3.2 Газотурбинные и парогазовые малые электростанции

Газотурбинные электростанции малой мощности – компактные установки, изготовленные по блочно-контейнерному принципу. Составные части ГТЭС дают возможность вырабатывать не только электроэнергию, но и утилизировать тепло уходящих газов. Основным элементом станции является энергоблок, который состоит из ГТУ и электрогенератора. Энергоблок оборудован системами контроля и автоматизации, фильтрации системы теплоснабжения и рядом других устройств. В зависимости от модели ГТЭС она может комплектоваться теплообменником для утилизации тепла уходящих газов и рядом других устройств. В комплект может входить также дизельный двигатель, используемый при запуске ГТУ.

Газотурбинные установки имеют ряд преимуществ:

1) высокая надежность

2) КПД достигает 51%. При утилизации тепла уходящих газов КПД достигает 93%

3) сравнительно низкая себестоимость электроэнергии

4) малый срок окупаемости и небольшой срок строительства

5)автоматическая система управления и диагностики технического состояния, которая значительно увеличивает надежность работы станции

6)простота управления, минимальная численность обслуживающего персонала

7) высокие экологические показатели

Сегодня на долю таких энергоблоков приходится 10% вырабатываемой в мире электроэнергии. В России 2%.

Малую энергетику стали более активно развивать нефтяные компании. Они используют газотурбинные установки, работающие на попутном газе, который раньше сжигается. Одной из первых в нефтегазовом комплексе России газотурбинная установка на попутном газе мощностью 24МВт была построена в ОАО «Сургутнефтегаз».

Более широко начинают использовать малые электростанции на базе ГТУ и ПГУ для снабжения электричеством и теплом малых городов, с\х районов и деревень. В настоящее время выпускаются газотурбинные электростанции (ГТЭС) мощностью до 2,5Мвт.

Высокие начальные параметры газотурбинного цикла и использование тепла выхлопных газов делают кпд энергоустановки на 10-15% выше по сравнению с энергоблоками. Благодаря компактности сокращаются объемы капитального строительства. Размера площади ГТУ-ТЭЦ дают возможность приблизить ее к потребителю, сократить коммуникации и снизить потери при передаче энергии.

При работе ГТУ низкие выбросы загрязняющих веществ так как она работает на природном газе, используя эффективное сжигание топлива. Газотурбинный цикл почти не использует воды, поэтому нет теплового загрязнения водоемов.

В энергоблок малых ГТЭС входят газотурбинный двигатель и синхронный генератор с системой возбуждения. На двигателе предусмотрены системы запуска, защиты и сигнализации. В комплекс также входят система всасывания и очистки воздуха, блок маслоснабжения, блок автоматики, пожаротушения и вентиляции.

Отработанные в двигателе газы через выхлопное устройство и шумоглушитель уходят в дымовую трубу. Для утилизации тепла газов возможна установка теплообменника или котла-утилизатора.

По данным расчетов применения энергетического модуля мощностью до 2.5МВт позволит сэкономить 2,5-3 тыс т условного топлива в год, по сравнению с раздельной схемой энергоснабжения – ДЭС плюс угольная котельная.

Ориентирование на ГТУ и ПГУ является главным стратегическим направлением малой энергетики.