Энергетическое оборудование

Телефон: (343)699-71-71 (многоканальный)

ПГ "Генерация"
   
  Главная страницаМикротурбины    
 

Микротурбины

Микротурбинные установки Elliot Energy SystemsПромышленная группа «Генерация» предлагает Вашему вниманию микротурбинные установки компании Elliot Energy Systems для комбинированного производства тепла и электроэнергии.

Преимущества микротурбинных установок 

  • Возможность единовременного 100% наброса / сброса нагрузки. 
  • Работа в течение длительного времени при очень низких нагруз­ках, в том числе в режиме холостого хода.
  • Отсутствие большого количества трущихся вращающихся частей. 
  • Отсутствуют вибрации. Очень низкий уровень шума. 
  • Техническое обслуживание каждые 4000 часов, за 24 000 часов работы на сервисное обслуживание затрачивается 55 нормоча-сов. 
  • Интервал замены масла 24 000 моточасов. 
  • Небольшие габариты.

Когенератор ТА–100 rСНР

Микротурбинная установка представляет собой изделие полной заводской готовности. При разработке использован блочно-модульный принцип, позволяющий заменять в случае необходимости отдельный узел, а не изделие в целом.

Все основные и вспомогательные системы и агрегаты смонтированы на единой пространственной раме.

Для защиты от внешних воздействий используется защитный капот со звукоизоляционным покрытием.

В состав установки входят 

  • Турбогенератор. 
  • Камера сгорания. 
  • Рекуператор. 
  • Система утилизации тепла с КУ. 
  • Маслосистема. 
  • Топливная система с дожимным газовым компрессором.
  • Силовая электроника (выпрямитель, инвертор, фильтр).
  • Цифровая система автоматического управления турбогенератора и силовой электроники с панелью управления оператора. 
  • Воздушная система охлаждения подкапотного пространства и силовой электроники. 
  • Аккумуляторные батареи.

Технические характеристики микротурбинных установок ТА–100

№ п/п Характеристика, параметр Единица измерения Значение
I Общие характеристики    
1.1 Электрическая мощность при САУ                     кВт 100
1.2 Коэффициент мощности, сos ф - 0,8
1.3 Тепло, выделяемое при сгорании топлива кВт 362
1.4 КПД электрический % 29
1.5 КПД полный % ≥75
1.6 Напряжение В ~3ф., 400
1.7 Частота Гц 50
1.8 Колебание частоты Гц(%) 0,5 (1)
1.9 Колебание напряжения В(%) ±5 (1,04)
1.10 Значение тока при нагрузке 100 % А 50
1.11 Максимальное значение тока (перегрузка) в течение 5 секунд А 0,5 (1)
1.12 Общее гармоническое искажение % ±5 (1,04)
1.13 Ток короткого замыкания А 50
1.14 Тип электрического генератора

Высокооборотный,
с двумя постоянными магнитами

1.15 Напряжение аккумуляторов шт. 2
1.16 Уровень шума на расстоянии 1 м/10 м В 12
1.17 Электрическая мощность при САУ Дб 62/75
II Массогабаритные характеристики    
2.1 Длина (в помещении/наружного использования) мм 3100/3250
2.2 Ширина (в помещении/наружного использования) мм 850/850
2.3 Высота (в помещении/наружного использования) мм 1930/2250
2.4 Масса (в помещении/наружного использования) кг 1860/2040
III

Характеристики газотурбинного электроагрегата1 (привода генератора)

   
3.1 Расход газа в режиме номинальной мощности при САУ для Hu=33,4/38,3 МДж/нм3 нм3 39/34
3.2 Частота вращения ротора2 об/мин ≈68000
3.3 Степень повышения давления в компрессоре - 4
3.4 КПД компрессора % >83
3.5 Тип компрессора центробежный, одноступенчатый
3.6 Расход воздуха кг/с 0,8
3.7 Число ступеней компрессора шт. 1
3.8 Число ступеней турбины шт. 1
3.9 КПД турбины % 88
3.10 Тип турбины центростремительная
3.11 Тип камеры сгорания кольцевая, противоточная
3.12 Коэффициент избытка воздуха - ≈5,6
3.13 Температура выхлопных газов на входе в колесо турбины °С 926
3.14 Температура воздуха за компрессором °С 250
3.15 Температура воздуха за рекуператором °С 500
3.16 Температура выхлопных газов за колесом турбины °С 648
3.17 Температура выхлопных газов на выходе из рекуператора °С 287
3.18 Максимальное аэродинамическое сопротивление выхлопного тракта Па 1250
3.19 Максимальное аэродинамическое сопротивление входного воздушного тракта Па <1000
IV

Характеристики системы воздушного охлаждения

   
4.1 Расход воздуха на охлаждение силовой электроники м3 0,38
4.2 Расход воздуха на охлаждение масляно-воздушного радиатора масляной системы, КУ и дожимного компрессора м3 0,755
4.3 Максимальное аэродинамическое сопротивление присоединяемого газохода выхлопных газов Па 1240
4.4 Максимальное аэродинамическое сопротивление присоединяемого воздуховода для отвода охлаждающего воздуха от масляно-воздушного радиатора и КУ Па 50
4.5 Максимальное аэродинамическое сопротивление присоединяемого воздуховода охлаждающего воздуха от силовой электроники и дожимного компрессора Па 185
V

Характеристики топливной системы

   
5.1 Избыточное давление газа на входе в дожимной компрессор кПа от 3,4 до 34,5
5.2 Избыточное давление газа на выходе из компрессора кПа 540
5.3 Тип компрессора пластинчатый
5.4 Тип используемого привода компрессора 3-фазный двигатель переменного тока
5.5 Напряжение питания В 400
5.6 Частота Гц 50
5.7 Потребляемая мощность кВт 5,5
5.8 Частота вращения об./мин. 1500
5.9 Объем заправляемого масла л 4,3
VI

Характеристики масляной системы

   
6.1 Объем масляного бака л 19
6.2 Тип используемого масла Mobil SHC 824
6.3 Тип нагнетающего масляного насоса шестеренчатый
6.4 Тип привода бесщеточный электродвигатель постоянного  тока, 24 В
VII

Характеристики системы утилизации тепла

   
7.1 Тепловая мощность (ГВС/отопление) кВт до 172/до 158
7.2 Температура выхлопных газов на входе в КУ °С 296
7.3 Температура воды на входе в КУ (ГВС/отопление) °С 40/70
7.4 Температура воды на выходе в КУ (ГВС/отопление) °С 65/93
VII

Эксплутационные характеристики

   
8.1 Годовая наработка ч не менее 8000
8.2 Назначенный ресурс ч не менее 72000
8.3 Затраты на техническое обслуживание, эксплуатацию и ремонты $/ч от 0,7 до 1
8.4 Периодичность замены масла/временные затраты ч 24000/1
8.5 Периодичность замены масла в дожимном компрессоре/временные затраты ч  каждые 4000…8000/1
8.6 Периодичность замены топливного и маслоразделительного фильтров/временные затраты ч каждые 8000/2
8.7 Замена жаровой трубы камеры сгорания ч каждые 24000/4
8.8 Периодичность проведения диагностических исследований ротора / временные затраты °С 24000/2
8.9 Температура эксплуатации мин. от -30 до +50
8.10 Время приема нагрузки после поступления команды «Пуск» дБ 3,5
8.11 Уровень шума на расстоянии 1/10 м Ppm 75/65
8.12 Уровень эмиссии выхлопных газов NOx/CO Ppm 25/41
8.13 Режим запуска от автономного источника или от сети
8.14 Режимы работы Островной, параллельно с сетью, островной + параллельно с сетью, несколько машин в островном режиме, несколько машин параллельно с сетью, несколько машин в островном режиме + режим параллельно с сетью

 

Примечание:

  • 1 Под газотурбинным электроагрегатом подразумевается турбогенератор с камерой сгорания и рекуператором.
  • 2 Частота вращения ротора практически не зависит от величины нагрузки.


Принцип работы микротурбинной установки

На рисунке показаны принцип работы, а также температуры в различных характерных сечениях установки.

  1. Силовая электроника.
  2. Генератор.
  3. Воздушный компрессор.
  4. Воздухозаборник.
  5. Воздуховод между компрессором и рекуператором.
  6. Камера сгорания.
  7. Турбина.
  8. Газоход между турбиной и рекуператором.
  9. Подвод природного газа.
  10. Рекуператор.
  11. Байпасная заслонка.
  12. Котел-утилизатор.
  13. Выход горячей воды.
  14. Байпасный газоход.
  15. Вход холодной воды.
  16. Выхлопной тракт.
  17. Дожимной компрессор.


Очищенный атмосферный воздух попадает в воздухозаборник 4, откуда он поступает на вход в компрессор 3.

В компрессоре воздух сжимается и за счет этого нагревается до температуры 250 °С.

После компрессора воздух поступает в специальный газовоздушный теплообменник 10 – (рекуператор), где он дополнительно подогревается до температуры 500 °С. Использование такого решения позволяет примерно в 2 раза повысить электрическую эффективность установки.

Далее нагретый сжатый воздух перед камерой сгорания 6 смешивается с газообразным топливом высокого давле­ния 9, откуда гомогенная газовоздушная смесь поступает в камеру сгорания для горения. Предварительное смешивание воздуха с газообразным топливом позволяет снизить уровень эмиссии выхлопных газов до 24 ppmv при 15% О2 в диапазоне электрических нагрузок от 0 до 100%.

Покидая камеру сгорания, нагретые до температуры 926 °С выхлопные газы попадают в колесо турбины 7, где, расширяясь, совершают работу, вращая ее, а также расположенные на этом валу колесо компрессора 3 и высоко­скоростной генератор 2.

Покинув турбину 7, по газоходу 8 выхлопные газы с температурой 648 °С попадают в рекуператор 10, где отдают свое тепло воздуху после компрессора. Температура выхлопных газов после рекуператора 287 °С.

На выходе из рекуператора 10 стоит байпасная заслонка, которая направляет выхлопные газы либо по байпасному газоходу 14, либо напрямую в котел-утилизатор 12. В котле-утилизаторе (газо-водяном теплообменнике) выхлопные газы отдают свое тепло сетевой воде, которая там нагревается до требуемой температуры. Температура выхлопных газов на выходе из котла-утилизатора 77 °С.

В конструкции микротурбинной установки отсутствует редуктор. Частота вращения ротора практически не зависит от нагрузки и поддерживается на уровне 68 тыс. об./мин. Это позволяет в течение ~ 0,3 с в один прием принимать 100% нагрузки.

Вырабатываемое высокочастотное напряжение генератора подвергается двойному преобразованию: из высоко­частотного переменного в постоянное, а затем в переменное 400 В с частотой 50 Гц. Это обеспечивает выходное трехфазное напряжение с правильной формой синусоиды.

 

Вариант использования микротурбинных установок TA–100 RCHP со встроенным котлом-утилизатором и дожимным газовым компрессором

Объекты, на которых в соответствии со СНиП 42-01-2002 возможно использование данной схемы:

  1. Административные здания.
  2. Котельные пристроенные, встроенные и крышные жилых зданий.
  3. Общественные здания и складские.
  4. Жилые здания

Вариант использования микротурбинных установок TA–100 R без дожимного газового компрессора

Объекты, на которых в соответствии со СНиП 42-01-2002 возможно использование данной схемы:

  1. Производственные здания, в которых величина давления, обусловлена требованиями производства.
  2. Производственные здания прочие.
  3. Котельные:
    – отдельно стоящие на территории производственных предприятий;
    – то же, на территории поселений;
    – пристоенные, встроенные и крышные производственных зданий.