В поршневом двигателе описанные процессы происходят в одной точке, а именно в камере сгорания, при этом соблюдается последовательность процессов. Для газотурбинного двигателя характерно одновременное функционирование нескольких частей двигателя.
Газовая турбина: назначение и области применения
Газовые турбины приводят в действие генераторы, преобразуя энергию поступающего воздуха в механическую работу на валу. Они очень надежны и высокоэффективны, поэтому их доля в мировом энергобалансе быстро растет.
Назначение и принцип действия
Газовая турбина — это лопатка турбины, необходимая для привода электрогенератора.
Его основными компонентами являются ротор и статор с лопастями.
Нож представляет собой металлическую деталь, состоящую из пластины с валом, прикрепленным к диску. Ширина этой пластины обычно составляет четверть ее длины.
Ротор — это подвижный вал, на котором закреплены диски с лопастями. Диск называется роторной ступенью. Количество ступеней и размер ножей на каждой ступени зависят от специфики работы и требуемой мощности устройства.
Статор — это неподвижная часть турбины, лопасть различной формы, прикрепленная к корпусу вокруг ротора. Его назначение — направлять газ на лопасти ротора под нужным углом. Это повышает эффективность и надежность и предотвращает сбои в потоке материала.
Вместе с камерой сгорания газовая турбина образует газовую турбину.
Рисунок 1: Газотурбинная установка
Процесс работы
Турбокомпрессор сжимает поступающий воздух и подает его в камеру сгорания. Там она нагревается и расширяется.
Продукты сгорания сжимаются и транспортируются к лопастям турбины, которые приводят в движение ротор, который, в свою очередь, приводит в движение электрогенератор.
Отличительные особенности
Главной особенностью газовой турбины по сравнению с паровыми и газовыми турбинами является неизменность общего состояния впуска в течение всего рабочего процесса. Это позволяет им работать при более высоких температурах и с более высоким КПД.
При той же мощности, что и у паровых турбин, газовые турбины имеют меньший вес и размер, быстрее запускаются и проще в обслуживании.
В отличие от двигателя внутреннего сгорания, газовая турбина имеет меньше движущихся частей и меньше вибраций во время работы, лучшее соотношение мощности и веса, меньшие выбросы и меньшие требования к используемому топливу.
Использование газовых турбин также имеет ряд недостатков. К ним относятся высокая стоимость из-за сложности изготовления компонентов, высокое энергопотребление, более медленный запуск по сравнению с двигателями внутреннего сгорания и низкая эффективность при низких нагрузках.
Газовые турбины, их назначение и принцип работы
Турбинные установки используются в различных областях для выработки электроэнергии. Такие устройства используются в системах отопления, в нефтегазовой промышленности, в обрабатывающей промышленности, на электростанциях и в энергетике.
Газовые турбины — это устройства, преобразующие энергию сжатого газа в механическую энергию. Они относятся к категории двигателей внутреннего сгорания. Газ поступает в турбину под высоким давлением через сопло.
Поступающий газ попадает в секцию низкого давления, где происходит его ускорение. Завихренный поток газа достигает лопастей турбины и создает крутящий момент, высвобождая часть кинетической энергии. Лопасти турбины передают движение на вал через диски.
Преимущества
Газовый двигатель имеет много преимуществ:
- он более мощный и имеет меньший вес, чем поршневая установка;
- оборудование отличается высоким КПД (поэтому его используют в энергоустановках);
- агрегат меньше вибрирует и имеет меньшее количество трущихся частей, что способствует долговечности установки;
- такой двигатель более экологичен — он отличается меньшим количеством вредных выбросов;
- установка потребляет меньше масла;
- не так требователен к качеству топлива;
- имеет широкий диапазон маневрирования.
Конечно, они стоят дороже, но инвестиции всегда оправдывают себя. Неслучайно многие промышленные предприятия используют газовые турбины.
Компания Prometheus Energy предлагает широкий ассортимент турбин от проверенных производителей. Микротурбины Flex Energy и трубчатые турбины OPRA доступны здесь. Блоки OPRA производятся голландским производителем, а микротурбины — на американском заводе. Все машины прошли строгий контроль качества на соответствие международным стандартам.
17 августа 2016 г.
Поделитесь этой ссылкой со своими друзьями:
Что такое газовая турбина серии GREEN?
Принцип работы компании Kawasaki в области газовых турбин с момента разработки нашей первой ГТУ в 1972 году позволил нам предложить нашим клиентам все более совершенное оборудование, которое является более эффективным и экологически чистым. Идеи, лежащие в основе нашей продукции, высоко ценятся на мировом рынке и позволили нам объявить тендер на поставку более 10 000 турбин (по состоянию на конец марта 2014 года) в составе аварийных генераторов и комбинированных теплоэнергетических систем. Газовые турбины Kawasaki всегда пользовались большим успехом, и в знак того, что мы еще больше привержены этому принципу, мы дали им новое название «GREEN gas turbines».
Проект K: создание самой эффективной в мире газовой турбины
Внутри K: Отдел газовых турбин, завод Акаси/Сейшин.
Наша продукция
Активизируйте свой потенциал. Миссия компании Kawasaki заключается в предоставлении уникальных бизнес-решений своим клиентам посредством инновационных технологий для удовлетворения разнообразных потребностей общества во всем мире. Кавасаки «работает как единое целое на благо планеты».
- Карта сайта
- Политика конфиденциальности
- Политика сайта
- политика использования файлов cookie
- Расширенные настройки файлов cookie
- Политика ведения социальных СМИ
Copyright © 2018 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Все права защищены.
Минусы газовой турбины
Как и у любого оборудования, у него есть недостатки. Все они основаны на определенных критериях, касающихся устройства и его работы. Среди наиболее важных негативных характеристик можно выделить следующие:
- Большой уровень шума во время эксплуатации. Если говорить о паротурбинных установках, то они будут работать намного тише. Именно поэтому газовые турбины очень часто не выбираются предприятиями.
- Мощность такой установки будет ограничена. Ещё недавно она составляла величину до 150 мегаватт. Это обусловлено тем, что установка имеет огромное габариты, а также невысокое начальное давление и меньшие способности, нежели в других устройств.
- В таких установках нельзя применять твёрдое топливо по стандартной схеме. Самыми лучшими видами для этого является газ природный, а также сырье. Чаще всего в качестве него выступает керосин. Если говорить о мазуте, то его лучше всего специально подготовить перед работой и удалить все шлакообразующие примеси.
- На компрессор расходуется около 70% мощности, которая развивается турбиной. Именно поэтому полезная мощность будет меньше фактической намного.
- Чтобы установка выдавала хорошую полезную мощность, начальная температура при работе должна быть 550 градусов. Это весьма высокий показатель, и часто из-за этого возникают определенные трудности. Для изготовления обычно должны использоваться специальные жаростойкие материалы, которые выдерживают всю специфику дальнейшей работы. Помимо этого, там придумываются специальные системы охлаждения наиболее нагреваемых частей.
Выводы и рекомендации
Следует отметить, что такая установка, как газовая турбина, является достаточно дорогой. Такая установка, как газовая турбина, стоит довольно дорого, но инвестиции всегда будут оправданы в краткосрочной перспективе. Именно по этой причине многие промышленные предприятия используют такой агрегат для непрерывной работы.
Сейчас существует огромный выбор вариантов, из которых вы можете выбрать окончательную линию. Поэтому тщательно взвесьте все «за» и «против» и только после этого принимайте решение о покупке.
Принцип работы газовых турбин
Атмосферный воздух подается через воздухозаборник1 с системой фильтров (на рисунке не показан) на вход многоступенчатого осевого компрессора2. Компрессор сжимает атмосферный воздух и направляет его под высоким давлением в камеру сгорания3. Одновременно в камеру сгорания турбины через форсунки подается определенное количество топливного газа. Топливо и воздух смешиваются и воспламеняются. Топливно-воздушная смесь сгорает, выделяя большое количество энергии. Энергия продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счет вращения лопаток турбины4 под действием струй горячего газа. Часть вырабатываемой энергии используется для сжатия воздуха в турбокомпрессоре2. Оставшаяся работа передается электрогенератору через приводной вал7. Эта работа является полезной работой газовой турбины. Продукты сгорания, имеющие температуру в диапазоне 500-550°C, отводятся через выхлопной канал5 и диффузор турбины6 и могут быть в дальнейшем использованы, например, в теплоутилизационной установке, для получения тепловой энергии.
Как двигатели, газовые турбины имеют самую высокую удельную мощность среди двигателей внутреннего сгорания, а именно до 6 кВт/кг.
Газовая турбина может работать на парафине, дизельном топливе или газе.
Газовые турбины – преимущества силовых агрегатов для автономных электростанций средней и высокой мощности
Одним из преимуществ современных газовых турбин является длительный срок службы двигателя (до 200 000 часов полной нагрузки, 25 000-60000 часов до ремонта).
Современные газовые турбины чрезвычайно надежны. Есть свидетельства того, что некоторые турбины находятся в непрерывной эксплуатации в течение нескольких лет.
Многие поставщики газовых турбин ремонтируют турбины на месте и заменяют отдельные компоненты без транспортировки на завод-изготовитель, что значительно сокращает временные затраты.
Возможность длительной работы в любом диапазоне мощности от 0 до 100 %, отсутствие водяного охлаждения, работа на двух видах топлива — все это делает газовые турбины энергетическими установками, необходимыми для современных островных электростанций.
Газовые турбины наиболее эффективны на электростанциях среднего размера, а для электростанций мощностью свыше 30 МВт выбор очевиден.
Автор: Прокопович В. С. — Эксперт, специалист по маркетингу и продажам в области промышленного оборудования
