Характеристики энергетических стационарных газотурбинных установок

В новых экономических условиях перехода к социально-ориентированным рыночным отношениям, высокого уровня инфляции, невозможности использования централизованных средств для восполнения отработавших свой ресурс и требующих замены генерирующих мощностей, ориентация на традиционное централизованное теплоэнергоснабжение от крупных источников становится проблематичной. В настоящее время наметилась тенденция на строительство децентрализованных комбинированных источников электро- и теплоснабжения, устанавливаемых как в существующих отопительных котельных, так и на вновь строящихся источниках тепла.

Создание таких энергоустановок имеет ряд преимуществ. Среди них основными являются короткие сроки строительства, повышение надежности тепло- и электроснабжения потребителей, снижение инерционности теплового регулирования и потерь в тепловых сетях, относительно сетей подключенных к крупным РТС и ТЭЦ.

Использование локальных систем производства электрической и тепловой энергии с использованием газотурбинных энергетических установок (ГТУ) работающих на природном газе или пропане является одним из возможных решений данной задачи.

Газотурбинные установки получили в настоящее время признание в энергетике, как полностью освоенное, надежное оборудование.

Эксплуатационные показатели ГТУ на электростанциях находятся на том же уровне, что и традиционное энергетическое оборудование. Для них характерна готовность к работе в течение 90% календарного времени, 2 - 3 летний ремонтный цикл, безотказность пусков 95 - 97%.

Энергетические ГТУ, представленные на мировом рынке.

За рубежом газотурбинные энергетические установки выпускаются более чем 40 фирмами. Однако, большинство из них выпускает продукцию по лицензии ведущих фирм, таких как, АББ. Сименс, Вестингауз, Дженерал Электрик.

Характеристики стационарных газотурбинных установок некоторых ведущих мировых производителей представлены:

Изготовитель

Тип, модель

Мощность

МВт

КПД.%

Степень сжатия

Начальная температура газов,оС

Температура газов на выхлопе, оС

Габариты,LxWxH

м

Масса, т

Стоимость

(долл./кВт)

1.

ABB Power Generation

GTC

GT13D

GT13E2

GT26

52.8

97.7

164.3

240

34.4

32.3

35.7

37.8

15.7

11.9

15

30

1155

1041

1100

1235

517

490

525

608

7.8x3.2x3.9

10.3x4.6x9.8

10.8x6.4x5.4

-

95

260

330

750.4

280

250

208

191

2.

ABB Prvni Brnenska Strojirna Brno

GT5

25.5

27.2

12.0

950

445.0

9.0x3.0x3.0

56.0

535

3.

ABB Stal

GT35

GT10

16.9

24.6

32.0

34.2

12.0

14

832

1118

374.0

534

10.7x3.7x3.0

10.5x5.3x5.4

50

55

365

329

4.

Ansaldo Energy

V64.3

V94.2

V94.3

63

156

222.0

35.4

34.2

36.2

16.1

11.0

16.1

-

-

-

529

543

550.0

11.5x11.0x4.0

16.0x14.0x7.0

16.0x14.0x7.0

100

280

535

257

180

-

5.

European Gas Turbines

RLM2500PE

RLM5000PC

PG971EPG933A

21.87

34.276

123.4

226.5

35.5

36.5

33.8

35.7

18.6

26.1

12.3

14.7

1225.6

1170

1123.9

12.87

528.3

432.8

589.4

589.4

16.8x3.4x4.0

19.8x3.8x4.0

35.0x23.5x12

34.2x7.6х15.3

85.98

109.96

859.8

-

-

-

-

-

6.

Fiat Auto

LM2500

TG50D5

TG50D5

S701F

21.87

134.2

143.095

237.51

35.5

34.3

34.8

37.3

18.0

14.0

14.1

15.9

-

-

-

-

528

509

535

550

4.4x2.2x2.1

12.5x5.2x5.7

12.5x5.2x5.7

16.9x5.1x5.6

3.9

170.0

170.0

300

-

-

-

-

  

7.

General Electric Marine & Industrial

LM1600PA

LM1600PB

STIG

LM2500PH

STIG

LM5000PC

LM6000PA

LM5000PD

STIG

13.425

16.9

26.72

34.450

40.55

50.00

35.7

39.6

39.6

36.6

39.1

42.7

22.3

25.1

20.2

25.5

29.6

31.0

742.8

735.0

807.2

432

832.2

668.9

487.2

470

500.0

124.89

462.8

401.7

4.6x2.4x2.1

4.6x2.4x2.1

6.4x2.4x2.1

8.8x2.7x3.1

4.9x2.1x2.1

8.8x2.7x3.1

3.42

3.51

4.75

11.09

6.56

11.18

483

450

357

-

-

-

8.

General Electric Power Generation

PG5371(PA)

PG6541(B)

PG6101(FA)

PG9171(E)

PG9331(FA)

26.3

38.3

70.1

123.4

226.5

28.5

31.4

34.2

33.8

35.7

10.5

11.8

15.0

12.3

15.0

962.8

1104

1288

1124

1288

487.2

539

597.0

538

589.0

35.1x5.8x10.4

37.5x7.3x10.4

-

35.1x23.5x12

34.1x7.6x15.2

257.93

318.2

-

182

188

276

-

182

182

188

9.

Hitachi

PG5371(PA)

PG6541(B)

26.3

38.34

28.5

31.4

10.2

11.8

-

-

487.2

538.9

35.4x5.8x11/0

37.8x7.3x10.4

257.9

316.8

-

1

John Brown Engineering

PG5371(PA)PG6101(FA)

PG9171(E)

PG9331(FA)

26.3

70.14

123.4

226.5

28.5

34.2

33.8

35.7

10.5

15.0

12.3

15.0

962.8

1287.8

1123.9

1287.8

487.2

597.2

538.3

589.4

21x3.1x4.0

-

32x4.6x6.1

34.2x7.6x15.3

181.0

-

294.1

-

-

-

-

-

11/.

Mitsubishi Heavy Industries

MW701

MV701DA

701F

130.55

136.9

158.6

39

34.0

36.6

14.0

14.1

16

-

-

-

512.8

536.1

550.0

12.5x5.2x5.2

12.5x5.2x5.2

17.3x5.8x5.8

170

170

340

-

-

-

12

Nuovo Pignone - Turbotechnica

PGT10

PGT16

PGT25

MS9001E

MS9001FA

9.93

13.45

22.33

123.4

226.5

31.2

35.1

36.1

33.8

35.7

14.0

21.5

18.7

12.3

14.7

1076.7

-

-

1123.9

1287.8

483.9

493.3

524.4

538.3

589.4

8.1x2.5x4.0

8.0x2.5x3.8

8.0x3.0x3.5

14.0x4.5x6.3

-

270

180

270

215.0

-

-

-

-

-

-

 В последние десятилетия резко возросла мощность ГТУ до 300 МВт и экономичность КПД при производстве электрической энергии достигает 36 - 38%, а в многовальных ГТУ, созданных на базе авиационных двигателей с высокими степенями повышения давления КПД может достигать 40%.

Выпускаемые сегодня стационарные ГТУ оснащены, как правило, охлаждаемыми рабочим и сопловыми лопатками турбин, что позволяет максимально поднять температуру газов перед турбиной до 1550оС.

Наибольший интерес представляют ГТУ, имеющие большой объем внедрения и длительные сроки наработки.

В качестве примера таких установок в таблице 3 приведены характеристики серии ГТУ Allison Rolls-Royce, созданных на базе ГТД Lockheed C-130 Hercules. Это наиболее популярные в Европе ГТУ, значительное число их работает и в странах ближнего зарубежья: Чехии, Словакии, Венгрии, Польше и Турции. Отличительная особенность этих ГТУ - малый вес, компактность, высокий КПД и сравнительно низкий удельный расход воздуха.

Таблица 3 

Установка

Мощность, кВт

КПД, % (ISO)

Тем-ра выхлопных газов, гр.С

Расход выхлопных газов, кг/с

501 - KB3

2692

25,0

571

12,8

501 - KB5

3840

28,6

553

15,7

501 - KN5

4447

30,7

553

16,3

501 - KH5

3743

28,1

583

15,7

501 - KB7

5240

31,1

519

20,6

501 - KN7

5757

32,3

528

20,7