Газотурбинная электростанция - установка, генерирующая электричество и тепловую энергию.
В газотурбинной электростанции в качестве привода электрического генератора используется газовая турбина.
Основу ГТЭС составляют одна или несколько газотурбинных установок - силовых агрегатов, механически связанных с электрогенератором и объединенных системой управления в единый энергетический комплекс.
ГТЭС может иметь электрическую мощность от десятков кВт до сотен МВт.
Электрический КПД современных газотурбинных установок составляет 33-39%.
С учетом высокой температуры выхлопных газов в мощных газотурбинных установках имеется возможность комбинированного использования газовых и паровых турбин.
Такой инженерный подход позволяет существенно повысить эффективность использования топлива и увеличивает электрический КПД установок до 57-59%.
ГТЭС способна отдавать потребителю значительное количество тепловой энергии - с коэффициентом ~ 1:2 по отношению к электрической мощности.
В зависимости от потребностей газотурбинные установки (ГТУ) дополнительно оснащаются паровыми или водогрейными котлами, что дает возможность иметь пар различного давления для производственных потребностей или горячую воду со стандартными температурами (ГВС).
При комбинированном использовании энергии 2-х видов коэффициент использования топлива газотурбинной тепловой электростанции увеличивается до 90%.
Технология процесса
В компрессор газотурбинного силового агрегата подается чистый воздух.
Под высоким давлением воздух из компрессора направляется в камеру сгорания.
Одновременно в камеру сгорания подается топливо - газ.
Смесь воспламеняется.
При сгорании газовоздушной смеси образуется энергия в виде потока раскаленных газов.
Этот поток с высокой скоростью устремляется на рабочее колесо турбины и вращает его.
Вращающийся вал турбины приводит в действие компрессор и электрический генератор.
С клемм электрогенератора произведенное электричество, обычно через трансформатор, направляется в электросеть, к потребителям энергии.
Применение ГТЭС оправдано экономически, т. к. сегодня электростанции, работающие на газовом топливе, имеют наиболее привлекательную для потребителя удельную стоимость строительства и низкие затраты при последующей эксплуатации.
Преимущества газотурбинной электростанции
Основные преимущества газотурбинных электростанций:
-
ГТЭС весьма надежны. В среднем длительность работы основных узлов без капитального ремонта составляет от 100 до 130 тыс. часов;
-
КПД самой газотурбинной установки составляет порядка 51%, а при утилизации уходящих газов общий КПД достигает уже 93%;
-
газотурбинные электростанции, как уже было отмечено выше, имеют довольно небольшие размеры, что значительно уменьшает срок строительства, и, соответственно, позволяет им быстро окупаться;
-
газотурбинные электростанции достаточно экологичны;
-
ГТЭС могут работать полностью в автоматическом режиме, а возможность полной диагностики состояния оборудования или основных узлов станции, простота управления и соответственно минимальное количество обслуживающего персонала делают их наиболее оптимальным решением в самых различных ситуациях.
