan omi idana ti lo ni agbara-kekere awọn ọna šiše (ni o kere - lara, gan ṣọwọn - tobi agbara). A titun aṣa ti orilede di iwapọ gaasi tobaini awọn ọna šiše lo ri to epo (edu, igi ati Eésan kere). Awọn wọnyi ni lominu ti wa ni nkan ṣe pẹlu o daju wipe awọn ilana gaasi jẹ kan niyelori aise ohun elo fun kemikali ise, awọn oniwe lilo ni igba diẹ iye owo-doko ju ni agbara. Production ti gaasi turbines ti o le ṣiṣẹ fe ni on ri to idana, ti wa ni nini ipa.

DIC idakeji si GTU

Ni ipò iyato ti abẹnu ijona enjini ati gaasi tobaini awọn ọna šiše ni bi wọnyi. Awọn ti abẹnu ijona engine ilana ti funmorawon ti air, ijona ati imugboroosi ti awọn ijona awọn ọja waye laarin kan nikan igbekale ano, tọka si bi engine silinda. Awọn GTU wọnyi lakọkọ ti wa ni ti gbe on lọtọ igbekale apa:

• funmorawon ti wa ni ošišẹ ti ni konpireso;
• ijona, lẹsẹsẹ, ni pataki kan iyẹwu;
• jù ijona awọn ọja ti wa ni ti gbe jade ni a gaasi tobaini.

Bi abajade ti kikọ gaasi turbines ati awọn ti abẹnu ijona engine kekere kan iru, biotilejepe ise lori iru thermodynamic waye.

ipari

Pẹlu awọn idagbasoke ti kekere-agbara, npo si awọn oniwe ṣiṣe ti gaasi turbines ati kíkọ awọn ọna šiše bo ẹya npo ni ipin ninu awọn ìwò agbara eto ninu aye. Accordingly, siwaju ati siwaju sii eletan ni ileri ọmọ machinist gaasi turbines. Awọn wọnyi ni Western awọn alabašepọ nọmba kan ti Russian tita ti mastered isejade ti iye owo-doko tobaini awọn fifi sori ẹrọ iru. Ni igba akọkọ ti Apapo ọmọ agbara ọgbin ti titun iran ni Russian Federation ti di North-West Gbona Power ọgbin ni St. Petersburg.