Газовые микротурбины Capstone
О компании
Новости
Энергосистемы
Технологии
Применение
Услуги
Документы
Публикации
Вопросы и ответы
Контакты

«Автономное энергоснабжение предприятий на базе электростанции OPRA DTG-1,8/2GL»

Валерий Ситников
Руководитель маркетинговой службы «БПЦ Энергетические системы»


В последние годы многие российские предприятия уже построили или планируют создать автономные системы энергоснабжения. В статье рассказывается о такой системе на основе современной газотурбинной установки.

Построение распределенных энергетических систем основано на концепции надежного и эффективного энергоснабжения. Основные положения концепции можно сформулировать следующим образом:

В качестве технологической основы для реализации подобной концепции могут использоваться электростанции OPRA DTG-1,8/2GL, которые служат основным источником электроэнергии и ядром когенерационных систем.

В состав электростанции входят турбогенератор, распределительные устройства, системы регулирования, пожаротушения и другие. Турбогенератор состоит из турбины, редуктора, электронератор дополнительно оснащается системой утилизации тепла для использования в режиме когенерации. Общий вид электростанции показан на фото.




Технические характеристики DTG-1.8I2GL

*G — газ, L — дизельное топливо. Существует вариант двухтопливной системы.

Турбогенератор оснащен газотурбинным двигателем ОР16 производства компании OPRA Gas Turbines, вид которого в разрезе показан на рисунке.

Цифрами обозначены:
1 — воздухозаборник.
2 — центробежный компрессор.
3 — радиально-осевая турбина.
4 — система управления подготовкой и подачей топливной смеси в камеру сгорания (COFAR™).
5 — кольцевая камера сгорания.
6 — выхлопной тракт.

Технические характеристики газотурбинного двигателя OP16-2AL

Благодаря консольной подвеске ротора износоустойчивые подшипники с малым коэффициентом трения вынесены из горячей зоны, что повышает надежность и срок службы турбины, уменьшает трудоемкость технического обслуживания. Компрессор — одноступенчатый центробежный. Рабочее колесо с центростремительным направлением движения газового потока выполнено из термоустойчивого и прочного сплава. Камера сгорания — кольцевая, что позволило отказаться от установки специальной всасывающей камеры и минимизировать количество несгораемого топлива и окиси углерода СО в потоке отходящих газов. Система управления подготовкой и подачей топливной смеси COFAR™ использует смеситель со специфической геометрией сопла, которая выполняет также функцию стабилизации пламени. Система COFAR™ обеспечивает контроль за составом топливной смеси и гибкость по отношению к разным видам топлива.

Запуск турбины производится электрогидравлическим устройством, которое работает от централизованной электросети или автономного источника электрической мощностью 40 кВт.

Для передачи мощности от турбины к генератору используется планетарный редуктор производства компании ZF (Германия). Выходной вал редуктора вращается с частотой 1500 оборотов в минуту.

Турбогенератор комплектуется 4-полюсным бесщеточным синхронным электрогенератором с самовозбуждением и обеспечивает эластичность по нагрузке в диапазоне от 0 до 100% мощности.

В системе управления турбогенератором используется оборудование компании Woodward (США), которое обеспечивает мониторинг и удаленное управление узлами и турбогенератором в целом, параллельную синхронную сбалансированную работу нескольких турбогенераторов между собой и с сетью, релейную защиту, интеграцию протоколу Modbus. В режиме когенерации горячие выхлопные газы турбины с температурой 540—555°С и массовым выходом 8,7 кг/с при утилизации в паровом котле обеспечивают производство пара до 6 т в час с давлением около 9 кг/см2. Компоновка турбогенератора в блок-контейнере показана на фотографии.

Экологические характеристики выхлопа *

*стандартные условия ISO, 15% кислорода

Корпус турбогенератора разработан с учетом возможности установки на открытой площадке и защищен по стандарту NEMA 3. Возможен мобильный вариант на шасси. Газотурбинный двигатель ОР16 представляет собой результат эволюционного развития турбины KG2, разработанной в конце 1960-х годов подразделением норвежской компании Kongsberg. Автором разработки и руководителем этого подразделения был норвежский конструктор Ян Мовилл, который является исполнительным директором компании OPRA — разработчика турбины ОР16.

Турбогенераторы на основе газотурбинного двигателя KG2 продавались на рынке в течение семнадцати лет: сначала под маркой Kongsberg, а затем — Dresser-Rand. Общее количество установленных турбин за этот период превысило 1000 единиц, а суммарная наработка составила более 15 миллионов часов.

KG2 снискала репутацию надежного и легкого в эксплуатации генерирующего оборудования в различных отраслях промышленности и климатических условиях. Многие потребители зачастую полагались на единственный турбогенератор KG2 без установки резервных систем для производства электрической и тепловой энергии.

Пользователями KG2 являются различные промышленные производства непрерывного цикла, компьютерные и телекоммуникационные центры, больницы, аэропорты, банки, водо- и теплоснабжающие предприятия. Нефтегазовые компании использовали KG2 на морских платформах и компрессорных станциях.