2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38
Para o funcionamento de instalações industriais e econômicas localizadas a uma distância considerável das linhas centralizadas de energia, são utilizadas instalações geradoras de energia em pequena escala. Eles podem operar em vários tipos de combustível. As usinas de turbina a gás são as mais difundidas devido à sua alta eficiência, capacidade de gerar energia térmica e uma série de outras características.
Princípio de funcionamento
A base de uma usina de turbina a gás (GTPP) é um motor de turbina a gás - uma usina que opera com a energia da combustão de combustível gasoso, mecanicamente conectada a geradores elétricos e combinada com eles em um único sistema. A usina de turbina a gás é o motor de combustão interna mais potente. Sua potência específica pode ser de 6 kW/kg.
Ao contrário de outros tipos de poderinstalações, em motores de turbina a gás todos os processos ocorrem em um fluxo de gás em constante movimento. O ar atmosférico comprimido por compressores entra na câmara de combustão junto com o combustível. A mistura se inflama com a liberação de grande quantidade de produtos de combustão sob alta pressão, que pressionam as pás, giram-nas e com elas os geradores elétricos.
A capacidade de uma usina de turbina a gás varia de 20 quilowatts a várias centenas de megawatts. Qualquer material combustível que possa ser disperso (finamente moído) e apresentado na forma gasosa pode ser usado como combustível.
vantagens do GTPP
Uma importante vantagem das usinas de turbinas a gás é a possibilidade de uso simultâneo de dois tipos de energia - elétrica e térmica. Além disso, a quantidade de calor fornecida ao consumidor é duas a três vezes maior do que a quantidade de eletricidade gerada. A cogeração (o processo de geração de dois tipos de energia) torna-se possível quando uma caldeira de calor residual especial é instalada na exaustão da turbina.
Usando usinas de turbinas a gás, é possível criar complexos de energia autônomos que podem resolver vários problemas ao mesmo tempo:
- Fornecer eletricidade para instalações privadas e industriais.
- Utilize gás de subproduto da produção de petróleo.
- Aquecer salas técnicas e edifícios residenciais com aquecimento lateral.
Tudo isso nos permite reduzir significativamente o custo de fornecimento do empreendimento, criar condições ideais para o trabalho do pessoal econcentrar recursos materiais e capital na expansão da produção e na resolução de outras tarefas mais importantes.
Características das usinas de turbina a gás
Uma das principais características do GTPP é a capacidade de operar com praticamente qualquer tipo de combustível. Como observado anteriormente, as usinas de turbina a gás podem usar combustível que pode ser disperso para operar. Isso pode ser gasolina, óleo combustível, óleo, gás natural, álcool e até mesmo carvão moído.
Praticamente não há elementos móveis no design do GTPP. A única parte móvel que combina o rotor do gerador, as rodas da turbina e a compressa pode ser suspensa usando um mancal dinâmico a gás. Como resultado, o desgaste das unidades de trabalho será minimizado, o que afetará significativamente a durabilidade da instalação.
Ao mesmo tempo, o período de manutenção do serviço aumenta para até 60 mil horas de operação contínua ou até 7 anos de operação. As usinas de turbinas a gás não podem ser usadas como fontes de energia de backup, porque no momento da partida, as peças se desgastam de maneira especialmente intensa. O número de lançamentos de plantas é limitado a 300 por ano.
Mobile GTES
Um lugar especial no setor industrial é ocupado por unidades móveis de turbinas a gás. Diferentemente dos GTPPs convencionais, eles possuem dimensões e peso menores, são equipados em plataforma móvel e são equipados com sistemas de controle eletrônico. Como regra, tais complexos são usados pararestauração do fornecimento de energia para a instalação.
A usina móvel de turbina a gás é implantada em locais pavimentados que proporcionam uma posição estável. Uma linha de combustível é conectada a ela e uma subestação transformadora é instalada nas imediações. O tempo de implantação depende do tipo de instalação, mas geralmente não excede 8-12 horas.
A capacidade das unidades móveis varia de 5 a 25 MW. Ao mesmo tempo, a eficiência dos GTPPs móveis começa a crescer de 35%. Assim como as usinas estacionárias, os complexos móveis também emitem energia térmica. Mas, ao mesmo tempo, eles criam menos custos associados à operação e comissionamento.
Central de energia de ciclo combinado
Uma planta de vapor e gás pode ser chamada de modificação de um GTPP. Assim como as usinas de turbina a gás, esses geradores usam a energia da combustão do combustível disperso. Mas ao passar pela turbina, os produtos gasosos liberam apenas parte de sua energia e são liberados na atmosfera em estado aquecido. As plantas de ciclo combinado usam esse calor.
O projeto de geradores de energia de ciclo combinado possui uma usina a vapor, localizada na parte final da turbina. Contém água que ferve a partir dos produtos aquecidos da combustão. Uma enorme quantidade de vapor é gerada, que gira a turbina e alimenta o gerador adicional.
Turbina a gás e usinas de ciclo combinado podem ser usadas em todas as indústriasindústria, mas o segundo tipo de geradores é preferível, pois sua eficiência é superior a 60%.
Aplicativos GTPS
O uso de usinas de turbinas a gás é aconselhável para consumidores distantes das linhas centralizadas de fornecimento de energia, bem como para instalações em funcionamento sazonal. Neste caso, o custo de fornecimento de energia elétrica para o empreendimento será menor do que para conectar a linhas de energia.
GTPs de grande porte devem ser usados em vez de usinas termelétricas se houver uma fonte barata de combustível. Essa situação é típica das regiões de petróleo e gás do Norte. Ao mesmo tempo, é possível economizar no aquecimento ambiente.
Recentemente, a usina móvel de turbina a gás tornou-se amplamente utilizada em áreas urbanas devido ao baixo nível de ruído, vibração e toxicidade dos gases de exaustão. Aconselha-se a sua utilização nos casos em que seja difícil a ligação à rede eléctrica da cidade ou o custo desta última seja demasiado elevado.
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