Um Generatoren, die Strom in modernen Unternehmen erzeugen, auszurüsten, verwenden oft ein Gerät wie eine Gasturbinenanlage (GTA). Sie ist ein Mechanismus, bei dem die Gasströmung, die bei der Verbrennung von Kraftstoff erzeugt wird, ein Drehmoment bildet, das den Rotor dreht und die Entnahme von vollwertiger elektrischer Energie ermöglicht.
Der Betrieb von Gasturbinenanlagen basiert auf dem reibungslosen Funktionieren mehrerer Module: Motor, Automatik, Stromgenerator, Reduzierer und Hilfselemente (Kompressor, Wärmetauscher, Start-up-System).
Der Hauptvorteil der Konstruktionen dieser Klasse ist ihre Universalität. Sie können nicht nur Strom aufnehmen, sondern auch zwei Energieklassen erzeugen: thermische parallel mit der elektrische. Dieser Effekt wird dadurch erreicht, dass die Gase, die das System im Abhitzekessel verlassen, auf das dort vorhandene Wasser einwirken und dieses in einen dampfförmigen Zustand überführen.
Verbrauchsmaterialien können die Gasturbinenkraftanlagen nicht nur mit Gas (Kokereigas, Kohlegas, Erdgas, Holzgas, Ölgas, Biogas), sondern auch mit Dieselkraftstoff oder Kerosin (in der Regel wird diese Option im Notfall eingesetzt) betrieben werden. Es ist bekannt, dass der Großteil der GTA angepasst ist, um selbst mit kalorienarmen Brennstoffen mit niedriger Methankonzentration (weniger als 30%) betrieben zu werden.
Betriebszyklen von Gasturbinenstationen
Gasturbinenanlagen von Kraftwerken können sich in der Art der Einschaltdauer unterscheiden. Es gibt nur zwei Alternativen:
- ein geschlossener Zyklus, in dem das Gas, das den Kompressor passiert, in den Lufterhitzer eintritt, wo Wärme von externen Mitteln gesammelt wird, dann in die Turbine gelangt, gefolgt von Expansion, dann in das Kühlmodul, wonach die Wärme herausströmt und das Gas wieder in den Kompressor eintritt;
- offener Zyklus, bei dem der Kompressor Luft aus dem System entnimmt und sie dann unter hohem Druck in eine spezielle Brennkammer überführt, in der er genutzt wird, gefolgt von der Abgabe von Energie.
Gasturbinen- und Kombikraftwerke von Wärmekraftwerken arbeiten hauptsächlich nach dem Open-Loop-Schema, da es als zweckmäßiger und wirtschaftlich rentabel angesehen wird. Unternehmen schätzen diese Ausführung für ihre hohe Betriebssicherheit, eine enorme Motorkraft und einen niedrigen Geräuschpegel. Darüber hinaus wird der Preis für die Gasturbinenanlage auf ein akzeptables Niveau gesetzt, was es für die meisten potenziellen Verbraucher erschwinglich macht.
Block-modularer Aufbau von Gasturbinenanlagen
Unter industriellen Bedingungen haben Gasturbinensysteme, die in Form einer blockmodularen Struktur (auch als Cluster bezeichnet) hergestellt werden, weite Verbreitung gefunden. Sie werden durch eine Reihe von betriebsbereiten Aggregaten repräsentiert, die durch ein gemeinsames Steuersystem verbunden sind. Die Module sind vereinheitlicht (einheitliche Größen und Parameter) und können ohne Folgen (im Störungsfall) durch Analoga ersetzt oder ergänzt werden (ggf. Erhöhung der elektrischen Leistung des Systems).
Dank der Block-Modular-Gasturbinenstationen wurde es möglich, Geräte schnell zu montieren und zu reparieren, um den Unternehmen einen störungsfreien Betrieb auch in Notfallsituationen zu ermöglichen.
Anwendung von Gasturbinenanlagen
Unter modernen Bedingungen nutzen die Kommunen meist Gasturbinenanlagen zur Erzeugung von Strom und Wärme. Und zwar nicht nur in großen Megastädten und Großsiedlungen, sondern auch in abgelegenen Siedlungen an schwer zugänglichen Orten.
Auf industrieller Ebene werden Gasturbinenanlagen in einer Vielzahl von Unternehmen eingesetzt:
- in der Energietechnik (besonders relevant für die Kompensation von Verlusten bei Spitzenlasten, kann aber auch in einem konstanten Modus verwendet werden);
- in der Metallurgie, Holzindustrie;
- in Gasproduktionsunternehmen, in der chemischen und petrochemischen Industrie (viele Anlagen haben sich angepasst, um Produktionsabfälle als Brennstoff zu verwenden);
- im landwirtschaftlichen Bereich;
- auf Hauptgaspipelines (als Antrieb für die Einspritzung von Erdgas);
- auf Kläranlagen und Abfallrecyclinganlagen;
- im Maschinenbau (Gasturbinenmodule sind im Flugzeug-, Eisenbahn-, See- und Straßenverkehr montiert).
Gasturbinenanlagen von Wärmekraftwerken sind in fast jedem Ort in Russland verfügbar. Das Argument für ihre aktive Nutzung ist Universalität, hohe Anpassungsfähigkeit an das Klima sowie die Variabilität der Nutzung mit verschiedenen Arten von Kraftstoff und Betriebsweisen.
