Энергетические газотурбинные установки и энергетические установки на базе газопоршневых и дизельных двухтопливных двигателей
Главные характеристики и особенности эксплуатации газотурбинных энергетических установок. Необходимость предварительного сжатия газового топлива. Анализ механической связи между свободной турбиной и редуктором. Сущность комплектности поставки механизмов.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.04.2017 |
Размер файла | 239,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
дБА
80
18. Уровень шума снаружи энергоблока
дБА
80
19. Ресурс газогенератора до капитального ремонта
час
25 000
20. Ресурс модуля силовой турбины до капитального ремонта
час
Силовая отсутствует, схема блокированная
21. Трудоемкость капитального ремонта
чел.час
14200
22. Полный назначенный ресурс газотурбинного двигателя
час
75 000
23. Ремонтопригодность
На специализированном предприятии
24. Масса наиболее тяжелого блока
кг
до 20 т
Двигатель газотурбинный Д049 разрабатывался ОАО ИПП «Энергия» для нужд АО «Газпром» по технологии, принятой в судостроении, малогабаритный, форсированный по частоте вращения, обеспечивающий многократный мгновенный прием и снятие стопроцентной нагрузки.
6.13 Газотурбинные установки ОАО "Турбомоторный завод"
По исторически сложившимся обстоятельствам Уральский турбомоторный завод - сейчас ОАО "Турбомоторный завод", был одним из первых энергомашиностроительных предприятий в СССР, которые освоили производство энергетических газотурбинных установок собственной конструкции (heavy duty GTU). В настоящее время ОАО "Турбомоторный завод" подготовил к выпуску для работы как самостоятельные источники электроэнергии, так и в установках по комбинированному производству тепла и электроэнергии.
Характеристики газотурбинных энергетических установок ОАО «Турбомоторный завод»
Таблица
Параметр |
Размерность |
Тип ГТУ |
|||
ГТЭ-6 |
ГТЭ-16 |
ГТЭ-25У |
|||
1. Электрическая мощность, коэффициент мощности |
МВт |
6/0,8 |
15,2/0,8 |
29,7/0,8 |
|
2. Тепловая мощность |
МВт |
14,2 |
26,7 |
49,8 |
|
3. КПД при выработке электроэнергии |
% |
23 |
28,2 |
30,6 |
|
4. Коэффициент использования топлива |
% |
77,4 |
77,3 |
82 |
|
5. Температура газов на выходе (после утилизации тепла) |
оС |
120 |
120 |
105 |
|
6. Стоимость установки |
Млн.руб |
80 |
130 |
170 |
|
7. Удельные капитальные вложения |
руб./кВт |
13333 |
8553 |
5724 |
|
8. Габаритные размеры агрегата (Д*Ш*В) |
м |
14.9x3.2x3.83 |
19.2x3.8x5.24 |
19.9x3.75x5.3 |
|
9. Масса установки |
т |
50 |
66,2 |
65 |
|
10. Удельная материалоемкость |
кг/кВт |
8,33 |
4,35 |
2,19 |
|
11. Полный ресурс до списания |
Тыс.час |
150 |
100 |
100 |
|
12. Назначенный ресурс установки до капитального ремонта |
Тыс.час |
25 |
25 |
25 |
|
13. Снижение фактической мощности ГТУ в процессе эксплуатации за межремонтный период при условии соблюдения правил эксплуатации, относительных |
% |
4 |
4 |
4 |
|
14. Количество пусков с набором нагрузки |
Режим базовый - не более 100 в год; полупиковый и пиковый - до 500в год (Согласно ГОСТ 29328-92) |
||||
15. Коэффициент готовности |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
||
16. Ремонтопригодность |
Все виды ремонтных работ выполняются в условиях станции (ГОСТ 29328-92, ГОСТ 24444-87) |
||||
17. Комплектность поставки (наличие системы утилизации тепла и т.д., указать реквизиты организаций-поставщиков комплектующих) |
ГТУ, редуктор, турбогенератор, система утилизации тепла, АСУТП, запасные части, эксплуатационная документация |
||||
18. Сроки и объемы возможных поставок оборудования |
мес |
10 |
12 |
12 |
|
19. Организации, осуществляющие проектные работы по созданию энергетических объектов с данной ГТУ |
По согласованию с заказчиком |
||||
20. Где и когда установлены ГТУ данной марки (с указанием реквизитов организации и времени начала эксплуатации установки).. |
ГТУ-РТЭС ГПЗ Люблино 2 агрегата с 2002 года; На 16 .07.04 наработка на каждый агрегат составляет 72 часа. |
Испытания головного обраца |
|||
21. Организации, проводящие техническое обслуживание и ремонт установки |
ЗАО «ТМЗ-Турбосервис», ЗАО «Сервисная служба УТЗ» |
Двигатели
Параметр |
Размерность |
Тип ГТУ |
|||
|
ГТЭ-6 |
ГТЭ-16 |
ГТЭ-25У |
||
1. Основные модули газотурбинной установки |
Осевой компрессор (ОК), камера сгорания (КС), турбина высокого давления, турбина силовая |
ОК, КС, турбина |
|||
2. Номинальная мощность на валу свободной турбины |
МВт |
6,8 |
16,8 |
32,8 |
|
3. Степень повышения полного давления воздуха в компрессоре |
6,2 |
11,5 |
13,5 |
||
4. Расход продуктов сгорания на выхлопе |
кг/с |
46,5 |
85 |
125,6 |
|
5. Расчетная температура газа на срезе выхлопного патрубка |
Со |
393 |
420 |
466 |
|
6. Номинальная частота вращения ротора турбины |
об/мин |
6075 |
5100 |
5940 |
|
7. Число валов |
|
2 |
2 |
1 |
|
8. Давление газа |
Мпа (кгс/см2) |
0,85 - 0,9 |
1,8 - 1,9 |
1,9 |
|
9. Расход топливного газа на номинальном режиме кг/час; |
кг/час |
1965 |
3900 |
7290 |
|
10. Расход топливного газа при мощности на 20; выше номинальной |
кг/час |
2290 |
4450 |
8750 |
|
11. Удельный расход топливного газа на номинальном режиме, приведенный к низшей теплотворной способности газа (31,8 МДж/м3 , 7600ккал/м3 ), не более |
кг/(кВт*ч) |
0,3 |
0,24 |
0,23 |
|
12. Относительное снижение КПД газотурбинного двигателя за межремонтный период относительных |
% |
2 |
2 |
2 |
|
13. Время пуска и нагружения |
мин |
30 |
30 |
20 |
|
14. Количество NOx и СО в отработанных газах при работе установки при нагрузке от 0,5 до 1,0 номинальной на магистральном газе, отнесенное к номинальной суммарной мощности, не более |
г/(кВт*ч) |
В соответствии с требованиями ГОСТ 29328-92 |
|||
15. Уровень шума на расстоянии 1м и на высоте 1,5м от газотурбинного двигателя |
дБА |
85 |
80 |
80 |
|
16. Уровень шума снаружи энергоблока |
дБА |
80 |
80 |
80 |
|
17. Ресурс газогенератора до капитального ремонта |
час |
25000 |
25000 |
25000 |
|
23. Ресурс модуля силовой турбины до капитального ремонта |
час |
25000 |
25000 |
25000 |
|
24. Трудоемкость капитального ремонта |
чел.час |
1200 |
1600 |
2500 |
|
25. Полный ресурс газотурбинного двигателя |
час |
150000 |
100000 |
100000 |
|
26. Ремонтопригодность |
Все виды ремонтных работ выполняются в условиях станции (ГОСТ 29328-92, ГОСТ 24444-87) |
||||
27. Масса наиболее тяжелого блока (силовая турбина с валопроводом и выхлопной системой на собственной раме) |
т |
50 |
66,2 |
65 |
Генераторы
Параметр |
Размерность |
Тип ГТУ |
|||
|
ГТЭ-6 |
ГТЭ-16 |
ГТЭ-25У |
||
1. Марка генератора |
ТК-6-2РУЗ |
ТС-20-2РУЗ |
Т-32-2В3 |
||
2. Номинальная (длительная) мощность |
кВт |
6000 |
20000 |
32000 |
|
4. Род тока (переменный трехфазный) |
Переменный, трехфазный |
||||
5. Напряжение линейное |
В |
6300/10500 |
|||
6. Сила тока при номинальной мощности |
А |
687/412 |
2291/1375 |
3666/2199 |
|
7. Частота вращения, соответствующая номинальной мощности |
об/мин |
3000 |
|||
8. Частота тока номинальная |
Гц |
50 |
Газотурбинная установка ГТЭ-25У
Комплектность поставки
В объем поставки оборудования Турбомоторным заводом и его контрагентами входит:
1. ГТУ с системой автоматического регулирования и защиты, системой маслоснабжения, входным воздуховодом и выходным газоходом, комплексным устройством воздухоподготовки, звукозащитным укрытием и трубопроводной арматурой в пределах машинного зала.
2. Понижающий редуктор для привода генератора (изготовитель Невский машиностроительный завод).
3. Турбогенераторный комплекс в составе турбогенератора Т-32, модуля высоковольтного оборудования, модуля системы возбуждения, модуля тиристорного пускового устройства и модуля местного щита генератора (изготовитель АО «Привод», г. Лысьва).
4. Система автоматического управления, максимально унифицированная с системой фирмы АББ (Изготовитель НПО «Автоматика», г. Екатеринбург).
5. Утилизационный подогреватель сетевой воды (изготовитель Таганрогский котельный завод).
Газотурбинная установка выполнена одновальной, по схеме простого, открытого безрегенеративного цикла. Привод генератора осуществляется через редуктор с компрессорной стороны установки.
Пусковым устройством ГТУ является приводимый ею генератор, работающий в режиме двигателя, питание которого осуществляется от тиристорного пускового устройства. Продолжительность пуска ГТУ из холодного состояния до момента выхода на заданный режим не более 20 минут. ГТУ допускает повторный запуск через любое время после остановки агрегата.
ГТУ способна работать на одном из двух типов топлива (природный газ и дизельное топливо) с возможностью переоборудования установки для перехода с одного вида топлива на другой.
Всасывающий тракт ГТУ включает в себя комплексное устройство воздухоподготовки, которое обеспечивает:
-очистку воздуха от пыли;
-предотвращение попадания посторонних предметов и атмосферных осадков в воздушный тракт;
-снижение шума на всасе в компрессор до санитарных норм;
Противообледенительная система обеспечивает подачу горячего воздуха на обогрев воздухозаборного тракта при условиях возможного обледенения.
ГТУ снабжена устройствами, позволяющими производить очистку компрессора в процессе работы жидкими моющими веществами.
Изготовление турбогенераторного комплекса в модульно-контейнерном исполнении позволяет осуществлять комплексную поставку изделия высокой степени заводской готовности.
Турбогенератор имеет следующие показатели надежности:
- Срок службы - 40 лет;
- Наработка на отказ - 27 тыс. часов;
- Коэффициент готовности - 0,997;
- Средний ресурс между капитальными ремонтами - 8 лет;
Первый ремонт с выемкой ротора производится через 1 год.
Расчетная трудоемкость капитального ремонта - 3200 нормочасов, среднего ремонта - 1200 нормочасов.
Утилизационный теплообменник представляет из себя двухконтурный подогреватель сетевой воды (ПСВ), который работает за счет теплоты газов, выходящих из турбинной установки. Первый контур - газовый подогреватель промежуточного теплоносителя, второй - водо-водяной теплообменник. Использование промежуточного контура повышает надежность работы ПСВ за счет снижения коррозии элементов контура, уменьшает необходимую поверхность нагревателя промежуточного теплоносителя за счет отсутствия солевых отложений, Снижает требования к качеству сетевой воды и позволяет поддерживать разные уровни давления в контуре теплосети.
Подогреватель сетевой воды имеет следующие ресурсные показатели надежности:
- Средняя наработка на отказ - 6600 часов;
- Общий срок службы - 40лет;
- Расчетный ресурс элементов ПСВ, - работающих под давлением - 200тыс. часов;
- Срок службы между капитальными ремонтами - 6 лет.
Газотурбинная установка типа ГТЭ-16
ГТУ типа ГТЭ-16 выполнена по схеме простого открытого цикла без регенерации тепла. Выход отработанных газов направлен вверх и расчитан на размещение котла-утилизатора над выхлопным патрубком турбины
Расчетная масса газотурбинной установки и ее составных частей в тоннах:
1. Блок ГТУ (турбогруппа с блоком регулирования на раме-маслоблоке) - 66,2 в том числе:
-турбогруппа - 46,5;
-верхняя половина корпуса ТВД - 2,2;
-ротор газогенератора - 5,6;
-ротор силовой турбины - 2,4;
-редукор - 17,0;
Габаритные размеры транспортируемого блока ГТУ в мм:
Длина - 11157;
Ширина - 3200;
Высота (без верхней горловины выхлопной части) - 3600
Показатели надежности установки
-Полный ресурс до списания, при числе пусков не более 320, ч - не менее 100000;
-Средний ресурс до капитального ремонта, при числе пусков не более 80, ч - не менее 25000;
-Средний ресурс до среднего ремонта, при числе пусков не более 40, ч - не менее 12000;
-Средняя наработка на отказ для периода установившейся эксплуатации, ч - не менее 3500;
-Коэффициент готовности для периода установившейся эксплуатации - не менее 0,98;
Газотурбинная установка ГТЭ-16 в объеме поставки завода-изготовителя состоит из следующих основных частей:
1. Собственно ГТУ, включающей в себя цикловой компрессор, камеру сгорания, турбину газогенератора, силовую турбину и пусковое устройство;
2. Системы маслоснабжения в составе рамы-маслобака, главного пускового и аварийного маслонасосов, инжекторов главного маслонасоса и маслоохладителя, регулятора давления масла, водяных маслоохладителей и маслопроводов;
3. Понижающего редуктора для привода генератора;
4. Системы автоматического регулирования и защиты, включающей блок регулирования с регулирующим, стопорным и дежурным топливными клапанами, сбросные и противопомпажные клапаны, привод поворотных лопаток компрессора;
5. Элементов системы контроля и автоматического управления, устанавливаемых на ГТУ.
Для нормального функционирования ГТУ должна быть доукомплектована заказчиком следующими устройствами и системами:
1. Системой автоматического управления и контроля, выполненной в соответствии с техническими требованиями к системе автоматического управления, разработанными заводом-изготовителем ГТУ;
2. Устройством забора циклового воздуха с системами очистки воздуха, противообледенения и шумоглушения;
3. Выхлопным газоходом и дымовой трубой с системой шумоглушения;
4. Электрическим генератором с необходимыми электрическими системами.
Система автоматического регулирования ГТУ поддерживает:
- постоянную частоту вращения ротора силовой турбины с допустимой неравномерностью 4-5%;
- температуру масла в холодном отсеке маслобака в пределах 40-50оС;
Частота вращения ротора силовой турбины поддерживается регулятором скорости или за счет частоты электрического тока сети, к которой подключен генератор.
Пусковым устройством ГТУ является турбодетандер, рабочим телом которого является перегретый пар.
Продолжительность пуска агрегата из холодного состояния до момента выхода на заданный рабочий режим не более30 мин.
Агрегат имеет общую систему маслоснабжения для смазочных систем ГТУ, редуктора и генератора и системы гидравлического регулирования.
Охлаждение масла осуществляется в водяных маслоохладителях.
Главный маслонасос выполнен с приводом от силовой турбины ГТУ.
Установка имеет систему аварийного маслоснабжения, обеспечивающую ее останов в случае прекращения работы главного насоса.
Значение уровня звуковой мощности ГТУ в октавных полосах частот (звуковые характеристики)
Таблица
Наименование параметра |
Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц |
Корректированный уровень звуковой мощности, дБА |
||||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
Уровень звуковой мощности, дБА |
116 |
116 |
115 |
113 |
110 |
110 |
110 |
108 |
118 |
Эквивалентный (по энергии) уровень звука, воздействующий на обслуживающий персонал при периодическом техническом осмотре оборудования ГТУ в течение рабочей смены, при не должен превышать 80дБА.
Содержание вредных веществ в отработавших газах, приведенное к температуре 273оК (0оС) и давлению 0,101Мпа (1,033кгс/см2) при условной концентрации кислорода 15% в сухих продуктах сгорания, не превышает:
-оксидов азота (NOx) - 150мг/м3;
-оксидов углерода - 300мг/м3;
6.14 НПО «Турбоатом» (г. Харьков)
Газотурбинная установка ГТЭ-45
Агрегат спроектирован в двух модификациях: ГТЭ-45-3 и-ГТЭ-45-4.
Первая модификация предназначена для работы в автономном режиме, с котлом-утилизатором или подогревателем сетевой воды и в составе ПГУ с НПГ (парогазовой установки с низконапорным парогенератором). Вторая модификация предназначена для работы в составе ПГУ с ВПГ (парогазовой установки с высоконапорным парогенератором).
Турбина и компрессор размещены в общем корпусе в виде единого транспортного блока. Роторы компрессора и турбины соединены между собой муфтой и имеют три опоры. Турбоблок поставляется на монтаж после проведения заводских испытаний.
Компрессор имеет 16 ступеней. Первые направляющие лопатки являются поворотными. За девятой и десятой ступенями компрессора предусмотрены противопомпажные сбросы воздуха.
Компрессор оснащен системой очистки проточной части с помощью косточковой крошки без вскрытия кожуха. Предусмотрена возможность присоединения устройства для ввода моющего раствора.
Камера сгорания - кольцевая, прямоточного типа, оснащена 18 комбинированными двухтопливными горелками для сжигания природного газа и дизельного топлива. Форсунки двухступенчатые, механического распыла. Пламенные трубы перфорированные, двухстенной конструкции.
Турбина имеет четыре ступени. Направляющие лопатки первой ступени выполнены охлаждаемыми. Система охлаждения обеспечивает снижение температуры лопаток до 800оС.
Корпус турбины имеет воздушное охлаждение.
Воздухозаборное и выхлопное устройства снабжены запорными органами, предотвращающими захолаживание элементов проточной части.
Пуск ГТЭ-45 осуществляется автоматически при помощи собственного электрического генераторас использованием тиристорного устройства. Установка снабжена системой автоматического управления.
ГТУ может поставляться комплектно с подогревателями сетевой воды.
Газотурбинная установка ГТЭ-45 имеет следующие характеристики (базовый режим /пиковый режим)
Таблица
№ |
Наименование |
ГТЭ-45-3 |
ГТЭ-45-4 |
|
1. |
Мощность на клеммах генератора, МВт в автономном режиме в составе ПГУ с НПГ в составе ПГУ с ВПГ |
51,8/54,8 51,0 - |
- - 50,8 |
|
2. |
КПД установки, % |
27,7/28 |
27,7/28 |
|
3. |
Расход воздуха через компрессор, кг/с |
270 |
270 |
|
4. |
Степень повышения давления воздуха в компрессоре |
7,8 |
7,8 |
|
5. |
Начальная температура газов оС |
880/900 |
880/900 |
|
6. |
Температура газов за турбиной |
475 |
475 |
|
7. |
Максимальная мощность ГТУ, МВт |
80,3 |
80,3 |
|
8. |
Возможная тепловая нагрузка при температуре наружного воздуха -10оС с ПСВ, МВт |
104,2 |
- |
|
9. |
Удельная масса турбогруппы, кг/кВт |
3,27 |
3,27 |
|
10. |
Габаритные размеры турбогруппы (мм) Длина Ширина |
16300 4610 4630 |
16300 4610 4630 |
|
11. |
Время пуска и нагружения, мин |
22 |
22 |
|
12. |
Ресурс между средними ремонтами, час. |
12000 |
12000 |
|
13. |
Ресурс между капитальными ремонтами, час |
25000 |
25000 |
|
14. |
Ресурс до списания, час |
100000 |
100000 |
Головной образец поставлен на Якутскую ГРЭС
6.15 АООТ «Невский завод»
Основные характеристики энергетических газотурбинных установок, выпускаемых ОАО «Невский Завод»
Таблица
№ |
Параметр |
Размерность |
ГТНР-16 |
ГТК-10Р |
"Надежда" |
|
1 |
Тип ГТУ |
регенеративная |
регенеративная |
регенеративная с промохлаждением |
||
2 |
Основные модули газотурбинной установки |
турбогруппа, камера сгорания, регенератор |
турбогруппа, камера сгорания, регенератор |
турбогруппа, камера сгорания, регенеративно-теплообменный комплекс |
||
3 |
Номинальная мощность на валу свободной турбины |
МВт |
16,0 |
10,0 |
16,0 |
|
4 |
Кратковременная мощность на валу |
МВт |
19,2 |
12,0 |
19,2 |
|
5 |
КПД установки при выработке электроэнергии |
% |
32 |
32,5 |
44 |
|
6 |
Коэффициент использования топлива |
% |
68 |
74 |
85 |
|
7 |
Степень повышения полного давления воздуха в компрессоре |
- |
7,0 |
4,4 |
9,8 |
|
8 |
Расход продуктов сгорания на выхлопе |
кг/с |
96,0 |
79,0 |
60,6 |
|
9 |
Расчетная температура газа на срезе выхлопного патрубка турбины |
0С |
560 |
550 |
550 |
|
10 |
Номинальная частота вращения ротора силовой турбины |
об/мин |
5200 |
4800 |
5500 |
|
11 |
Число валов |
- |
2 |
2 |
2 |
|
12 |
Давление топливного газа |
МПа (кгс/см2) |
1,5 (15,0) |
1,5 (15,0) |
2,5 (25,0) |
|
13 |
Расход топливного газа на номинальном режиме |
кг/с |
0,98 |
0,63 |
0,74 |
|
14 |
Расход топливного газа при мощности на 20% выше номинальной (в зимнее время) |
кг/с |
1,13 |
0,72 |
0,86 |
|
15 |
Удельный расход топливного газа на номинальном режиме, приведенный к низшей теплотворной способности газа (31,8МДж/м3, 7600ккал/ м3), не более |
кг??кВт*ч) |
0,35 |
0,35 |
0,26 |
|
16 |
Удельный расход топливного газа на режиме, превышающий номинальный на 20% приведенный к низшей теплотворной способности газа (31,8МДж/м3, 7600ккал/ м3), не более |
кг??кВт*ч) |
0,40 |
0,41 |
0,30 |
|
17 |
Относительное снижение КПД газотурбинного двигателя за межремонтный период относительных |
% |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|
18 |
Время пуска и нагружения |
мин |
25±5 |
25±5 |
25±5 |
|
19 |
Содержание окислов азота в выхлопных газах турбины в диапазоне мощности 75-100% не более |
мг/нм3 |
80 |
100 |
50 |
|
20 |
Содержание оксида углерода в выхлопных газах турбины в диапазоне мощности 75-100% не более |
мг/нм3 |
100 |
300 |
50 |
|
221 |
Уровень шума на расстоянии 1м и на высоте 1,5м от газотурбинного двигателя |
дБА |
85 |
85 |
85 |
|
222 |
Ресурс турбоблока до капитального ремонта |
час |
25000 |
30000 |
40000 |
|
223 |
Ресурс турбоблока до списания |
час |
120000 |
120000 |
200000 |
Стоимость выпускаемых «Невским заводом» энергетических установок:
1. ГТНР-16 - 128 млн руб. без стоимости генератора и без учета НДС;
2. ГТК-10Р - 91,0млн. руб. без стоимости генератора и без учета НДС;
3. «Надежда» -150млн. руб. без учета НДС
Газотурбинная установка ГТЭ-30
Главной частью ГТЭ-30 является газогенератор, выполненный по двухкаскадной схеме, обеспечивающей высокое значение степени повышения давления. При этом привод компрессора низкого давления (КНД) и высокого давления (КВД) осуществляются соответственно от турбин низкого давления (ТНД) и высокого давления (ТВД), расположенных соосно по кинематической схеме «вал в валу».
Свободная силовая турбина с двумя ступенями выполняется и поставляется отдельным блоком.
Система смазки общая для ГТУ и электрогенератора. Охлаждение масла - воздушное.
Система автоматического регулирования - комбинированная, электропневматическая.
Встроенная прямоточная кольцевая камера сгорания с микрофакельными горелками рассчитана на топливо - природный газ, при давлении 2,45МПА. При необходимости ГТЭ-30 доукомплектовывается дожимающим компрессором.
Характеристики газотурбинной установки ГТЭ-30
Таблица
№ |
Наименование |
||
1. |
Номинальная мощность, МВт |
30 |
|
2. |
Эффективный КПД, % |
20 |
|
3. |
Расход воздуха через компрессор, кг/с |
170 |
|
4. |
Степень повышения давления в компрессоре |
12,5 |
|
5. |
Начальная температура газов оС |
900 |
|
6. |
Температура газов за турбиной оС |
400 |
|
7. |
Габаритные размеры турбогруппы (мм) Длина Ширина Высота |
15500 5600 5600 |
|
8. |
Масса турбоблока, т |
97,0 |
|
9. |
ВУ том числе силовая турбина |
23,0 |
Газотурбинная установка GT 8C разработка фирмы АВВ
Газотурбинная установка GT 8C является усовершенствованной модификацией ГТУ GT 8, выпускаемой фирмой АВВ с 1984 года.
Характеристики ГТУ GT 8C
Таблица
№ |
Режим работы |
Базовый или пиковый режим без ограничения числа пусков |
|
1. |
Номинальная электрическая мощность при нормальных условиях (t=15oC. Р=1бар), МВт |
52,8 |
|
2. |
КПД при нормальных условиях, % |
34,4 |
|
3. |
Температура уходящих газов после турбины, оС |
517 |
|
4. |
Температура газов на входе в турбину, оС |
1100 |
|
5. |
Степень сжатия воздуха в компрессоре |
15,7 |
|
6. |
Расход газа на выходе из турбины, кг/с |
179 |
|
7. |
Топливо |
Природный газ, дизельное топливо |
|
8. |
Диапазон регулирования мощности, % (100% - номинал) |
0 - 108 |
|
9. |
Время пуска из холодного состояния до номинальной нагрузки (норм./ускор.), мин |
17/10 |
|
10. |
Мощность вспомогательных механизмов (при работе на природном газе без учета мощности дожимного компрессора), кВт |
95 |
|
11. |
Частота вращения ротора турбины, об./с |
103,7(привод генератора) |
|
12. |
Число ступеней Турбины Компрессора |
3 12 |
|
13. |
Тип камеры сгорания |
Вертикальная выносная |
|
14. |
Тип и число горелок (EV - environmental - экологически чистая) |
EV, 19 |
|
15. |
Площадь площадки обслуживания ГТУ, м2 |
200 |
|
16. |
Вертикальные размеры, м: по воздухозабору высота расположения крюка крана |
15,5 12,5 |
|
17. |
Год изготовления первой ГТУ |
1994 |
|
18. |
Уровень шума, дБА При закрытой установке на расстоянии 1 м от установки |
85 60 |
|
19. |
Массогабаритная характеристика самого крупного поставочного узла - турбоблока: Масса, т Размеры (Д*Ш*В), м |
95 7,9*3,3*3,9 |
|
20. |
Вес самой тяжелой части для подъема при монтаже и эксплуатации, т |
18 |
|
21. |
Расход топлива (природный газ с теплотворной способностью 50МДж/кг) в режиме, кг/с: Базовом Пиковом |
3,045 3,24 |
|
22. |
Параметры топлива (Природный газ): Давление, бар |
25 |
|
23. |
Выбросы оксидов азота при эксплуатации, ppm: На природном газе На жидком топливе |
25 42 |
|
24. |
Гарантированный общий ресурс установки , ч |
10000 |
|
25. |
Ресурс по сменяемым деталям, ч |
48000 |
|
26. |
Коэффициент готовности |
0,99 |
|
27. |
Коэффициент технического использования |
0,93 |
|
28. |
КПД парогазовой установки с использованием ГТУ данного типа (в зависимости от тепловойсхемы паротурбинной части),% |
48 - 52,5 |
7. Опыт эксплуатации газотурбинных энергетических установок
1. Отзыв о работе энрготехнологической установки ГТЭ-15Ц на производственном республиканском предприятии «Белорусский цементный завод»
Установка ГТЭ 15Ц введена в эксплуатацию на Белорусском цементном заводе в январе 2004 года. Изготовителем и поставщиком установки является ГП ППКГ «Зоря-Машпроект», г. Николаев, Украина.
На 1 июля 2004 года наработка установки составила 3217 часов. При эксплуатации установки получен значительный экономический эффект, так как расходы на производимую энергию ниже, чем на покупную. К тому же, теплота выхлопных газов ГТД используется в технологическом процессе сушки сырья, что позволяет дополнительно экономить природный газ.
В ходе эксплуатации установка показала высокую надежность, удобство в эксплуатации. Отдельные замечания по работе оборудования оперативно устраняются представителями ГП ППКГ «Зоря-Машпроект» и не оказывают влияние на работоспособность энергоустановки.
В ходе поставки и ввода в эксплуатацию газотурбинной установки, ГП ППКГ
«Зоря-Машпроект» проявило себя как надежный поставщик, несущий полную ответственность за поставляемое оборудование, в том числе и приобретенного у субподрядчиков, обладающий достаточным количеством квалифицированного персонала для обеспечения своевременного проведения работ на объекте.
2. Отзыв на работу газотурбинных установок, эксплуатируемых в ООО «Тюменьтрансгаз»
В ООО «Тюменьтрансгаз» эксплуатируются более 150 газотурбинных электростанций. В основном это электростанции ПАЭС -2500 производства Волочийского МЗ, (Украина). Часть из них модернизирована, т. е. заменен устаревший привод АИ-20 (производства ОАО «Мотор Сич» г. Запорожье) на ГТУ-2,5П (Производство ОАО «Пермский моторный завод» г. Пермь).
Суммарная наработка более 1млн. часов. Наибольшее количество отказов - по газотурбинным двигателям.
3.Отзыв о работе ГТУ на ООО «Ямбурггаздобыча»
v Газотурбинные двигатели Д-30 (изготовитель-ОАО «Пермский моторный завод, ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь) эксплуатируются на электростанции 9ПАЭС-2500 Заполярного ГНКМ с 2001 года, на 01.06.04 наработка превысила у четырех двигателей 9000 часов, у трех - 8500 часов, у двух - 7500 часов. Отзывы о работе двигателей со стороны эксплуатационного персонала положительные.
v Газотурбинные двигатели ДВ-71 (изготовитель НГ НПКГШ «Зоря-Машпроект» г. Николаев, Украина) эксплуатируются на электростанции ГТЭС-24 Заполярного ГНКМ с 2002года, на 01.06.04 наработка двух двигателей превысила 6000 часов. Так как данные двигатели экспериментальные, отзывы об их работе давать рано.
4.Отзыв о работе ГТУ на ЗАО «Сибур-Химпром» (г. Пермь, п. Осенцы).
В ЗАО «Сибур-Химпром» эксплуатируется газотурбинная электростанция ГТЭС-4 (производства ОАО «Пермский моторный завод, ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь).
Установка работает параллельно с заводской энергосистемой. Введена в эксплуатацию в феврале 2000 года. Общая наработка 24000 часов. За период эксплуатации проведено 19 плановых технических обслуживаний, 1 капитальный ремонт двигателя по наработке 22300 часов.
Замечания по основному оборудованию, выявленные в процессе эксплуатации:
синхронный двухполюсный турбогенератор ТК-4-2РУХЛ3 с бесщеточной системой возбуждения, с воздушным охлаждением, с принудительной системой смазки подшипников скольжения:
- высокая вибрация (расцентровка, задевание лабиринтов и диффузора шейкой вала);
- выгорание шины «звезда» обмотки статора (излом в сечении), замыкание в обмотке возбудителя (разрыв бандажа обмотки);
газотурбинная установка ГТУ-4П выполнена на базе двигателя Д-30ЭУ-2, работающего на газе
- прогар жаровых труб (наработка 6000 часов, однако без развития);
- разрушение колодок под конусом задней опоры (замена на каждом ТО);
- отказы каналов регулятора двигателя РЭД-94Э (замена агрегата 2 раза);
- самопроизвольное изменение мощности (заклинивание иглы дозатора газа ДГ-30Г, замена агрегата 2 раза).
Общая оценка работы оборудования ГТЭС-4 в эксплуатации считается удовлетворительной.
5.Отзыв о работе ГТУ НК-37 на Безымянской ТЭЦ ОАО «Самараэнерго»
Энергетическая газотурбинная установка, смонтированная и включенная в опытно-промышленную эксплуатацию в конце 1999 г. на Безымянской ТЭЦ ОАО Самараэнерго представляет собой стационарный модуль размером 21 х 27 м„ включающий в себя авиационный двигатель, котел-утилизатор, турбогенератор, АСУТП, вспомогательные системы и отдельно стоящий дожимной газовый компрессор (ДГК).
Установка обеспечивает нормальную работоспособность при температуре от минус 50°С до плюс 45°С при относительной влажности воздуха до 100 %,
В качестве привода турбогенератора используется отечественный авиационный двигатель типа НК-37, (НК-37-1) спроектированный и изготовленный АО «СНТК им. Н.Д.Кузнецова». Номинальная мощность двигателя 25 (30) МВт. Топливом является природный газ с давлением от 3 до 5 МПа с расходом 1,45 кг/сек. Двигатель представляет собой трехвальный агрегат со свободной турбиной. Частота вращения свободной турбины 3000 об/мин. Диапазон изменения мощности от 30 до 120%, КПД - 36,4% (37,1%). Срок наработки до капитального ремонта 15 тыс. час, гарантийный ресурс 100 тыс. час. Двигатель НК-37 создан на базе двухконтурного авиационного двигателя НК-321.
Турбогенератор типа Т-32-2ВЗ, мощностью 32 МВт с безщеточной системой возбуждения, синхронный, двухполюсный с воздушным охлаждением по замкнутому циклу вентиляции с двумя встроенными воздухоохладителями. Напряжение на шинах 10,5 кВ. Изготовитель АО «Привод» (г. Лысьва),
Котел утилизатор типа К-40/1,4-310-435 (модель ТКУ-6) производства АО “Красный котельщик” (г. Таганрог), однокорпусный, башенной компоновки, барабанный, с многократной принудительной циркуляцией, обеспечивающий номинальную производительность 41 т/ч пара с температурой 280°С, давлением 0,7-1,4 МПа и нагрев 100 т/ч сетевой воды от 60 до 120°С. Дожигание топлива в котле не предусмотрено. Котел спроектирован без байпаса его дымовыми газами. Общая тепловая мощность котла-утилизатора 33.5 Гкал/час.
Общая мощность ГТУ составляет 64 (67) МВт. Тепловой КПД установки 84% (86%).
Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии. составляет 200 - 220 г/кВт.ч., - теплоэнергии - 146 кг/Гкал.,
Дожимная газокомпрессорная установка фирмы АВВ Power Generation Ltd модели EFX Model ЕА1000-6-2, состоящая из поршневого шестицилиндрового двухступенчатого компрессора с электроприводом мощностью 900 кВт и вспомогательного оборудования. Давление газа на выходе - 46 атм. Резервный ДГК отсутствует.
Для ГТУ разработана система полного автоматического управления, АСУ ТП обеспечивает управление технологическим оборудованием на всех режимах его работы. Алгоритм и программное обеспечение разработано фирмой ОРГРЭС, электронные блоки поставлены фирмой АВВ. Управление установкой производится в реальном масштабе времени. Обслуживают ГТУ 2 оператора, которые со щита управления выполняют все операции по пуску, останову и ведению режима.
Уровень шума не более 80 дБ, что соответствует санитарным нормам.
Концентрация NОx находилась в пределах 70 - 150 мг/нм3 в зависимости от нагрузки, СО - 300-700 мг/нм3. В настоящее время заканчивается наладка топливной аппаратуры и ожидается снижение концентрации NОx до 50 мг/нм3
На 1.07.2004 г. наработка ГТУ составляет 20556 час.
Остановы газотурбинной установки за период с 2000 по 2004 г.г.
Причины \года |
2000год |
2001год |
2002год |
2003год |
2004год (1 полуг.) |
|
Всего остановов (в т.ч. защитами) |
54(7) |
38(15) |
18(8) |
18(5) |
13(2) |
|
Двигатель НК-37 |
17(5) |
24(9) |
5(2) |
7(1) |
4(2) |
|
Котел-утилизатор |
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
Генератор |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
Дожимной газовый компрессор |
26(2) |
9(5) |
7(2) |
7(5) |
6(1) |
|
Прочие причины |
5 |
4(1) |
2(1) |
0 |
1 |
Основные причины остановов ГТУ
Регламентные работы двигателя
Ложное срабатывание защит
Вибрация рамы компрессора ДГК
Повышенная температура масла двигателя
Установка нового газового фильтра после ДГК.
Выход из строя различных систем АСУ ТП
Выход из строя привода лубрикатора ДГК
Выход из строя клапанов цилиндров ДГК
Реконструкции тепловой изоляции котла-утилизатора заводом-изготовителем.
Отзыв о работе ГТУ на ООО «Нарьянмарнефтегаз»
На ООО «Нарьянмарнефтегаз» эксплуатируются две газотурбинные электростанции ГТЭ-1,6, производства ФГУП «Завод им. В. Я. Климова» (г. Санкт-Петербург) в течение двух лет. Наработка за два года составила 16 тысяч часов, станции работают поочередно, средняя нагрузка на станцию составляет 1300кВт/час. Замечаний к работе станций нет.
8. Сравнение характеристик газотурбинных энергетических установок
Газотурбинные энергетические установки на базе авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных двигателей морского применения.
Газотурбинные установки созданные специально для энергетического использования
№п/п |
Параметр |
Размерность |
GT 10 B |
|
1. |
Электрическая мощность установки |
МВт |
24,77 |
|
2. |
Тепловая мощность установки |
МВт |
40 |
|
3. |
КПД установки при выработке электроэнергии |
% |
34.2 |
|
4. |
Коэффициент использования топлива |
% |
90 |
|
5. |
Полный назначенный ресурс установки |
тыс.час |
160 |
|
6. |
Комплектность поставки |
|||
7. |
Стоимость установки в комплектности |
тыс.$ |
7 902 |
|
8. |
Удельные капитальные вложения (по электрической мощнсти) |
$/кВт |
319 |
|
9. |
Предприятие - изготовитель |
Siemens |
Выводы
Рабочая группа рекомендует при подборе оборудования для реализации Постановления Правительства г. Москвы от 13января 2004 года № 3-ПП, принять к рассмотрению представленные ниже энергетические газотурбинные установки.
Основными критериями, которыми руководствовалась Рабочая группа при выборе газотурбинных энергетических установок, для использования при создании новых генерирующих мощностей в г. Москве являются:
v электрическая мощность установки, МВт;
v тепловая мощность установки, МВт;
v КПД установки при выработке электроэнергии, %;
v коэффициент использования топлива, %;
v полный назначенный ресурс, час;
v комплектация установки (наличие системы утилизации тепла уходящих газов и компрессора дожимного);
v цена установки, тыс. $;
v отзывы потребителей об эксплуатации газотурбинных установок.
1.Газотурбинные энергетические установки на базе авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных двигателей морского применения.
1.1.- При сравнении характеристик газотурбинных энергетических установок электрической мощности от 1МВт до 1,6МВт - ЭГ-1000, производства ОАО «Мотор-Сич» (Запорожье) (электрическая мощность - 1МВт), установки ГТЭ-1200 спроектированной ОАО «ГИПРОНИИАВИАПРОМ» (Москва) (электрическая мощность - 1,2МВт), газотурбинных электростанций производства ФГУП «Завод им. В. Я. Климова (г. Санкт-Петербург), ГТЭ-1,25 (электрическая мощность - 1,25МВт) и ГТЭ-1,6 (электрическая мощность - 1,6МВт) можно видеть, что:
- максимальным коэффициентом использования топлива среди рассматриваемых энергетических установок электрической мощностью от 1,0МВт до 1,6МВт 2,5МВт, обладает установка ГТЭ-1,6, он равен 81,4%, у установкиГТЭ-1,25 - 74,6%, у установки ГТЭ-1200 он равен 63,3%, для установки ЭГ-1000 данная характеристика не представлена;
- максимальной тепловой мощностью среди рассматриваемых энергетических установок обладает ГТЭ-1,6 - 4,779МВт, у установки ГТЭ-1,25, она равна 2,633МВт, у установки ГТЭ-1200 - 1,84МВт, для ЭГ-1000 данная характеристика не представлена;
- максимальным КПД при выработке электроэнергии обладают установки ГТЭ-1,25 и ЭГ-1000 - 24%, у установки ГТЭ-1200 - 23%, у установки ГТЭ-1,6 - 19,9%;
- полный назначенный ресурс у установок ЭГ-1000, ГТЭ-1,25 и ГТЭ-1,6 равен 100тыс. часов, в то время, как у установки ГТЭ-1200 он равен для газотурбинного привода - 45 тыс. часов;
- среди рассмотренных газотурбинных энергетических установок электрической мощностью от 1,0МВт до 1,6МВт минимальной ценой обладает ЭГ-1000 без системы утилизации тепла - 500тыс.$.
- цена установки ГТЭ-1200 - 550 тыс.$ (система утилизации тепла поставляется дополнительно);
- цены установок ГТЭ-1,25 и ГТЭ-1,6 равны 722 тыс.$ без блока утилизации тепла;
Газотурбинная установка ГТЭ-1,6 имеет положительные отзывы об эксплуатации в течение двух лет на ООО «Нарьянмарнефтегаз».
1.2.- При рассмотрении характеристик газотурбинных энергетических установок с электрической мощностью 2,5МВт, - ГТЭС-2,5, производства ОАО «Рыбинские моторы» НПО «Сатурн», ГТЭС «Урал-2500», производства ОАО «Пермский моторный завод», ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель», ГТЭ-2,5 ФГУП «Завод им. В. Я. Климова», ПАЭС-2500 производства «Мотор Сич», ЭГ-2500, производства ОАО «Турбогаз», UGT2500C, производства НГ НПКГШ «Зоря - Машпроект» можно видеть что:
- максимальным коэффициентом использования топлива среди рассматриваемых энергетических установок электрической мощность 2,5МВт, обладает установка UGT2500C, он равен 91,2%, у установки ЭГ-2500 он равен 82%, ГТЭС «Урал-2500» - 76,9%, ГТЭС-2,5 - 74%, ГТЭ-2,5 - 73,3%, для ПАЭС-2500 данная характеристика не представлена.
- максимальной тепловой мощностью среди рассматриваемых энергетических установок обладает ГТЭС «Урал-2500» - 5,82МВт, у установки UGT2500C, она равна 5,73МВт, у ЭГ-2500 - 5,57МВт, ГТЭ-2,5 - 5,26МВт, ГТЭС-2,5 - 4,5МВт, для ПАЭС-2500 данная характеристика не представлена;
- максимальным КПД при выработке электроэнергии обладает установка UGT2500C - 27,5%, у установок ЭГ-2500 и ГТЭС-2,5 он равен 26,5%, у ГТЭ-2,5 и ПАЭС-2500 он равен 24%, у ГТЭС «Урал-2500» - 21,12%;
- полный назначенный ресурс у установки ГТЭС-2,5 - 120 тыс. часов, у установок ГТЭС «Урал-2500», ПАЭС-2500, ПАЭС-2500, UGT2500C - 100 тыс. часов, у установки ЭГ-2500 самый минимальный полный назначенный ресурс среди представленных на тендер установок данной мощности - 75 тыс. часов.
- среди рассмотренных газотурбинных энергетических установок электрической мощностью 2,5МВт, без стоимости системы утилизации тепла уходящих газов, минимальной ценой обладает установка ПАЭС-2500 - 750 - 850 тыс. $., ГТЭ-2,5 - 1 012 тыс.$, установка ГТЭС «Урал-2500» - 1 250 тыс. $, ГТЭС-2,5 - 1 264 тыс. $,
- цена установки ЭГ-2500 - 1 300 тыс. $, цена установки UGT2500C - 1 650 тыс. $;
По итогам эксплуатации имеются отзывы на ГТУ-2,5 - газотурбинной установки, эксплуатируемой в составе ГТЭС «Урал-2500», производства Пермского моторного завода, ОАО НПО «Искра» и ОАО «Авиадвигатель»:
- В ООО «Ямбурггазодобыча» эксплуатация проводится с 2001 года, отзыв положителен;
- В ООО «Тюменьтрансгаз» устаревшие приводы газотурбинных энергетических установок ПАЭС-2500, изготовленные на базе АИ-20, производства «Мотор Сич», заменяются на газотурбинные установки ГТУ-2,5, отзывы об эксплуатации ГТУ-2,5 также положительны.
1.3. Газотурбинная электростанция с электрической мощностью 4,0 МВт, «Урал-4000», производства ОАО «Пермский моторный завод», ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» имеет КПД при выработке электроэнергии равный 21,12%, коэффициент использования топлива - 76,9%, тепловую мощность - 5,82МВт, полный назначенный ресурс установки - 100 тыс. часов, цена установки - 1 250 тыс.$.
Данная установка эксплуатируется в ЗАО «Сибур-Химпром», отзыв о работе
установки - удовлетворительный.
1.4. При рассмотрении характеристик газотурбинных энергетических установок с электрической мощностью 6МВт - ГТА-6РМ, производства ОАО «Рыбинские моторы» НПО «Сатурн», ГТЭС «Урал-6000», производства ОАО «Пермский моторный завод», ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель», ЭГ6000, производства «Мотор Сич» и UGT6000C, производства НГ НПКГШ «Зоря - Машпроект» можно видеть что:
- максимальным коэффициентом использования топлива среди рассматриваемых энергетических установок электрической мощность 6,0МВт, обладает установка ГТА-6РМ, он равен 81%, у установки UGT6000C он равен 84,5%, ГТЭС «Урал-6000» - 83,4%, для ЭГ6000 данная характеристика не представлена, данная энергетическая установка поставляется без системы утилизации тепла;
- максимальной тепловой мощностью среди рассматриваемых энергетических установок обладает ГТА-6РМ - 16,4МВт, у установки ГТЭС «Урал-6000» она равна 11,59МВт, у UGT6000C - 11,4МВт, ЭГ6000- 11МВт;
- максимальным КПД при выработке электроэнергии обладает установка UGT6000C - 30,1%, у установки ЭГ-6000 - 29%, у ГТЭС «Урал-6000» - 26,12%, ГТА-6РМ - 22,7%;
- полный назначенный ресурс у установки ГТА-6РМ - 120тыс. часов, у установок ГТЭС «Урал-6000», UGT6000C, ЭГ6000 - 100 тыс. часов;
- среди рассмотренных газотурбинных энергетических установок электрической мощностью 6,0 МВт, у которых система утилизации тепла уходящих газов поставляется по желанию заказчика, минимальной ценой
обладает установка ГТА-6РМ - 1 560 тыс.$, установка ГТЭС «Урал-6000» - 1 700 тыс. $, цена установки ЭГ6000, поставляемой без системы утилизации тепла уходящих газов - 1 850 тыс. $.
установка UGT6000C, поставляемая с котлом-утилизатором стоит 2 750 тыс. $.
1.5. При сравнении характеристик газотурбинных энергетических установок с электрической мощностью 8 МВт - ГТА-8РМ, производства ОАО «Рыбинские моторы» НПО «Сатурн» и ГТЭ-10/95БМ производства ФГУП «НПП Мотор» (г. Уфа) можно видеть что:
- максимальным коэффициентом использования топлива обладает установка ГТА-8РМ, он равен 87%, у установки ГТЭ-10/95БМ он равен 80%; максимальной тепловой мощностью обладает установка ГТА-8РМ - 22МВт, у установки ГТЭ-10/95БМ он равен 20,7МВт;
- максимальным КПД при выработке электроэнергии обладает установка ГТЭ-10/95БМ - 24%, у установки ГТА-8РМ он равен 23,2%
- полный назначенный ресурс установки ГТЭ-10/95БМ - 125 тыс. часов, для установки ГТА-8РМ - 100 тыс. часов;
- цена установки ГТА-8РМ - 1 833 тыс. $, цена установки ГТЭ-10/95БМ, укомплектованной котлом-утилизатором и станцией компрессорной дожимной - 3 433 тыс. $,
1.6. При сравнении характеристик газотурбинных энергетических установок с электрической мощностью 10,0МВт - ГТА-10РМ, производства ОАО «Рыбинские моторы» НПО «Сатурн» и UGT10000C, производства НГ НПКГШ «Зоря - Машпроект» можно видеть что:
- максимальным коэффициентом использования топлива обладает установка UGT10000C, он равен 88,4%, у установки ГТА-10РМ он равен 88%; максимальной тепловой мощностью обладает ГТА -10РМ - 22МВт, у установки UGT10000C, она равна 15,04МВт;
- максимальным КПД при выработке электроэнергии обладает установка UGT10000C - 34,2%, у установки ГТА-10РМ он равен 27,4%;
- полный назначенный ресурс установок - 100 тыс. часов;
- цена установки ГТА-10РМ - 2 203 тыс. $, цена UGT10000C, оснащенной котлом-утилизатором - 4 150 тыс. $.
1.7. При сравнении характеристик газотурбинных энергетических установок с электрической мощностью 12,0МВт - ГТЭС-12П производства ОАО «Пермский моторный завод», ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» и ГТУ-12С производства ФГУП ММПП «Салют» можно видеть что:
- максимальным коэффициентом использования топлива обладает установка ГТЭС-12П, он равен 83,7%, у установки ГТУ-12С - 78,5%;
- максимальной тепловой мощностью также обладает установка
- ГТЭС-12П - 16,6МВт, у установки ГТУ-12С, она равна 16,1МВт;
- максимальным КПД при выработке электроэнергии обладает установка ГТЭС-12П - 32,6%, у установки ГТУ-12С он равен 31,5%;
- полный назначенный ресурс установок - 100 тыс. часов;
- цена установки ГТЭС-12П - 4 600 тыс., цена ГТУ-12С - 3 760 тыс. $
1.8. Газотурбинная энергетическая установка UGT15000C, производства НГ НПКГШ «Зоря-Машроект» мощностью 15МВт имеет КПД при выработке электроэнергии равный 27,9%, коэффициент использования топлива - 79,9%, тепловую мощность - 27,04МВт, полный назначенный ресурс установки - 100 тыс. часов, цена установки, оснащенной котлом-утилизатором - 4 750 тыс.$.
Подобная установка эксплуатируется с января 2004 года на Белорусском цементном заводе, полученный отзыв о ее работе - положителен.
1.9. При сравнении характеристик газотурбинных энергетических установок с электрической мощностью 16,0МВт - ГТЭС-16П производства ОАО «Пермский моторный завод», ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» и UGT16000C производства НГ НПКГШ «Зоря-Машроект» можно видеть что:
- максимальным коэффициентом использования топлива обладает установка ГТЭС-16П, он равен 84,6%, у установки UGT16000C он равен 81%;
- максимальной тепловой мощностью также обладает установка
UGT16000C - 23,89 у установки ГТЭС-16П, она равна 20,2МВт;
- максимальным КПД при выработке электроэнергии обладает установка ГТЭС-16П - 34,21%, у установки UGT16000C он равен 32,5%;
- максимальный назначенный ресурс установок - 100 тыс. часов;
- цена установки ГТЭС-16П - 5 400тыс. $, цена UGT16000C, оснащенной котлом-утилизатором - 5 700 тыс. $.
1.10. Газотурбинная энергетическая установка ГТУ20С, выпускаемая ФГУП ММПП «Салют» (г. Москва) мощностью 20МВт имеет КПД при выработке электроэнергии равный 33%, коэффициент использования топлива - 83 - 85%, тепловую мощность - 29,0МВт, полный назначенный ресурс установки - 120 тыс. часов, цена установки -
5 636тыс.$.
1.11. При сравнении характеристик газотурбинных энергетических установок с электрической мощностью 25,0МВт - НК-37, производства АО «СНТК им. Н. Д. Кузнецова», ГТЭС-25П производства ОАО «Пермский моторный завод», ОАО НПО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» и UGT25000C, производства НГ НПКГШ «Зоря - Машпроект» можно видеть что:
- максимальным коэффициентом использования топлива обладает установка ГТЭС-25П, он равен 85,5%, у установки НК-37 - 85%, у установки UGT25000C, он равен 84,6%, таким образом, коэффициент использования всех трех установок - примерно равны;
- максимальной тепловой мощностью обладает UGT25000C - 35,5МВт, у установки НК-37 она равна 33МВт, у установки ГТЭС-25П - 26,97МВт;
- максимальным КПД при выработке электроэнергии обладает установка ГТЭС-25П - 37,8%, НК-37 - 36,4%, у установки UGT25000C - 34,8%;
- максимальный назначенный ресурс у всех установок - 100 тыс. часов;
- цена установки UGT25000C, оснащенной котлом-утилизатором тепла уходящих газов - 7 750 тыс. $, цена ГТЭС-25П - 8 000 тыс. $, у установки НК-37, оснащенной дожимным компрессором и котлом утилизатором - 10 137 тыс. $.
Имеется отзыв по эксплуатации ГТУ НК-37 на Безымянской ТЭЦ ОАО «Самараэнерго». Данная установка эксплуатируется с 1999 года , отзывы - положительны.
2.Газотурбинные установки созданные специально для энергетического использования
2.1. Газотурбинная энергетическая установка ГТЭ-6, производства ОАО Турбомоторный завод» (г. Екатеринбург), мощностью 6МВт, КПД при выработке электроэнергии 23%, тепловая мощность установки 14,2МВт, коэффициент использования топлива 77,4%, полный назначенный ресурс установки 150 тыс. часов, цена установки 2 750тыс.$.
Две газотурбинные установки ГТЭ-6 смонтированы в г. Москве ЮВАО, мкр. Люблино, РТЭС «ГПЗ». На момент написания отчета наработка на каждую установку составила - 72 часа.
2.2. При сравнении характеристик газотурбинных энергетических установок с электрической мощностью 16,0МВт - газотурбинной энергетической установки, «Надежда» производства АООТ «Невский завод» (г. Санкт-Петербург) и газотурбинной энергетической установки ГТЭ-16, производства ОАО Турбомоторный завод» (г. Екатеринбург) можно видеть что:
- КПД при выработке электроэнергии установки «Надежда» равен 44% (самый высокий КПД при выработке электроэнергии среди всех заявленных на тендер газотурбинных энергетических установок), КПД при выработке электроэнергии установкой ГТЭ-16 - 23%;
- коэффициент использования топлива у установки «Надежда» - 85%, у установки ГТЭ-16 - 77,3%;
- полный назначенный ресурс установки «Надежда» - 200 тыс. часов,
ГТЭ-16 - 100 тыс. часов;
- цена установки «Надежда» заявленная производителем -
Заявленная цена установки «Надежда» - 5 150тыс.$, установки ГТЭ-16 - 4 467тыс.$. несмотря на более высокую заявленную производителем цену по сравнению с установкой ГТЭ-16.
2.3. Газотурбинная энергетическая установка ГТЭ-25У, производства ОАО Турбомоторный завод» (г. Екатеринбург), мощностью 29,7МВт, КПД при выработке электроэнергии 29,7%, тепловая мощность установки 49,8МВт, коэффициент использования топлива 82%, полный назначенный ресурс установки 100 тыс. часов, цена установки - 5 842тыс.$.
2.4 . Газотурбинная энергетическая установка GT10B, производства фирмы Siemens, мощностью 24.77МВт, КПД при выработке электроэнергии 34.2%, тепловая мощность установки 40МВт, коэффициент использования топлива 90%, полный назначенный ресурс установки 160 тыс. часов, цена установки 7 902тыс.$.
Рассмотрев и проанализировав характеристики газотурбинных энергетических установок и отзывы эксплуатирующих организаций можно рекомендовать к рассмотрению при создании новых энергетических мощностей энергетические установки производства НГ НПКГШ «Зоря-Машпроект» (г. Николаев, Украина), ОАО «Пермский моторный завод», ОАО «Искра», ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь), ФГУП «Завод им. В. Я. Климова» (г. Санкт-Петербург), ФГУП ММПП «Салют» (г. Москва), ОАО «Рыбинские моторы» НПО «Сатурн» (г. Рыбинск), АО «СНТК им. Н. Д. Кузнецова» (г. Самара), ФГУП «НПП Мотор» (г. Уфа), АООТ «Невский завод» (г. Санкт-Петербург).
Список литературы
1. Dutch Gas Turbine Association, Netherlands Energy Research Foundation и Delft University of Technology «Small Gas Turbines, State of the art and market potential» VGT 2001.
2. Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей под редакцией С. М. Шляхтенко // М. «Машиностроение» 1987, 568С.
3. Авиационные, ракетные, морские, промышленные двигатели 1944 - 2000// М «АКС - Конверсалт» 2000, 408С.
4. ТЭО строительства экспериментальной теплоэлектростанции (РТЭС) на базе реконструкции РТС «ГПЗ» и строительства комплекса газотурбинной установки (ГТУ). Этап 1 Разработка вариантов газотурбинной надстройки к РТС с применением газовых турбин отечественного производства // Отчет НПП «Энергоперспектива» М. 2000
5. Романов В. И., Рудометов С. В., Трушин С. Г., Жирицкий О. Г.,Романов В. В. Новый газотурбинный двигатель мощностью 110 МВт для стационарных газотурбинных установок // Теплоэнергетика, 1992, №9, с 15 - 21
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Перспективные направления развития энергетики (с технической, экономической и экологической точек зрения) - переоборудование действующих котельных в газотурбинные теплоэлектроцентрали (ГТУ-ТЭЦ). Установка газотурбинных двигателей на Казанской ТЭЦ.
курсовая работа [5,6 M], добавлен 22.11.2009Обоснование и выбор параметров газотурбинной энергетической установки. Расчёт на номинальной мощности и частичных нагрузках. Зависимость работы от степени повышения давления. Зависимость относительных расходов топлива установки от относительной мощности.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 25.11.2013Расчет схемы конденсационного энергоблока мощностью 210 МВт с турбиной. Характеристика теплового расчёта парогенератора. Параметры пара и воды турбоустановки, испарительной установки. Энергетические показатели турбоустановки и энергоблока, расчет котла.
курсовая работа [165,5 K], добавлен 08.03.2011Создание автономных источников тепла и электроэнергии, работающих на местных видах топлива и на сбросном тепле промышленных предприятий. Применение бутанового контура в составе парогазовых установок малой мощности и совместно с газопоршневыми агрегатами.
реферат [1,4 M], добавлен 14.11.2012Проектирование электропитающих установок проводной связи. Расчет элементов электропитающей установки. Определение состава коммутирующих и выпрямительных устройств. Способы и системы дистанционного питания. Нормы напряжений для установок аппаратуры связи.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.09.2014Краткое описание, принципиальная тепловая схема и основные энергетические характеристики паротурбинной установки. Моделирование котла-утилизатора и паровой конденсационной турбины К-55-90. Расчет тепловой схемы комбинированной энергетической установки.
курсовая работа [900,4 K], добавлен 10.10.2013Схема измерений при тепловом испытании газотурбинных установок. Краткое описание применяемых измерительных устройств. Преобразователи, конечные приборы, система сбора данных. Алгоритм обработки результатов теплового испытания газотурбинных установок.
лабораторная работа [2,3 M], добавлен 22.12.2009Характеристика ядерных энергетических установок, преимущества их использования на морских судах. Первое гражданское атомное судно, схема энергетической установки ледокола. Разработка новой реакторной установки в связи с модернизацией транспортного флота.
контрольная работа [54,7 K], добавлен 04.03.2014Характеристика дизельной установки. Выбор главного двигателя и предварительный расчет винта. Принципиальные схемы энергетических систем судовых установок. Расчет судовой электростанции и энергетических запасов. Подбор соответствующего оборудования.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 24.10.2011Области применения и показатели надежности газовых турбин малой и средней мощности. Принцип работы газотурбинных установок, их устройство и описание термодинамическим циклом Брайтона/Джоуля. Типы и основные преимущества газотурбинных электростанций.
реферат [1,4 M], добавлен 14.08.2012