Et gasturbinekraftværk er en moderne højteknologisk installation, der genererer elektricitet og termisk energi.
Grundlaget for et gasturbinekraftværk er en eller flere gasturbinemotorer - kraftenheder , der er mekanisk forbundet til en elektrisk generator og forenet af et styresystem til et enkelt energikompleks. Et gasturbinekraftværk kan have en elektrisk effekt, der spænder fra tyve kilowatt til hundredvis af megawatt . Udover den direkte rotation af den elektriske generator af turbinen, er gasturbinen også i stand til at levere til forbrugeren en betydelig mængde (dobbelt så meget elektrisk strøm) af termisk energi, som kan bruges til at generere damp i en spildvarme kedel , som igen kan bruges til yderligere elproduktion eller til varmeforsyningsbehov. I dette tilfælde kaldes kraftværket kombineret cyklus eller gasturbine CHP .
Ren luft tilføres kompressoren (1) på gasturbinekraftenheden . Under højt tryk sendes luft fra kompressoren til forbrændingskammeret (2), hvor hovedbrændstoffet, gas, også tilføres. Blandingen antændes. Når en gas-luft-blanding afbrændes, genereres energi i form af en strøm af varme gasser. Denne strøm suser med høj hastighed til turbinehjulet (3) og roterer det. Den kinetiske rotationsenergi gennem turbineakslen driver kompressoren (1) og den elektriske generator (4). Fra generatorens terminaler sendes den genererede elektricitet, normalt gennem en transformer , til elnettet til energiforbrugere.
Med indgangen til udbredt praksis med kraftige halvlederspændingsomformere ( invertere ) og børsteløse generatorer med høj effekt med permanente magneter, blev det berettiget at skabe gasturbinekraftværker med en effekt på titusinder af kilowatt, betegnet med udtrykket "mikroturbiner". I en sådan installation er der ingen gearkasse, og turbinehastigheden kan ændres efter behov (belastningsændringer etc.) Generatoren genererer en relativt højfrekvent strøm (kHz), som ensrettes og omdannes til en trefaset industriel frekvens strøm af en inverter. Den eneste bevægelige del, der kombinerer turbinens og kompressorens hjul og generatorrotoren, kan ophænges i gasdynamiske lejer , der eliminerer slid. Hovedfaktoren i holdbarheden af en sådan installation er erosion af pumpehjulet og slid under opstart. Mikroturbinegeneratorer i containerformat har et serviceinterval på omkring et års kontinuerlig drift og en levetid på omkring 60.000 timer (ca. 7 år) før eftersyn [1] . Da de er direkte konkurrenter til frem- og tilbagegående enheder, taber mikroturbiner til dem i form af omkostninger og elektrisk effektivitet (det vil sige forholdet mellem genereret elektrisk og termisk energi). Samtidig er antallet af lanceringer begrænset til omkring 300 om året, hvilket gør det svært at bruge dem som backup-kilder.
Brugen af små gasturbinekraftværker er tilrådeligt for fjerntliggende eller økonomisk isolerede forbrugere, som er karakteriseret ved lange perioder med kontinuerlig drift (i modsætning til stempelenheder) eller nedetid (hvilket gør det urentabelt at skabe kraftige forbindelser til centraliserede elnet), især hvis det er nødvendigt at opvarme anlægget eller på anden måde bruge den varme, der modtages parallelt.
Store GTPP'er i deres rene form er berettigede i sammenligning med termiske (dampturbine) stationer med tilgængeligheden af billigt brændstof og de overdrevne omkostninger ved kapitalkonstruktion (olie- og gasregioner i nord).
Til elproduktion i stationært netværk er det mere berettiget at bruge kombinerede anlæg , der ud over en gasturbinegenerator indeholder en spildvarmedampkedel og en dampturbine til yderligere elproduktion, hvilket gør det muligt at opnå høj elektrisk effektivitet .
Anvendelsesområderne for gasturbinekraftværker er meget omfattende:
og andre sektorer af økonomien .
Det er muligt at opnå store mængder tilhørende termisk energi fra gasturbinekraftværker, og brugen heraf indebærer et afkast af investeringen inden for en overskuelig og forudsigelig tidsramme. I praksis er brugen af spildvarme fra et turbineanlæg en afgørende faktor, der retfærdiggør dens anvendelse i sammenligning med et stempelkraftværk eller centraliseret strømforsyning, med undtagelse af de særlige forhold i olie- og gaskomplekset (tilgængeligt brændstof og høje krav). for motoriske ressourcer ).
Små kraftværkers lave vibrationer, støj og toksicitet, kombineret med tilgængeligheden af gasnetværk, retfærdiggør deres brug som autonome kilder til konstant energiforsyning i byer, hvis omkostningerne til netværkselektricitet er høje, og organiseringen af forbindelsen til elnettet er svært.
| Motorer | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| se også evighedsmaskine Gearmotor gummi motor | |||||||||||||||||