Хийн турбин нь уурын турбинаас юугаараа ялгаатай вэ? Хийн турбины төхөөрөмж ба ажиллах зарчим. Поршений болон хийн турбин хөдөлгүүрүүдийн толгой ба толгойн харьцуулалт
Шахсан ба халаасан хийн дулааны энерги (ихэвчлэн түлшний шаталтын бүтээгдэхүүн) нь босоо амны механик эргэлтийн ажилд хувирдаг тогтмол үйл ажиллагааны дулааны турбин; нь хийн турбин хөдөлгүүрийн бүтцийн элемент юм.
Шахсан хийн халаалт нь дүрмээр бол шатаах камерт тохиолддог. Мөн цөмийн реакторт халаалт хийх боломжтой гэх мэт ... Хийн турбинууд анх 19-р зууны сүүлчээр гарч ирсэн. хийн турбин хөдөлгүүрийн хувьд, дизайны хувьд тэд уурын турбин руу ойртсон. Бүтцийн хувьд хийн турбин нь цорго аппаратын эмх цэгцтэй байрлуулсан хөдөлгөөнгүй ирний обуд ба сэнсний эргэдэг обуд бөгөөд үр дүнд нь урсгалын хэсгийг бүрдүүлдэг. Турбины шат нь импеллертэй хосолсон цорго төхөөрөмж юм. Үе шат нь суурин хэсгүүд (орон сууц, хушууны ир, бүрээсний цагираг) болон эргэдэг хэсгүүдийн багц (роторын ир, диск, босоо ам гэх мэт) ротороос бүрдэнэ.
Ангилал хийн турбинЭнэ нь дизайны олон шинж чанаруудын дагуу хийгддэг: хийн урсгалын чиглэл, үе шатуудын тоо, дулааны зөрүүг ашиглах арга, импеллерт хий нийлүүлэх арга. Хийн урсгалын чиглэлд хийн турбиныг тэнхлэгийн (хамгийн түгээмэл) ба радиаль, диагональ ба тангенциал гэж ялгаж болно. Тэнхлэгийн хийн турбинуудад меридиал хэсгийн урсгалыг турбины бүх тэнхлэгийн дагуу голчлон тээвэрлэдэг; радиаль турбинуудад эсрэгээр тэнхлэгт перпендикуляр байдаг. Радиал турбинуудыг төвөөс зугтах ба төвөөс зугтах гэж хуваадаг. Диагональ турбинд хий нь турбины эргэлтийн тэнхлэгт тодорхой өнцгөөр урсдаг. Тангенциал турбины сэнс нь иргүй, ийм турбиныг ихэвчлэн хэмжих хэрэгсэлд маш бага хийн урсгалын хурдаар ашигладаг. Хийн турбин нь нэг, хоёр, олон үе шаттай.
Үе шатуудын тоог олон хүчин зүйлээр тодорхойлдог: турбины зорилго, түүний дизайны схем, нийт хүч, нэг үе шатаар боловсруулсан, түүнчлэн идэвхжүүлсэн даралтын уналт. Боломжтой дулааны зөрүүг ашиглах аргын дагуу хурдны үе шаттай турбинуудыг ялгадаг бөгөөд үүнд зөвхөн урсгал нь сэнс дотор эргэдэг, даралтын өөрчлөлтгүй (идэвхтэй турбинууд), даралт нь аль алинд нь буурдаг даралтын үе шаттай турбинуудыг ялгадаг. цорго аппарат ба роторын ир (тийрэлтэт турбин) дээр. Хэсэгчилсэн хийн турбинуудад хий нь цоргоны төхөөрөмжийн тойргийн нэг хэсэг эсвэл түүний бүх тойргийн дагуу сэнс рүү нийлүүлдэг.
Олон үе шаттай турбинд энерги хувиргах үйл явц нь бие даасан үе шаттайгаар хэд хэдэн дараалсан процессуудаас бүрддэг. Шахсан болон халсан хий нь хошууны аппаратын завсрын суваг руу анхны хурдтайгаар нийлүүлдэг бөгөөд тэлэлтийн явцад дулааны дусалын нэг хэсэг болж хувирдаг. кинетик энергиурсгалын тийрэлтэт онгоцууд. Хийн цаашдын тэлэлт, дулааны дуслыг ашигтай ажил болгон хувиргах нь импеллерийн завсрын сувагт тохиолддог. Роторын ир дээр ажилладаг хийн урсгал нь турбины гол гол дээр эргүүлэх хүчийг үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд хийн үнэмлэхүй хурд буурна. Энэ хурд бага байх тусам хийн энергийн ихэнх хэсэг нь турбины босоо амны механик ажилд хувирдаг.
Үр ашиг гэдэг нь хийн турбины үр ашгийг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь босоо амнаас зайлуулсан ажлын хэмжээг турбины урд байгаа хийн энергитэй харьцуулсан харьцаа юм. Орчин үеийн олон шатлалт турбинуудын үр ашигтай үр ашиг нь нэлээд өндөр бөгөөд 92-94% хүрдэг.
Хийн турбины ажиллах зарчим нь дараах байдалтай байна: хий нь компрессороор шатаах камерт шахагдаж, агаартай холилдож, түлшний хольц үүсгэж, гал авалцдаг. Үүссэн өндөр температуртай (900-1200 ° C) шаталтын бүтээгдэхүүн нь турбины тэнхлэгт суурилуулсан хэд хэдэн эгнээ ирээр дамжин өнгөрч, турбиныг эргүүлэхэд хүргэдэг. Босоо амны механик энерги нь хурдны хайрцгаар дамжин цахилгаан үүсгэдэг генератор руу дамждаг.
Дулааны энергитурбинаас гарах хий нь дулаан солилцогч руу ордог. Мөн турбины механик энерги нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхийн оронд янз бүрийн насос, компрессор гэх мэтийг ажиллуулахад ашиглаж болно. Хийн турбинд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг түлш нь байгалийн хий боловч энэ нь бусад төрлийн хийн түлш ашиглах боломжийг үгүйсгэхгүй. . Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн хийн турбинууд нь маш сонирхолтой бөгөөд түүний бэлтгэлийн чанарт өндөр шаардлага тавьдаг (тодорхой механик хольц, чийгшил шаардлагатай).
Турбинаас гарах хийн температур 450-550 ° C байна. Хийн турбин дахь дулааны энерги ба цахилгаан энергийн тоон харьцаа нь 1.5: 1-ээс 2.5: 1 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь хөргөлтийн төрлөөр ялгаатай когенерацийн системийг бий болгох боломжийг олгодог.
1) яндангийн халуун хийг шууд (шууд) ашиглах;
2) гадаад уурын зууханд бага буюу дунд даралтын уур (8-18 кг / см2) үйлдвэрлэх;
3) халуун ус үйлдвэрлэх (шаардлагатай температур 140 ° C-аас дээш байвал илүү сайн);
4) өндөр даралтын уурын үйлдвэрлэл.
Хийн турбиныг хөгжүүлэхэд ЗХУ-ын эрдэмтэд Б.С.Стечкин, Г.С.Жирицкий, Н.Р.Бриллинг, В.В.Уваров, К.В.Холщевиков, И.И.Кириллов болон бусад хүмүүс асар их хувь нэмэр оруулсан бөгөөд суурин болон хөдөлгөөнт хийн турбин үйлдвэрүүдэд зориулсан хийн турбин бүтээх ажлыг гадаадынхан хийсэн. компаниуд (Словакийн нэрт эрдэмтэн А. Стодола ажиллаж байсан Швейцарийн Браун-Бовери, Америкийн Женерал Электрикийн Сульцер гэх мэт).
IN Цаашдын хөгжилхийн турбинууд нь турбины урд талын хийн температурыг нэмэгдүүлэх боломжоос хамаарна. Энэ нь халуунд тэсвэртэй шинэ материал, роторын ирийг найдвартай хөргөх системийг бий болгож, урсгалын замыг мэдэгдэхүйц сайжруулсантай холбоотой юм.
1990-ээд онд өргөн тархсан шилжилтийн ачаар. байгалийн хий нь эрчим хүч үйлдвэрлэх гол түлш бөгөөд хийн турбинууд зах зээлийн нэлээд хэсгийг эзэлдэг. Тоног төхөөрөмжийн хамгийн их үр ашиг нь 5 МВт ба түүнээс дээш (300 МВт хүртэл) хүчин чадалд хүрдэг хэдий ч зарим үйлдвэрлэгчид 1-5 МВт-ын загвар үйлдвэрлэдэг.
Хийн турбиныг нисэх онгоц, цахилгаан станцад ашигладаг.
- Өмнөх: Хийн анализатор
- Дараах: Хийн хөдөлгүүр
"Турбо", "турбожет", "турбопроп" - эдгээр нэр томъёо нь 20-р зууны дизайн, засвар үйлчилгээтэй холбоотой инженерүүдийн толь бичигт бат бөх байршжээ. Тээврийн хэрэгсэлболон суурин цахилгаан суурилуулалт. Бүтээгдэхүүнийхээ нэрийг тусгай хүч чадал, үр ашгийн талаар өгөхийг хүсч байгаа тохиолдолд тэдгээрийг холбогдох салбар, сурталчилгаанд ч ашигладаг. Нисэх, пуужин, усан онгоц, цахилгаан станцуудад хийн турбиныг ихэвчлэн ашигладаг. Энэ нь хэрхэн зохион байгуулагдсан бэ? Энэ нь байгалийн хий дээр ажилладаг уу (нэрээр нь хэлж болно), тэд ямархуу байдаг вэ? Турбин нь бусад төрлийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрээс юугаараа ялгаатай вэ? Үүний давуу болон сул талууд юу вэ? Эдгээр асуултуудад аль болох бүрэн хариулах оролдлого нь энэ нийтлэлд хийгдсэн болно.
Оросын машин үйлдвэрлэлийн тэргүүлэгч UEC
Орос улс ЗСБНХУ задран унасны дараа байгуулагдсан бусад олон бие даасан улсуудаас ялгаатай нь машин үйлдвэрлэлийн салбарыг ихээхэн хэмжээгээр хадгалж чадсан юм. Тодруулбал, Санчир гаригийн компани тусгай зориулалтын цахилгаан станц үйлдвэрлэх чиглэлээр ажилладаг. Энэ компанийн хийн турбинуудыг усан онгоцны үйлдвэрлэл, түүхий эдийн үйлдвэрлэл, эрчим хүч зэрэгт ашигладаг. Бүтээгдэхүүн нь өндөр технологиор хийгдсэн тул суурилуулах, дибаг хийх, ажиллуулах явцад тусгай арга барил, түүнчлэн хуваарьт засвар үйлчилгээ хийхэд тусгай мэдлэг, үнэтэй тоног төхөөрөмж шаарддаг. Эдгээр бүх үйлчилгээг UEC - хийн турбинуудын хэрэглэгчид ашиглах боломжтой. Дэлхий дээр ийм олон аж ахуйн нэгж байдаггүй, гэхдээ үндсэн бүтээгдэхүүнийг зохион байгуулах зарчим нь эхлээд харахад энгийн байдаг. Хуримтлуулсан туршлага нь маш чухал бөгөөд энэ нь технологийн олон нарийн ширийн зүйлийг харгалзан үзэх боломжийг олгодог бөгөөд үүнгүйгээр нэгжийг удаан эдэлгээтэй, найдвартай ажиллуулах боломжгүй юм. Энд хийн турбин, цахилгаан станц, хийн шахуургын төхөөрөмж зэрэг UEC-ийн бүтээгдэхүүний зөвхөн нэг хэсэг юм. Үйлчлүүлэгчдийн дунд "Росатом", "Газпром" болон химийн үйлдвэр, эрчим хүчний бусад "халимууд" байдаг.
Ийм нарийн төвөгтэй машин үйлдвэрлэх нь тухайн тохиолдол бүрт хувь хүний хандлагыг шаарддаг. Одоогийн байдлаар хийн турбины тооцоог бүрэн автоматжуулсан боловч утас диаграммын материал, онцлог нь тохиолдол бүрт чухал байдаг.
Тэгээд бүх зүйл маш амархан эхэлсэн ...
Хайлт ба хосууд
Урсгалын хөрвүүлэх энергийг эргэлтийн хүч болгон хувиргах анхны туршилтыг хүн төрөлхтөн эрт дээр үед энгийн усны дугуй ашиглан хийж байжээ. Бүх зүйл маш энгийн, шингэн нь дээрээс доошоо урсаж, ир нь түүний урсгалд байрладаг. Периметрийн эргэн тойронд тэдгээрээр тоноглогдсон дугуй нь эргэлдэж байна. Салхин тээрэм ч мөн адил ажилладаг. Дараа нь уурын эрин үе ирж, дугуй илүү хурдан эргэдэг. Дашрамд дурдахад, эртний Грекийн Хероны Христийг төрөхөөс 130 орчим жилийн өмнө зохион бүтээсэн "эолипил" гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж нь яг энэ зарчмаар ажилладаг уурын хөдөлгүүр байв. Үндсэндээ энэ бол түүхийн шинжлэх ухаанд мэдэгдэж байсан анхны хийн турбин байсан (эцэст нь уур нь усыг нэгтгэх хийн төлөв юм). Харин өнөөдөр энэ хоёр ойлголтыг салгах нь заншил болжээ. Дараа нь Хероны шинэ бүтээлийг Александрид тийм ч их урам зориггүй, сониуч зантай хандсан. Турбин төрлийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж нь зөвхөн 19-р зууны төгсгөлд Шведийн Густаф Лавал цорго бүхий дэлхийн анхны идэвхтэй эрчим хүчний нэгжийг бүтээсний дараа гарч ирэв. Ойролцоогоор нэг чиглэлд инженер Парсонс ажиллаж, машиндаа хэд хэдэн функциональ холбогдсон алхмуудыг нийлүүлэв.
Хийн турбинуудын төрөлт
Зуун зууны өмнө нэгэн Жон Барбер нэгэн гайхалтай санаа төрүүлжээ. Яагаад эхлээд уурыг халаах хэрэгтэй вэ, түлш шатаах явцад үүссэн яндангийн хийг шууд ашиглах, улмаар эрчим хүч хувиргах явцад шаардлагагүй зуучлалыг арилгах нь тийм ч хялбар биш гэж үү? Анхны жинхэнэ хийн турбин ингэж бий болсон юм. 1791 оны патент нь морьгүй тэрэгт ашиглах үндсэн санааг тусгасан боловч түүний элементүүдийг орчин үеийн пуужин, нисэх онгоц, танк, автомашины хөдөлгүүрт ашиглаж байна. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг бүтээх үйл явцын эхлэлийг 1930 онд Фрэнк Уиттл өгсөн. Тэрээр онгоцыг жолоодохын тулд турбин ашиглах санааг олсон. Хожим нь тэрээр олон тооны турбопроп, турбожет төслүүдийг хөгжүүлсэн.
Никола Тесла хийн турбин
Алдарт эрдэмтэн зохион бүтээгч судалж буй асуудалд стандарт бус байдлаар хандсаар ирсэн. Сэлүүр эсвэл иртэй дугуй нь хавтгай зүйлээс илүү зөөвөрлөгчийн хөдөлгөөнийг "барьдаг" нь хүн бүрт ойлгомжтой мэт санагдсан. Тесла ердийнхөөрөө, хэрэв та тэнхлэгт цуваа байрлуулсан дискнүүдээс роторын системийг угсарч, хийн урсгалаар хилийн давхаргыг цуглуулснаар энэ нь эргэлдэхээс муу биш, зарим тохиолдолд бүр илүү сайн эргэлддэг гэдгийг нотолсон. олон иртэй сэнс. Үнэн бол хөдөлж буй орчны чиглэл нь тангенциал байх ёстой бөгөөд энэ нь орчин үеийн нэгжүүдэд үргэлж боломжгүй эсвэл хүсээгүй боловч дизайн нь маш хялбаршуулсан байдаг - үүнд ир огт хэрэггүй. Теслагийн схемийн дагуу хийн турбин хараахан баригдаагүй байгаа ч санаа нь цагаа хүлээж байгаа байх.
хэлхээний диаграм
Одоо машины үндсэн төхөөрөмжийн талаар. Энэ нь тэнхлэг (ротор) дээр суурилуулсан эргэдэг систем ба тогтмол хэсэг (статор) хоёрын нэгдэл юм. Босоо ам дээр төвлөрсөн тор үүсгэдэг ажлын ир бүхий диск байдаг бөгөөд тэдгээр нь тусгай цорго ашиглан даралтын дор нийлүүлдэг хийд нөлөөлдөг. Дараа нь өргөтгөсөн хий нь ажилчид гэж нэрлэгддэг ирээр тоноглогдсон импеллер руу ордог. Агаар-түлшний хольцын оролт ба гаралтын (яндан) хувьд тусгай хоолойг ашигладаг. Компрессор нь ерөнхий схемд мөн оролцдог. Шаардлагатай ажлын даралтаас хамааран өөр зарчмаар хийж болно. Ашиглалтын хувьд энергийн нэг хэсгийг тэнхлэгээс авдаг бөгөөд энэ нь агаарыг шахахад ашигладаг. Хийн турбин нь агаар-түлшний хольцыг шатаах процессоор ажилладаг бөгөөд энэ нь эзэлхүүнийг ихээхэн хэмжээгээр нэмэгдүүлдэг. Босоо ам нь эргэлдэж, түүний энергийг ашигтайгаар ашиглах боломжтой. Ийм схемийг нэг хэлхээ гэж нэрлэдэг боловч хэрэв энэ нь давтагдсан бол олон үе шаттай гэж тооцогддог.
Нисэх онгоцны турбины давуу тал
50-аад оны дунд үеэс шинэ үеийн нисэх онгоцууд гарч ирэв, үүнд зорчигчид (ЗХУ-д эдгээр нь Ил-18, Ан-24, Ан-10, Ту-104, Ту-114, Ту-124 гэх мэт). , дизайны хувьд онгоцны поршений хөдөлгүүрийг турбин хөдөлгүүрүүдээр эцэст нь эргэлт буцалтгүй сольсон. Энэ нь энэ төрлийн цахилгаан станцын үр ашиг өндөр байгааг харуулж байна. Хийн турбины шинж чанар нь карбюраторын хөдөлгүүрээс олон талаараа, тухайлбал нисэх хүчинд нэн чухал ач холбогдолтой хүч / жингийн хувьд, мөн найдвартай байдлын адил чухал үзүүлэлтүүдээр давуу юм. Түлшний зарцуулалт бага, хөдлөх эд ангиуд бага, хүрээлэн буй орчны үзүүлэлтүүд сайжирч, дуу чимээ, чичиргээ багасна. Турбинууд нь түлшний чанарт бага ач холбогдолтой (түлшний системийн талаар хэлэх боломжгүй), засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар, тосолгооны тос бага шаарддаг. Ер нь эхлээд харахад тэд төмөр биш, хатуу буянаас бүрддэг юм шиг санагддаг. Харамсалтай нь тийм биш.
Хийн турбин хөдөлгүүрт сул талууд бий
Хийн турбин нь үйл ажиллагааны явцад халж, дулааныг хүрээлэн буй бүтцийн элементүүдэд шилжүүлдэг. Энэ нь ялангуяа нисэхийн салбарт сүүлний хэсгийн доод хэсгийг тийрэлтэт урсгалаар угаахтай холбоотой редан зохион байгуулалтын схемийг ашиглахад онцгой ач холбогдолтой юм. Мөн хөдөлгүүрийн орон сууц нь өөрөө тусгай дулаан тусгаарлагч, өндөр температурыг тэсвэрлэх чадвартай тусгай галд тэсвэртэй материалыг ашиглахыг шаарддаг.
Хийн турбиныг хөргөх нь техникийн нарийн төвөгтэй ажил юм. Энэ нь хошигнол биш, тэд бие махбодид тохиолддог бараг байнгын дэлбэрэлтийн горимд ажилладаг. Зарим горимуудын үр ашиг нь карбюраторт хөдөлгүүртэй харьцуулахад бага байдаг боловч хос хэлхээний схемийг ашиглах үед энэ дутагдал арилдаг боловч "өсгөгч" компрессоруудыг схемд оруулахтай адил дизайн илүү төвөгтэй болж байна. Турбиныг хурдасгах, ажиллах горимд хүрэхэд тодорхой хугацаа шаардагдана. Төхөөрөмж хэдий чинээ олон удаа асаж, зогсоно төдий чинээ хурдан элэгддэг.
Зөв өргөдөл
Ямар ч систем дутагдалтай байдаггүй. Тэдгээрийн давуу тал нь илүү тодорхой харагдахуйц ийм хэрэглээг олох нь чухал юм. Жишээлбэл, хийн турбинаар ажилладаг Америкийн Абрамс зэрэг танкууд. Өндөр октантай бензинээс эхлээд виски хүртэл шатдаг бүх зүйлээр дүүргэж, маш их хүч гаргадаг. Энэ нь тийм ч сайн жишээ биш байж магадгүй, учир нь Ирак, Афганистан дахь туршлагаас харахад компрессорын ир нь элсэнд өртөмтгий байдаг. Хийн турбин засварыг АНУ-д, үйлдвэрлэлийн үйлдвэрт хийх ёстой. Савыг тэнд аваачиж, дараа нь буцааж, засвар үйлчилгээний зардал, нэмэлт хэрэгсэл ...
Нисдэг тэрэг, Орос, Америк болон бусад улс орнууд, хүчирхэг хурдны завь нь бөглөрөхөд бага өртдөг. Шингэн пуужинд тэдгээр нь зайлшгүй шаардлагатай байдаг.
Орчин үеийн байлдааны хөлөг онгоцууд болон иргэний хөлөг онгоцууд мөн хийн турбин хөдөлгүүртэй байдаг. Мөн эрчим хүч.
Тригенератор цахилгаан станцууд
Нисэх онгоц үйлдвэрлэгчдэд тулгарч буй бэрхшээлүүд нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэдэг хүмүүсийн хувьд тийм ч санаа зовдоггүй. Энэ тохиолдолд жин нь тийм ч чухал биш бөгөөд та үр ашиг, ерөнхий үр ашиг гэх мэт параметрүүдэд анхаарлаа төвлөрүүлж болно. Хийн турбин генераторын нэгжүүд нь асар том хүрээ, найдвартай хүрээ, зузаан иртэй байдаг. Үүссэн дулааныг системд хоёрдогч дахин боловсруулахаас эхлээд ахуйн байрыг халаах, шингээх төрлийн хөргөлтийн төхөөрөмжийг дулаанаар хангах хүртэл янз бүрийн хэрэгцээнд ашиглах бүрэн боломжтой. Энэ аргыг тригенератор гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ горимын үр ашиг нь 90% -д хүрдэг.
Атомын цахилгаан станцууд
Хийн турбины хувьд түүний ирэнд эрчим хүч өгдөг халсан орчны эх үүсвэр юу байх нь үндсэн ялгаагүй. Энэ нь шатсан агаар-түлшний хольц, эсвэл зүгээр л хэт халсан уур (заавал ус биш) байж болно, гол зүйл бол тасралтгүй эрчим хүчээр хангадаг. Нэг ёсондоо цахилгаан станцууд бүгд атомын цахилгаан станцууд, шумбагч онгоц, нисэх онгоц тээгч, мөс зүсэгч болон зарим цэргийн усан онгоц (жишээ нь Петр I пуужингийн хөлөг онгоц) нь уураар эргэдэг хийн турбин (GTU) дээр суурилдаг. Аюулгүй байдал, байгаль орчны асуудал нь хаалттай анхдагч давталтыг шаарддаг. Энэ нь анхдагч дулааны бодис (эхний дээжүүдэд энэ үүргийг хар тугалга гүйцэтгэдэг байсан, одоо парафинаар сольсон) түлшний элементүүдийг тойрон эргэлдэж, реакторын ойролцоох бүсээс гарахгүй гэсэн үг юм. Ажлын бодисын халаалтыг дараагийн хэлхээнд хийж, ууршуулсан нүүрстөрөгчийн давхар исэл, гели эсвэл азот нь турбины дугуйг эргүүлдэг.
Өргөн хэрэглээ
Нарийн төвөгтэй, том суурилуулалт нь бараг үргэлж өвөрмөц байдаг, тэдгээрийн үйлдвэрлэл нь жижиг багцаар хийгддэг эсвэл ерөнхийдөө нэг хуулбараар хийгддэг. Ихэнхдээ их хэмжээгээр үйлдвэрлэсэн нэгжийг эдийн засгийн тайван салбарт, жишээлбэл, нүүрсустөрөгчийн түүхий эдийг дамжуулах хоолойгоор шахахад ашигладаг. Эдгээрийг UEC компани Санчир брэндийн дор үйлдвэрлэдэг. Ус шахах станцуудын хийн турбинууд нь тэдний нэрэнд бүрэн нийцдэг. Тэд үнэхээр байгалийн хийг шахаж, өөрийн эрчим хүчийг ажилдаа ашигладаг.
Грицына V.P.
ОХУ-д цахилгаан эрчим хүчний тариф хэд хэдэн удаа нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан олон аж ахуйн нэгжүүд өөрсдийн бага хүчин чадалтай цахилгаан станц барих талаар бодож байна. Хэд хэдэн бүс нутагт жижиг эсвэл мини дулааны цахилгаан станцууд, ялангуяа хуучирсан бойлерийн байшинг солих хөтөлбөрүүдийг боловсруулж байна. Үйлдвэрлэл болон халаалтад биеийг бүрэн ашигласан түлшний ашиглалтын хувь 90 хүртэлх хувьтай шинэ жижиг ДЦС-д хүлээн авсан цахилгааны өртөг нь цахилгаан сүлжээнээс хүлээн авсан цахилгааны өртгөөс хамаагүй бага байх боломжтой.
Жижиг дулааны цахилгаан станц барих төслүүдийг авч үзэхдээ эрчим хүчний инженер, аж ахуйн нэгжийн мэргэжилтнүүд томоохон эрчим хүчний салбарт хүрсэн үзүүлэлтүүдийг удирддаг. Томоохон хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглах хийн турбиныг (GTU) тасралтгүй сайжруулснаар тэдгээрийн үр ашгийг 36% ба түүнээс дээш болгох боломжтой болсон бөгөөд уурын хийн хосолсон эргэлтийг (CCGT) ашиглах нь ДЦС-ын цахилгааны үр ашгийг нэмэгдүүлсэн. 54% -57% хүртэл.
Гэсэн хэдий ч жижиг хэмжээний эрчим хүчний салбарт цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд CCGT-ийн хосолсон мөчлөгийн нарийн төвөгтэй схемийг ашиглах боломжийг авч үзэх нь зохисгүй юм. Нэмж дурдахад хийн турбинууд нь хийн хөдөлгүүртэй харьцуулахад цахилгаан үүсгүүрийн хөтчүүдийн хувьд үр ашиг, гүйцэтгэлийн хувьд, ялангуяа бага хүчин чадал (10 МВт-аас бага) үед ихээхэн алддаг. Манай улсад хийн турбин, хийн поршений хөдөлгүүрийг бага оврын суурин эрчим хүч үйлдвэрлэхэд өргөнөөр ашиглаагүй байгаа тул техникийн тодорхой шийдлийг сонгох нь чухал асуудал юм.
Энэ асуудал нь том хэмжээний эрчим хүчний хувьд ч хамааралтай, i.e. эрчим хүчний системийн хувьд. Орчин үед эдийн засгийн нөхцөл байдал, хуучирсан төслүүд дээр томоохон цахилгаан станц барих хөрөнгө байхгүй үед үүнийг 5 жилийн өмнө боловсруулсан 325 МВт-ын хүчин чадалтай CCGT-ийн дотоодын төсөлтэй холбон тайлбарлаж болно. Эрчим хүчний системүүд болон ОХУ-ын РАО ЕЭС нь жижиг оврын эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэхэд онцгой анхаарал хандуулах ёстой бөгөөд тэдгээрийн байгууламжид шинэ технологийг туршиж үзэх боломжтой бөгөөд энэ нь дотоодын турбин, машин үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдийг сэргээх ажлыг эхлүүлэх боломжийг олгоно. дараа нь том хүчин чадалд шилжих.
Сүүлийн арван жилд гадаадад 100-200 МВт-ын хүчин чадалтай дизель буюу хийн хөдөлгүүртэй томоохон дулааны цахилгаан станцууд баригдсан. Дизель эсвэл хийн хөдөлгүүрийн цахилгаан станцуудын (DTPP) цахилгаан үр ашиг 47% хүрч байгаа нь хийн турбины гүйцэтгэлээс (36-37%) давсан боловч CCGT-ийн гүйцэтгэлээс доогуур (51-57%) байна. CCGT цахилгаан станцууд нь хийн турбин, хаягдал дулааны уурын зуух, уурын турбин, конденсатор, ус цэвэршүүлэх систем (бага эсвэл дунд даралттай байгалийн хий шатаж байгаа бол нэмэгдүүлэгч компрессор) гэх мэт олон төрлийн тоног төхөөрөмжийг агуулдаг. хүнд түлшээр ажилладаг бөгөөд энэ нь хийн турбин түлшнээс 2 дахин хямд бөгөөд өдөөгч компрессор ашиглахгүйгээр нам даралтын хий дээр ажиллах боломжтой.SEMT PIELSTICK-ийн дагуу 20 МВт-аас дээш хүчин чадалтай дизель эрчим хүчний нэгжийг ажиллуулах нийт зардал. Хоёр цахилгаан станцад шингэн түлш хэрэглэхэд ижил хүчин чадалтай хийн турбин дулааны цахилгаан станцаас 15 жил 2 дахин бага байна.
Оросын 22 МВт хүртэлх дизель цахилгаан станцын ирээдүйтэй үйлдвэрлэгч бол Брянскийн машин үйлдвэрлэлийн үйлдвэр бөгөөд 50 градусын температурт 700 cSt хүртэл зуурамтгай чанар бүхий хүнд түлш дээр ажиллахад 50% хүртэл үр ашигтай эрчим хүчний нэгжүүдийг санал болгодог. 5% хүртэл хүхрийн агууламжтай, хийн түлшээр ажилладаг.
Томоохон дизель дулааны цахилгаан станцын сонголтыг хий турбин цахилгаан станцаас илүүд үзэж болно.
10 МВт-аас бага хүчин чадалтай бага оврын эрчим хүч үйлдвэрлэхэд орчин үеийн дизель генераторын давуу тал бүр ч тод харагдаж байна.
Хийн турбин үйлдвэр, хийн поршений хөдөлгүүр бүхий дулааны цахилгаан станцын гурван хувилбарыг авч үзье.
Дулааны хангамжийн улмаас цахилгаан станцуудын эхний хоёр хувилбарын түлшний хэрэглээний коэффициент (өөр өөр цахилгаан үр ашигтай) нь хийн турбин болон моторын хөдөлгүүрийн хувьд 80% -94% хүрч болно.
Цахилгаан станцын бүх хувилбаруудын ашиг орлого нь юуны түрүүнд "эхний шат" - цахилгаан үүсгүүрийн хөтөчийн найдвартай байдал, үр ашгаас хамаарна.
Бага оврын хийн турбин ашиглах сонирхогчид эрчим хүчний нягтрал өндөр байгааг тэмдэглэж, өргөнөөр ашиглахын төлөө тэмцэж байна. Жишээлбэл, [1]-д Эллиот Энержи Системс (1998-1999 онд) Хойд Америкт "бичил" хийн турбин борлуулах инженерийн болон үйлчилгээний дэмжлэг үзүүлдэг 240 дистрибьютерийн түгээлтийн сүлжээг байгуулж байна. Эрчим хүчний сүлжээ нь 1998 оны 8-р сард 45 кВт-ын турбиныг нийлүүлэхэд бэлэн болгохыг тушаасан бөгөөд турбины цахилгааны үр ашиг 17% хүртэл өндөр байсан бөгөөд хийн турбин нь дизель генератороос илүү найдвартай болохыг тэмдэглэв.
Энэ мэдэгдэл нь яг эсрэгээрээ юм!
Хэрэв та Хүснэгтийг харвал. 1. дараа нь бид олон зуун кВт-аас хэдэн арван МВт хүртэлх ийм өргөн хүрээнд моторын хөтөчийн үр ашиг 13% -17% илүү байгааг харах болно. "Вярциля" компанийн мотор хөтөчийн заасан нөөц нь бүрэн засвар хийх хүртэл баталгаатай нөөцийг хэлнэ. Шинэ хийн турбинуудын нөөц бол туршилтаар батлагдсан тооцоолсон нөөц боловч бодит үйл ажиллагааны статистик мэдээллээр биш юм. Олон тооны эх сурвалжийн мэдээлснээр хийн турбины нөөц нь эрчим хүч буурах тусам 30-60 мянган цаг байдаг. Гадаадын үйлдвэрлэлийн дизель хөдөлгүүрийн нөөц нь 40-100 мянган цаг ба түүнээс дээш байдаг.
Хүснэгт 1
Цахилгаан үүсгүүрийн хөтчийн техникийн үндсэн үзүүлэлтүүд
G-хийн турбин цахилгаан станц, Вярцилягийн D-хийн поршений үйлдвэр.
D - Газпромын каталогоос дизель түлш
* Түлшний хийн шаардлагатай даралтын хамгийн бага утга = 48 ATA!!
Гүйцэтгэлийн шинж чанар
Цахилгаан үр ашиг (болон хүч) Värtsilä-ийн мэдээллээс үзэхэд ачаалал 100% -иас 50% хүртэл буурах үед хийн хөдөлгүүрээр ажилладаг цахилгаан үүсгүүрийн үр ашиг бага зэрэг өөрчлөгддөг.
Хийн хөдөлгүүрийн үр ашиг нь 25 ° C хүртэл бараг өөрчлөгддөггүй.
Хийн турбины хүч -30 ° C-аас + 30 ° C хүртэл жигд буурдаг.
40 ° С-ээс дээш температурт хийн турбины хүчийг бууруулж (нэрлэсэнээс) 20% байна.
Эхлэх цагхийн хөдөлгүүр 0-ээс 100% хүртэл ачаалал нь нэг минутаас бага, яаралтай 20 секундын дотор. Хийн турбиныг эхлүүлэхэд ойролцоогоор 9 минут шаардлагатай.
Хийн хангамжийн даралтхийн турбины хувьд 16-20 бар байх ёстой.
Хийн хөдөлгүүрийн сүлжээнд байгаа хийн даралт нь 4 бар (abs), 175 SG хөдөлгүүрийн хувьд 1.15 бар байж болно.
Хөрөнгийн зардал 1 МВт-ын хүчин чадалтай дулааны цахилгаан станцад Вартсилагийн мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар хийн турбин станцын хувьд 1400 доллар/кВт, хийн поршений цахилгаан станцын хувьд 900 доллар/кВт байна.
Циклийн хосолсон хэрэглээжижиг ДЦС-уудад нэмэлт уурын турбин суурилуулах нь боломжгүй юм, учир нь энэ нь дулааны болон механик тоног төхөөрөмжийн тоо, турбины танхимын талбай, засвар үйлчилгээний ажилтны тоог хоёр дахин нэмэгдүүлж, хүчийг ердөө 1.5 дахин нэмэгдүүлдэг.
CCGT-ийн хүчин чадлыг 325 МВт-аас 22 МВт болгон бууруулснаар "Машпроект" АЦС-ын (Украйн, Николаев) мэдээлснээр цахилгаан станцын урд талын үр ашиг 51.5% -иас 43.6% хүртэл буурч байна.
20-10 МВт хүчин чадалтай дизель эрчим хүчний нэгжийн (хийн түлш ашиглан) үр ашиг нь 43.3% байна. Зуны улиралд дизель төхөөрөмжтэй ДЦС-д хөдөлгүүрийн хөргөлтийн системээс халуун ус өгөх боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Хийн хөдөлгүүрт суурилсан цахилгаан станцуудын өрсөлдөх чадварын тооцоолол нь жижиг (1-1.5 МВт) цахилгаан станцуудад цахилгаан эрчим хүчний өртөг ойролцоогоор 4.5 цент / кВт цаг), 32-40 МВт-ын хийн түлшээр ажилладаг томоохон станцуудад 3, 8 АНУ-д байгааг харуулсан. цент/кВт.ц
Тооцооллын ижил төстэй аргын дагуу конденсацын атомын цахилгаан станцын цахилгаан нь ойролцоогоор 5.5 ам.доллар цент/кВт цаг байна. , нүүрс IES 5.9 цент орчим байна. АНУ/кВт.ц Хийн хөдөлгүүртэй үйлдвэр нь нүүрсээр ажилладаг CPP-тэй харьцуулахад 30% хямд цахилгаан үйлдвэрлэдэг.
Бусад эх сурвалжийн мэдээлснээр микротурбины үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний өртөг 0,06-0,10 ам.доллар/кВт цаг байна.
Иж бүрэн 75 кВт-ын хүчин чадалтай хийн турбин генераторын (АНУ) хүлээгдэж буй үнэ нь 40,000 доллар бөгөөд энэ нь том (1000 кВт-аас дээш) цахилгаан станцуудын нэгжийн өртөгтэй тохирч байна. Хийн турбин бүхий эрчим хүчний нэгжийн том давуу тал нь жижиг хэмжээтэй, 3 ба түүнээс дээш дахин бага жинтэй байдаг.
50-150 кВт-ын хүчин чадалтай автомашины хөдөлгүүрт суурилсан Орос улсад үйлдвэрлэсэн цахилгаан үүсгүүрийн нэгжийн өртөг нь хөдөлгүүрийн цуваа үйлдвэрлэл, доод хэмжээг харгалзан дурдсан турбо блокуудаас (АНУ) хэд дахин бага байж болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. материалын өртөг.
Бага оврын цахилгаан станцуудыг хэрэгжүүлэх туршлагаа үнэлдэг Данийн мэргэжилтнүүдийн дүгнэлтийг энд оруулав.
"0.5-40 МВт-ын хүчин чадалтай, бэлэн болсон байгалийн хийн ДЦС-ын хөрөнгө оруулалт нь МВт тутамд 6.5-4.5 сая Дани крон (1998 оны зун 1 крон ойролцоогоор 1 рубльтэй тэнцэж байсан) 50 МВт-аас доош хүчин чадалтай хосолсон циклийн ДЦС-ын хөрөнгө оруулалт. 40-44% -ийн цахилгааны үр ашигт хүрэх болно.
Тосолгооны тосны ашиглалтын зардал, Засвар үйлчилгээДЦС-ын ажилтнуудын засвар үйлчилгээ нь хийн турбины үйлдвэрлэсэн 1 кВт.ц тутамд 0.02 крон хүрдэг. Хийн хөдөлгүүртэй ДЦС-ын ашиглалтын зардал ойролцоогоор 0.06 дат байна. 1 кВт цаг тутамд крон. Дани дахь одоогийн цахилгааны үнээр хийн хөдөлгүүрийн өндөр хүчин чадал нь ашиглалтын өндөр зардлыг нөхөхөөс илүү байдаг.
Данийн мэргэжилтнүүд ойрын жилүүдэд 10 МВт-аас доош хүчин чадалтай ДЦС-ын ихэнх нь хийн хөдөлгүүрээр тоноглогдсон болно гэж үзэж байна."
дүгнэлт
Дээрх тооцоолол нь цахилгаан станцын бага хүчин чадалтай моторт хөдөлгүүрийн давуу талыг хоёрдмол утгагүй харуулж байна.
Гэсэн хэдий ч одоогийн байдлаар Оросын үйлдвэрлэсэн байгалийн хийн хөдөлгүүрийн хөдөлгүүрийн хүч нь 800 кВт-1500 кВт-аас хэтрэхгүй (RUMO үйлдвэр, Н-Новгород, Коломна машин үйлдвэр) бөгөөд хэд хэдэн үйлдвэрүүд турбо хөтөчийг санал болгож чадна. илүү өндөр хүч.
Орос дахь хоёр үйлдвэр: ургамлын им. Климов (Санкт-Петербург) болон Пермийн моторс компаниуд мини ДЦС-ын иж бүрэн эрчим хүчний нэгжийг хаягдал дулааны бойлероор хангахад бэлэн байна.
Бүс нутгийн хэмжээнд зохион байгуулах тохиолдолд үйлчилгээний төвБага оврын турбинуудын засвар үйлчилгээ, засвар үйлчилгээний асуудлыг турбиныг 2-4 цагийн дотор нөөцөөр сольж, техникийн төвийн үйлдвэрийн нөхцөлд цаашид засварлах замаар шийдэж болно.
Одоогийн байдлаар хийн турбины үр ашгийг 20-30% -иар нэмэгдүүлэх боломжтой.хийн турбин руу уурыг цахилгаан шахах замаар (Нэг турбин дахь STIG цикл эсвэл уурын хийн цикл). Өмнөх жилүүдэд энэхүү техникийн шийдлийг "Машпроект" эрдэм шинжилгээ, үйлдвэрлэлийн аж ахуйн нэгж, "Заря" үйлдвэрлэлийн нэгдэл Николаев (Украйн) дахь Водолей цахилгаан станцын бүрэн хэмжээний хээрийн туршилтанд туршиж үзсэн нь турбины хүчийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгосон юм. нэгжийг 16-аас 25 МВт болгож, үр ашгийг 32 .8%-иас 41.8%-д хүргэсэн.
Энэхүү туршлагыг жижиг хүчин чадалд шилжүүлэх, улмаар CCGT-ийг цувралаар хүргэхэд бидэнд юу ч саад болохгүй. Энэ тохиолдолд цахилгааны үр ашгийг дизель хөдөлгүүртэй харьцуулах боломжтой бөгөөд хувийн хүч нь маш их нэмэгдэж, хөрөнгийн зардал нь хийн хөдөлгүүрээр ажилладаг ДЦС-аас 50% бага байх боломжтой бөгөөд энэ нь маш сонирхолтой юм.
Энэхүү тоймыг ОХУ-д цахилгаан станц барих хувилбарууд, цаашлаад цахилгаан станц барих хөтөлбөрийг бий болгох чиглэлийг авч үзэхдээ дизайны бие даасан хувилбаруудыг авч үзэх шаардлагагүй гэдгийг харуулах зорилгоор хийсэн. байгууллагууд санал болгож болох боловч дотоодын болон бүс нутгийн үйлдвэрлэгчдийн тоног төхөөрөмжийн чадавхи, ашиг сонирхлыг харгалзан өргөн хүрээний асуудлууд.
Уран зохиол
1. Power Value, Vol.2, No.4, 1998 оны 7/8-р сар, АНУ, Вентура, CA.
Жижиг турбины зах
Стэн Прайс, Баруун хойд эрчим хүчний хэмнэлтийн зөвлөл, Сиэтл, Вашингтон, Орегон мужийн Портланд
2. Финлянд улсын эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн шинэ чиглэл
ASKO VUORINEN, Assoc. технологи. Шинжлэх ухаан, Вартсила NSD Корпорац ХК, "ЭНЕРГЕТИК" -1997.11. хуудас 22
3. Төвлөрсөн дулаан хангамж. Дани дахь технологийн судалгаа, хөгжил. Эрчим хүчний яам. Эрчим хүчний удирдлага, 1993 он
4. ДИЗЕЛЬ ЦАХИЛГААН СТАНЦ. S.E.M.T. ЗАХИГЧ. POWERTEK 2000 үзэсгэлэнгийн танилцуулга, 2000 оны 3-р сарын 14-17
5. OAO GAZPROM-ийн байгууламжид ашиглахыг зөвлөсөн цахилгаан станц, цахилгааны нэгж. КАТАЛОГ. Москва 1999 он
6. Дизель цахилгаан станц. "Брянскийн машин үйлдвэрлэлийн үйлдвэр" OAO-ийн хэтийн төлөв. 1999 он Үзэсгэлэнгийн товхимол POWERTEK 2000/
7. NK-900E Блок модульчлагдсан дулааны цахилгаан станц. V.I.-ийн нэрэмжит Самара шинжлэх ухаан, техникийн цогцолбор ХК. Н.Д. Кузнецова. Үзэсгэлэнгийн товхимол POWERTEK 2000
Хааяа нэг мэдээгээр, тухайлбал, ийм ийм улсын цахилгаан станцад 400 МВт-ын цахилгаан станцын ажил ид өрнөж байна, өөр ТЭЦ-2-д ГТС-ын угсралтын ажил ид өрнөж байна. олон МВт ашиглалтад орсон. Ийм хүчирхэг, үр ашигтай нэгжийг оруулах нь хэрэгжилтэд зөвхөн "шалз" биш тул ийм үйл явдлуудын талаар бичсэн, тэдгээрийг тусгасан болно. төрийн хөтөлбөр, гэхдээ бас цахилгаан станцууд, бүс нутгийн эрчим хүчний систем, тэр ч байтугай эрчим хүчний нэгдсэн системийн үр ашгийг бодитоор нэмэгдүүлэх.
Гэхдээ би та бүхний анхааралд төрийн хөтөлбөрийн хэрэгжилт эсвэл урьдчилсан үзүүлэлтүүдийн талаар бус харин CCGT, GTU-ийн талаар хүргэхийг хүсч байна. Энэ хоёр нэр томъёонд зөвхөн энгийн хүн төдийгүй шинэхэн эрчим хүчний инженер ч андуурч болно.
Хамгийн хялбараас эхэлцгээе.
GTU - хийн турбин үйлдвэр - нэг барилгад нэгтгэсэн хийн турбин ба цахилгаан үүсгүүр юм. Дулааны цахилгаан станцад суурилуулах нь давуу талтай. Энэ нь үр дүнтэй бөгөөд ДЦС-ын олон сэргээн босголт нь яг ийм турбин суурилуулах зорилготой юм.
Дулааны станцын үйл ажиллагааны хялбаршуулсан циклийг энд харуулав.
Хийн (түлш) нь бойлер руу орж, шатаж, дулааныг ус руу шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь уурын зуухнаас уурын хэлбэрээр гарч, уурын турбиныг эргүүлдэг. Уурын турбин нь генераторыг эргүүлдэг. Бид цахилгаан эрчим хүчийг генератороос авдаг бөгөөд шаардлагатай бол турбинаас үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд (халаалт, халаалт) уурыг авдаг.
Мөн хийн турбин үйлдвэрт хий шатаж, цахилгаан эрчим хүч үүсгэдэг хийн турбиныг эргүүлж, гарч буй хийнүүд нь хаягдал дулааны бойлер дахь усыг уур болгон хувиргадаг, өөрөөр хэлбэл. хий нь давхар ашигтай ажилладаг: эхлээд турбиныг шатааж, эргүүлж, дараа нь бойлер дахь усыг халаана.
Хэрэв хийн турбины үйлдвэрийг өөрөө илүү нарийвчлан харуулсан бол энэ нь иймэрхүү харагдах болно.
Энэхүү видео нь хийн турбин үйлдвэрт ямар процесс явагддагийг тодорхой харуулж байна.
Гэхдээ үүссэн уурыг ажиллуулбал илүү ашигтай байх болно - өөр генератор ажиллахын тулд уурын турбинд хийнэ! Тэгвэл манай ГТУ УУР-ХИЙН УНТЭ (CCGT) болно.
Үүний үр дүнд PSU нь илүү өргөн хүрээтэй ойлголт юм. Энэ станц нь бие даасан эрчим хүчний нэгж бөгөөд түлшийг нэг удаа, цахилгааныг хоёр удаа үйлдвэрлэдэг: хийн турбин үйлдвэр, уурын турбин. Энэ мөчлөг нь маш үр дүнтэй бөгөөд ойролцоогоор 57% -ийн үр ашигтай байдаг! Энэ бол маш сайн үр дүн бөгөөд нэг киловатт-цаг цахилгаан эрчим хүч авахад түлшний зарцуулалтыг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжийг олгодог!
Беларусь улсад цахилгаан станцуудын үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд хийн турбиныг одоо байгаа ДЦС-ын схемийн "дээд бүтэц" болгон ашиглаж байгаа бөгөөд CCGT-ийг бие даасан эрчим хүчний нэгж болгон муж улсын цахилгаан станцуудад барьж байна. Цахилгаан станцуудад ажиллахдаа эдгээр хийн турбинууд нь "техник, эдийн засгийн урьдчилсан үзүүлэлт" -ийг нэмэгдүүлээд зогсохгүй үүсгүүрийн менежментийг сайжруулдаг, учир нь тэдгээр нь маневрлах чадвар өндөртэй байдаг: эхлүүлэх хурд, эрчим хүч нэмэгддэг.
Эдгээр хийн турбинууд ийм л ашигтай юм!
Автономит үйлдвэрлэлд - жижиг эрчим хүчний үйлдвэрлэл Сүүлийн үедихээхэн анхаарал хандуулж байна хийн турбинуудөөр хүч. Суурийн цахилгаан станцууд хийн турбинуудүйлдвэр, ахуйн байгууламжийн цахилгаан, дулааны үндсэн буюу нөөц эх үүсвэр болгон ашигладаг. хийн турбинуудцахилгаан станцуудын нэг хэсэг болох Оросын цаг уурын аль ч нөхцөлд ажиллах зориулалттай. Ашиглалтын талбарууд хийн турбинуудбараг хязгааргүй: газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэрлэл, аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүд, бүтэц орон сууц, нийтийн аж ахуйн үйлчилгээ.
Ашиглалтын эерэг хүчин зүйл хийн турбинуудорон сууцны салбарт тэр агуулга хортой ялгаруулалтЯндангийн хий дэх NO x ба CO нь тус бүр 25 ба 150 ppm түвшинд байдаг (поршингийн үйлдвэрүүдийн хувьд эдгээр үзүүлэлтүүд нь илүү өндөр байдаг) бөгөөд энэ нь орон сууцны ойролцоо цахилгаан станц суурилуулах боломжийг танд олгоно. Хэрэглээ хийн турбинуудцахилгаан станцуудын эрчим хүчний нэгжүүд нь өндөр яндан барихаас зайлсхийдэг.
Хэрэгцээнээс хамаарч хийн турбинуудУур эсвэл халуун усны хаягдал дулааны уурын зуухаар тоноглогдсон бөгөөд энэ нь цахилгаан станцаас технологийн хэрэгцээнд зориулж уур (бага, дунд, өндөр даралт) эсвэл стандарт температурын утсан халуун ус (DHW) авах боломжийг олгодог. Уур, халуун усыг зэрэг авч болно. Хийн турбин дээр суурилсан цахилгаан станцын үйлдвэрлэсэн дулааны эрчим хүчний хүч нь дүрмээр бол цахилгаанаас хоёр дахин их байдаг.
Цахилгаан станц дээр хийн турбинуудЭнэ тохиргоонд түлшний үр ашиг 90% хүртэл нэмэгддэг. Ашиглалтын өндөр үр ашиг хийн турбинуудэрчим хүчний нэгжүүд нь хамгийн их цахилгаан ачаалалтай урт хугацааны ашиглалтын үед хангагдсан байдаг. Хангалттай хүчээр хийн турбинуудуурын турбиныг хослуулан ашиглах боломж бий. Энэхүү арга хэмжээ нь цахилгаан станцын ашиглалтын үр ашгийг эрс нэмэгдүүлж, цахилгааны үр ашгийг 53% хүртэл нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Хийн турбин цахилгаан станц хэр үнэтэй вэ? Түүний бүрэн үнэ хэд вэ? Түлхүүр гардуулах үнэд юу багтсан бэ?
Автономит дулааны цахилгаан станцхийн турбин дээр суурилсан нэмэлт зардал ихтэй байдаг, гэхдээ ихэвчлэн, зүгээр л шаардлагатай тоног төхөөрөмж(бодит жишээ бол дууссан төсөл юм). Нэгдүгээр зэрэглэлийн тоног төхөөрөмжийг ашигласнаар ийм түвшний цахилгаан станцын өртөг нь 1 кВт цахилгааны хүчин чадал тутамд 45,000-55,000 рубльээс хэтрэхгүй байна. Хийн турбин дээр суурилсан цахилгаан станцын эцсийн үнэ нь хэрэглэгчийн тодорхой даалгавар, хэрэгцээ шаардлагаас хамаарна. Өртөгт зураг төсөл, барилга угсралт, ашиглалтад орсон. Хийн турбинууд өөрсдөө эрчим хүчний нэгжийн хувьд нэмэлт төхөөрөмжгүйгээр үйлдвэрлэгч, хүчнээс хамааран 1 кВт тутамд 400-800 долларын үнэтэй байдаг.
Тухайн тохиолдолд цахилгаан станц, дулааны цахилгаан станц барих зардлын талаарх мэдээллийг авахын тулд та манай компанид бөглөсөн анкет илгээх ёстой. Үүний дараа 2-3 хоногийн дараа үйлчлүүлэгч-үйлчлүүлэгч техникийн болон арилжааны урьдчилсан саналыг хүлээн авдаг - TCH (богино жишээ). TCH дээр үндэслэн хэрэглэгч нь хийн турбин дээр суурилсан цахилгаан станц барих эцсийн шийдвэрийг гаргадаг. Дүрмээр бол үйлчлүүлэгч шийдвэр гаргахаасаа өмнө орчин үеийн цахилгаан станцыг өөрийн нүдээр харж, "гараараа бүх зүйлд хүрэх" зорилгоор одоо байгаа байгууламжид зочилдог. Байгууламж дээр шууд үйлчлүүлэгч одоо байгаа асуултуудын хариултыг хүлээн авдаг.
Блок-модульчлагдсан барилгын тухай ойлголтыг ихэвчлэн хийн турбин дээр суурилсан цахилгаан станц барих үндэс болгон авдаг. Блок-модульчлагдсан загвараар хангадаг өндөр түвшинхийн турбин цахилгаан станцуудын үйлдвэрийн бэлэн байдал, эрчим хүчний байгууламжийг барих хугацааг багасгадаг.
Хийн турбинууд - үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний зардлын зарим арифметик
1 кВт цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхийн тулд хийн турбин ердөө 0.29-0.37 м³/цаг хийн түлш зарцуулдаг. Нэг шоо метр хий шатаах үед хийн турбин нь 3 кВт цахилгаан, 4-6 кВт дулааны энерги үүсгэдэг. 2011 онд байгалийн хийн үнэ (дунджаар) 3 рубль байна. 1 м³ тутамд хийн турбинаас хүлээн авсан 1 кВт цахилгаан эрчим хүчний үнэ ойролцоогоор 1 рубль байна. Үүнээс гадна хэрэглэгч 1.5-2 кВт дулааны эрчим хүчийг үнэ төлбөргүй авдаг!
Хийн турбин дээр суурилсан цахилгаан станцаас бие даасан эрчим хүчний хангамжийг бий болгосноор үйлдвэрлэсэн цахилгаан, дулааны өртөг нь тус улсад мөрдөгдөж буй тарифаас 3-4 дахин бага байдаг бөгөөд энэ нь улсын эрчим хүчний эх үүсвэрт холбогдох өндөр зардлыг тооцдоггүй. сүлжээ (Москва мужид 1 кВт тутамд 60,000 рубль, 2011 он).
үндэслэн бие даасан цахилгаан станц барих хийн турбинуудихээхэн хэмнэлт гаргах боломжийг олгодог МөнгөХийн турбин дээр суурилсан цахилгаан станцууд нь өндөр өртөгтэй эрчим хүчний шугам (TL) барих, ашиглах зардлыг арилгах замаар цахилгаан, дулаан хангамжийн найдвартай байдлыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой. бие даасан аж ахуйн нэгжүүдбайгууллага эсвэл бүс нутаг бүхэлдээ.
Хийн турбин дээр суурилсан цахилгаан станцын автоматжуулалтын зэрэг нь олон тооны засвар үйлчилгээний ажилтнуудаас татгалзах боломжийг олгодог. Хийн цахилгаан станцыг ажиллуулах явцад оператор, жижүүрийн цахилгаанчин, жижүүрийн механик гэсэн гурван хүн л түүний ажиллагааг хангадаг. Хэзээ онцгой байдалАжилтны аюулгүй байдал, хийн турбины систем, нэгжийн аюулгүй байдлыг хангах найдвартай хамгаалалтын системээр хангагдсан.
Агаар мандлын агаарыг олон шатлалт тэнхлэгийн компрессорын оролт руу (диаграммд харуулаагүй) шүүлтүүрийн системээр тоноглогдсон агаарын хэрэглээгээр тэжээдэг. Компрессор нь агаар мандлын агаарыг шахаж, өндөр даралтын дор шаталтын камерт хүргэдэг. Үүний зэрэгцээ тодорхой хэмжээний хийн түлшийг турбины шатаах камерт хушуугаар дамжуулан нийлүүлдэг. Түлш, агаар холилдож, гал авалцдаг. Агаар-түлшний хольц нь шатаж, их хэмжээний энерги ялгаруулдаг. Турбины ирийг халуун хийн тийрэлтэтээр эргүүлснээр шаталтын хийн бүтээгдэхүүний энерги нь механик ажил болж хувирдаг. Хүлээн авсан энергийн нэг хэсэг нь турбины компрессор дахь агаарыг шахахад зарцуулагддаг. Үлдсэн ажил нь хөтөч тэнхлэгээр дамжин цахилгаан үүсгүүрт шилждэг. Энэ ажил нь хийн турбины ашигтай ажил юм. Ойролцоогоор 500-550 ° C-ийн температуртай шаталтын бүтээгдэхүүнийг яндангийн суваг болон турбины диффузороор зайлуулж, дулааны энерги үүсгэхийн тулд дулаан солилцуурт ашиглах боломжтой.
Хийн турбинууд нь хөдөлгүүрийн хувьд дотоод шаталтат хөдөлгүүрүүдийн дунд хамгийн өндөр хүчин чадалтай буюу 6 кВт / кг хүртэл байдаг.
Хийн турбин түлш болгон керосин, дизель түлш, хий ашиглаж болно.
Орчин үеийн хийн турбинуудын нэг давуу тал бол урт хугацааны ашиглалтын хугацаа юм - моторын нөөц (200,000 цаг хүртэл, их засварын өмнө 25,000-60,000 цаг).
Орчин үеийн хийн турбинуудөндөр найдвартай байдаг. Зарим нэгж хэдэн жилийн турш тасралтгүй ажиллаж байсан баримт бий.
Олон тооны хийн турбин нийлүүлэгчид үйлдвэрлэдэг их засвартоног төхөөрөмж, эд ангиудыг үйлдвэрлэлийн үйлдвэрт хүргэхгүйгээр солих нь цаг хугацааны зардлыг эрс багасгадаг.
0-ээс 100% хүртэл ямар ч хүчин чадалд удаан хугацаагаар ажиллах боломж, ус хөргөхгүй байх, хоёр төрлийн түлшээр ажиллах - энэ бүхэн нь хийн турбиныг орчин үеийн автономит цахилгаан станцуудын түгээмэл эрчим хүчний нэгж болгодог.
Дунд зэргийн цахилгаан станцуудад хийн турбин ашиглах нь хамгийн үр дүнтэй байдаг ба 30 МВт-аас дээш хүчин чадалтай бол сонголт нь тодорхой юм.