2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31
Per il funzionamento di impianti industriali ed economici situati a notevole distanza dalle linee elettriche centralizzate, vengono utilizzati impianti di generazione di energia su piccola scala. Possono funzionare con vari tipi di carburante. Le centrali a turbina a gas sono le più diffuse per la loro elevata efficienza, capacità di generare energia termica e una serie di altre caratteristiche.
Principio di funzionamento
La base di una centrale a turbina a gas (GTPP) è un motore a turbina a gas - una centrale elettrica che funziona sull'energia della combustione di combustibile gassoso, collegata meccanicamente a generatori elettrici e combinata con essi in un unico sistema. L'impianto a turbina a gas è il più potente motore a combustione interna. La sua potenza specifica può essere di 6 kW/kg.
Diversamente da altri tipi di potereinstallazioni, nei motori a turbina a gas tutti i processi avvengono in un flusso di gas in continuo movimento. L'aria atmosferica compressa dai compressori entra nella camera di combustione insieme al carburante. La miscela si accende con il rilascio di una grande quantità di prodotti della combustione ad alta pressione, che mettono in pressione le lame, le fanno ruotare e con esse i generatori elettrici.
La capacità di una centrale elettrica a turbina a gas varia da 20 kilowatt a diverse centinaia di megawatt. Qualsiasi materiale combustibile che può essere disperso (macinato finemente) e presentato in forma gassosa può essere utilizzato come combustibile.
Vantaggi GTPP
Un importante vantaggio delle centrali a turbina a gas è la possibilità di utilizzo simultaneo di due tipi di energia: elettrica e termica. Inoltre, la quantità di calore fornita al consumatore è da due a tre volte superiore alla quantità di elettricità generata. La cogenerazione (il processo di generazione di due tipi di energia) diventa possibile quando una speciale caldaia per il calore di scarto viene installata sullo scarico della turbina.
Utilizzando centrali a turbina a gas, è possibile creare complessi energetici autonomi in grado di risolvere più problemi contemporaneamente:
- Fornire elettricità a strutture private e industriali.
- Utilizzare il gas di sottoprodotto dalla produzione di petrolio.
- Riscaldare locali tecnici ed edifici residenziali con riscaldamento laterale.
Tutto ciò ci consente di ridurre significativamente i costi di fornitura dell'impresa, creare condizioni ottimali per il lavoro del personale econcentrare le risorse materiali e il capitale sull'espansione della produzione e sulla risoluzione di altri compiti più importanti.
Caratteristiche delle centrali a turbina a gas
Una delle caratteristiche principali del GTPP è la capacità di operare praticamente con qualsiasi tipo di carburante. Come notato in precedenza, le centrali elettriche a turbina a gas possono utilizzare carburante che può essere disperso per funzionare. Questo può essere benzina, olio combustibile, petrolio, gas naturale, alcol e persino carbone tritato.
Non ci sono praticamente elementi mobili nel design GTPP. L'unica parte mobile che combina il rotore del generatore, le ruote della turbina e la compressione può essere sospesa utilizzando un cuscinetto dinamico a gas. Di conseguenza, l'usura delle unità di lavoro sarà ridotta al minimo, il che influirà in modo significativo sulla durata dell'installazione.
Allo stesso tempo, il periodo di manutenzione del servizio aumenta fino a 60mila ore di funzionamento continuo o fino a 7 anni di funzionamento. Le centrali a turbina a gas non possono essere utilizzate come fonti di energia di riserva, perché al momento dell'avviamento, le parti si consumano in modo particolarmente intenso. Il numero di lanci di impianti è limitato a 300 all'anno.
GTES mobile
Un posto speciale nel settore industriale è occupato dalle turbine a gas mobili. A differenza dei GTPP convenzionali, hanno dimensioni e peso ridotti, sono dotati di piattaforma mobile e sono dotati di sistemi di controllo elettronici. Di norma, vengono utilizzati tali complessiripristino dell'alimentazione elettrica alla struttura.
La centrale elettrica mobile a turbina a gas è installata su siti pavimentati che forniscono una posizione stabile. Ad esso è collegata una linea del carburante e nelle immediate vicinanze è installata una sottostazione di trasformazione. Il tempo di implementazione dipende dal tipo di installazione, ma in genere non supera le 8-12 ore.
La capacità delle unità mobili varia da 5 a 25 MW. Allo stesso tempo, l'efficienza dei GTPP mobili inizia a crescere dal 35%. Come le centrali elettriche fisse, anche i complessi mobili emettono energia termica. Ma allo stesso tempo, creano meno costi associati al funzionamento e alla messa in servizio.
Centrali a ciclo combinato
Un impianto a vapore e gas può essere definito una modifica di un GTPP. Come le centrali elettriche a turbina a gas, tali generatori utilizzano l'energia di combustione del combustibile disperso. Ma passando attraverso la turbina, i prodotti gassosi rinunciano solo a una parte della loro energia e vengono rilasciati nell'atmosfera in uno stato riscaldato. Gli impianti a ciclo combinato utilizzano questo calore.
Il progetto dei generatori di energia a ciclo combinato prevede una centrale a vapore, che si trova nella parte terminale della turbina. Contiene acqua che bolle dai prodotti riscaldati della combustione. Viene generata un'enorme quantità di vapore, che fa girare la turbina e alimenta il generatore aggiuntivo.
Le turbine a gas e le centrali elettriche a ciclo combinato possono essere utilizzate in tutti i settoriindustria, ma è preferibile il secondo tipo di generatori, perché la loro efficienza è superiore al 60%.
Applicazioni GTPS
L'utilizzo di impianti a turbina a gas è consigliabile per i consumatori remoti da linee di alimentazione centralizzate, nonché per impianti funzionanti stagionalmente. In questo caso, il costo per fornire elettricità all'impresa sarà inferiore a quello per il collegamento alle linee elettriche.
I GTPP di grandi dimensioni dovrebbero essere utilizzati al posto delle centrali termoelettriche se esiste una fonte di carburante a basso costo. Questa situazione è tipica delle regioni petrolifere e del gas del Nord. Allo stesso tempo, è possibile risparmiare sul riscaldamento dell'ambiente.
Di recente, le centrali elettriche mobili a turbina a gas sono diventate ampiamente utilizzate nelle aree urbane a causa del basso livello di rumore, vibrazioni e tossicità dei gas di scarico. Si consiglia di utilizzarlo nei casi in cui è difficile collegarsi alla rete elettrica cittadina o il costo di quest'ultima è troppo elevato.
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