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 |