CC BY
15
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 1
УДК 620.9
МОБИЛЬНЫЕ ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ: ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
А. В. Марков
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Статья посвящена анализу современного состояния и перспектив развития мобильных газотурбинных установок. Рассмотрены особенности конструкций газотурбинных установок, их классификация. Приведен анализ достоинств и недостатков данных технологий.
Ключевые слова: газотурбинная установка, топливо, энергетика, конструкция. MOBILE GAS TURBINE UNITS: REVIEW OF MODERN DESIGNS
A. V. Markov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarkii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article is devoted to the analysis of the current state and prospects for the development of mobile gas turbine units. The features of the designs of gas turbine plants, their classification are considered. An analysis of the advantages and disadvantages of these technologies is given.
Keywords: gas turbine unit, fuel, energy, construction
Энергетическая отрасль в настоящее время является системообразующей для развития любой страны. Основными элементами этой отрасли являются источники электрической энергии - тепловые и гидравлические электростанции.
В рамках данной работы исследуется вопрос конструктивных особенностей и областей применения мобильных газотурбинных установок. Также проводится анализ достоинств и недостатков этихустановок. Рассмотрим далее специфику данного вопроса.
Газотурбинная электростанция (сокращённо ГТЭС) - установка, генерирующая электричество и тепловую энергию [1]. Основу ГТЭС составляют одна или несколько газотурбинных установок - силовых агрегатов, механически связанных с электрогенератором и объединенных системой управления в единый энергетический комплекс. Данная электростанция может использоваться в качестве основного или резервного источника питания параллельно с энергосистемой [2]. Размещаться ГТЭС может как внутри помещения, так и на открытой площадке на заранее подготовленном фундаменте. В качестве топлива может использоваться природный газ или жидкое топливо [3].
ГТЭС работает следующим образом: топливо подается в камеру сгорания, туда же компрессором нагнетается сжатый воздух. Газ, смешанный с воздухом, образует топливную смесь, которая под давлением нагнетается в компрессор и воспламеняется. Из сопла под высоким давлением вырывается струя раскалённого газа, попадает на установленные в несколько рядов лопатки турбины и начинает её вращать. Вал турбины передает крутящий
Секция «Моделирование физико-механических и тепловых процессов is машинах и аппаратах»
момент на ротор генератора, ответственного за выработку электроэнергии, которая, проходя через трансформатор, передается потребителю энергии. Отработанные газы уходят через выхлопную трубу в атмосферу или, если предусмотрена их утилизация, поступают в теплообменник или котел утилизатор и используются для обогрева помещений. Газотурбинные электростанции могут использоваться в различных сферах, начиная от обеспечения электричеством зданий гражданского и сельскохозяйственного целевого назначения, заканчивая промышленными объектами и нефтегазовыми месторождениями. Использование газотурбинных электростанций целесообразно для удалённых потребителей, особенно — при необходимости отопления объекта [4].
Газотурбинные электростанции делятся на стационарные и мобильные. Стационарные монтируются на капитальном фундаменте. На них устанавливаются самые мощные турбины и электрические генераторы. Передвижные (мобильные) - представляют собой передвижную технику. Как правило используются для обеспечения теплом и электричеством удаленных объектов, например, шахтёрских и нефтедобывающих поселков. Работают не только на газе, но и на жидком топливе и мини-установки - отличаются компактными размерами, что позволяет располагать такую станцию в непосредственной близости от потребителя.
Мобильные газотурбинные установки — передвижные электростанции состоят из газовой турбины, генератора, системы очистки выхлопных газов от вредных эмиссий.
Как правило, газотурбинная мобильная установка устанавливается на трейлерах. Комплексы передвижных электростанций разворачиваются на площадках с твердым покрытием, подведенным топливным проводом и трансформаторной подстанцией для приема произведенной электроэнергии.
Основными достоинствами мобильных газотурбинных станций является использование любого жидкого и газообразного топлива, работа в режиме когенерации,суммарный КПД свыше 90%, низкий уровень шума, не более 80 дБ, низкие затраты на содержание и обслуживание, запуск двигателя при любой температуре, длительный срок службы. До 200 тыс. часов, небольшие размеры электростанции и возможность размещения в стандартном контейнере.
Мобильные газотурбинные установки — передвижные электростанции потребляют такие виды топлива как дизельное топливо, керосин, природный газ, попутный нефтяной газ.
Таким образом, в работе был рассмотрен вопрос особенностей и областей применения мобильных газотурбинных установок. Установлено, что в настоящее время данное направление является актуальным и перспективным.
Библиографические ссылки
1. Мобильные газотурбинные электростанции [Электронный ресурс]. URL: https://kudainvestiruem.ru/netcat_files/multifile/2760/Prezentatsiya_GTU_TIS_2017.pdf (дата обращения: 10.04.2022).
2. Передвижная газотурбинная электростанция - мобильная ГТУ Mobilepac (Pratt&Whitney Power Systems) [Электронный ресурс]. URL: https://manbw.ru/analitycs/ gtu_mobilepac.html (дата обращения: 10.04.2022).
3. Газотурбинные электростанции. Мобильная газотурбинная электростанция [Электронный ресурс]. URL: https://fb.ru/article/305495/gazoturbinnyie-elektrostantsii-mobilnaya-gazoturbinnaya-elektrostantsiya (дата обращения: 10.04.2022).
4. Что такое газотурбинные электростанции [Электронный ресурс]. URL: https://mks-group.ru/a/gazoturbinnaya-elektrostantsiya (дата обращения: 10.04.2022).
© Марков А. В., 2022
