- Что такое газотурбинная установка
- Из истории создания
- Область применения
- Описание и устройство ГТУ
- Принцип работы газотурбинных установок
- Виды топлива
- КПД
- Классификация ГТУ
- Управление ГТУ
- Особенности газотурбинных электростанций
- Обзор моделей
- Сравнение газотурбинных и газопоршневых электростанций
- Парогазовые электростанции
- Достоинства и недостатки
- Экономика ГТУ
- Рекомендации по уходу и эксплуатации
- Общие сведения о ГТД
- Проблемы разработки малых ТГД
- Авиационный ГТД «Климов ГТД-350» для вертолета Ми-2
- Технические характеристики ГТД-350
- Конструктивная схема
- Области применения малых ГТД
- Автомобильная промышленность
- Малая авиация
- Энергия будущего: персональная электростанция
- От авиации до энергетики
- От большого к малому
- Микротурбинщики
- Микроэнергия для будущего
- Как сделать мини реактивный двигатель с питанием от USB и зажигалки
- Материалы
- Процесс изготовления реактивного двигателя
- Реализованные проекты в газотурбинной электроэнергетике
Что такое газотурбинная установка
Газотурбинная установка (ГТУ) создана на базе газотурбинного двигателя. Этот двигатель механически связан с электрическим генератором, вырабатывающим электрическую энергию. Такая электростанция может давать энергию от нескольких десятков киловатт до сотен мегаватт, то есть полностью покрывает потребности небольшого городка.
Газотурбинная электростанция вырабатывает не только электроэнергию, но и тепловую энергию, которая является побочным продуктом производства электроэнергии. Для выработки тепла в газотурбинный агрегат встроен специальный теплообменник. Совместное производство тепла и электроэнергии называется когенерацией. В некоторых случаях газотурбинные установки производят не только электроэнергию и тепло, но и холод. Этот производственный процесс называется тригенерацией.
Полученную тепловую энергию можно использовать зимой для обогрева помещений, а произведенный холод — для кондиционирования воздуха летом.
И тепло, и холод являются побочными продуктами производства электроэнергии. Их производство имеет условно нулевую стоимость, что значительно увеличивает экономическую эффективность всей газотурбинной установки.
Из истории создания
Первый патент на устройство получил англичанин Джон Барбер в 1791 году, но в массовом производстве он так и не получил широкого распространения. Идея использования энергии потока горячего газа была в основе его устройства. Устройство Барбера состояло из воздушного и газового компрессоров, камеры сгорания и турбинного колеса, то есть всех тех же компонентов, что и современные газовые турбины.
Многие ученые и изобретатели по всему миру, а также в XIX и XX веках пытались найти практическое применение этой установке, но безуспешно. Развитие науки и техники в те годы хотело быть лучше. Прототипы могли выдавать только 14% полезной мощности. Сложность проекта и эксплуатационная надежность были очень низкими.
В 1939 году газовая турбина впервые была использована на электростанции в Швейцарии. Электростанция с простейшим турбогенератором мощностью 5000 кВт. В 1950-х годах этот проект был усовершенствован, что позволило увеличить мощность до 25 МВт и, как следствие, повысить КПД. Сейчас производство газовых турбин во всех развитых странах находится на одном уровне. Только в Советском Союзе и России общая мощность производимых газовых турбин уже может исчисляться миллионами кВт.
Область применения
Газотурбинные электростанции могут использоваться в различных областях, от электроснабжения зданий гражданского и сельскохозяйственного назначения до промышленных предприятий и нефтяных и газовых месторождений. Кроме того, помимо возможности организации электроснабжения отдельных объектов, оборудование этого типа может обеспечивать электроэнергией целые поселки и жилые комплексы.
Еще одним фактором, определяющим целесообразность использования таких комплексов в качестве газотурбинных электростанций, является выделение тепла от них в процессе работы, что делает использование такого типа оборудования экономически целесообразным. В остальном по назначению такие станции выполняют схожую с аналогами более простой конструкции функцию — обеспечивают электроэнергией объекты разной площади.
Описание и устройство ГТУ
В своей работе газотурбинная установка предполагает и фактически использует жидкое и газообразное топливо. Конструкция газотурбинной установки состоит из двух основных частей, объединенных в кожух: газогенератора и силовой турбины. Газогенератор, в свою очередь, состоит из турбонагнетателя и камеры сгорания, в которой возникает высокотемпературный газовый поток, воздействующий на лопатки турбины. Теплообменник, в свою очередь, использует выхлопные газы и одновременно производит тепло через водогрейный котел.
Нормальным режимом работы газотурбинной установки является работа на газе, но при возникновении аварийной или, возможно, резервной ситуации, при которой подача газа прекращается, начинается автоматическое переключение на дизельное топливо. В нормальном режиме работы газотурбинные установки поставляют тепло и электроэнергию параллельно. Газопоршневые агрегаты намного уступают ГТУ по количеству вырабатываемой тепловой энергии, в то время как электростанции используют турбоагрегаты для работы в основном режиме, а также используются в пиковых ситуациях для компенсации.
Принципиальная схема газотурбинной установки с подачей тепла ap = const представлена на рис. 4. Воздушный компрессор КП сжимает атмосферный воздух, увеличивая давление с p1 до p2, и непрерывно подает его в камеру сгорания КС. Туда же специальным насосом непрерывно подается необходимое количество жидкого или газообразного топлива. Образовавшиеся в камере продукты сгорания покидают ее с температурой T3 и практически таким же давлением p2 (если не учитывать сопротивление), что и на выходе из компрессора (p2 = p3). В результате сгорание топлива (то есть подача тепла) происходит при постоянном давлении.
В газовой турбине ГТУ продукты сгорания адиабатически расширяются, в результате чего их температура падает до Т4 (точка 4), где t4 ≈ 300 ÷ 400 ° С, а давление снижается почти до атмосферного р0. Полный перепад давления p3 — p0 используется для технических работ в турбине ltech. Большая часть этой работы уходит на работу компрессора; разница в работе ltech — lk тратится на производство электроэнергии в электрогенераторе G или на другие цели.
Для повышения эффективности газотурбинной электростанции используется метод регенерации тепла выхлопных газов турбины. В отличие от предыдущей принципиальной схемы, эта схема включает теплообменник, в котором воздух, идущий из компрессора в камеру сгорания, нагревается выхлопными газами, выходящими из турбины, или тепло газов используется в котлах-утилизаторах магистральные водяные газовые плиты (рис. 5 и 6).
Рис. 4. Принципиальная технологическая схема энергетической установки с газовыми турбинами: ЦК — камера сгорания; КП — компрессор; ГТ — газовая турбина; Г — генератор; Т — трансформатор; М — стартер
Рис. 5. Общий вид котла-утилизатора
Рис. 6. Общий вид газового водонагревателя ГПСВ
Котел-утилизатор (КУ) для газотурбинной установки мощностью 20 МВт — барабанного типа (таблица 5) с принудительной циркуляцией в контурах испарения, трактом нагретого водяного пара, расположением у башни поверхностей нагрева с верхний выпуск выхлопных газов. Котел-утилизатор может иметь открытую планировку или устанавливаться в здании.
Котел имеет собственный каркас, который является основной несущей конструкцией поверхностей нагрева, труб, барабана и дымохода.
Котел-утилизатор выполнен в газонепроницаемом исполнении благодаря металлической оболочке.
Вдоль газового потока после газовой турбины последовательно расположены: компенсатор с металлическими линзами, диффузор, компенсатор с неметаллическими гибкими элементами, вращающийся газоход с уравнительными элементами, вертикальный газоход с поверхностями нагрева:
- конвективный пароперегреватель (редуктор);
- испаритель первой ступени (ИСП 1);
- испаритель второй ступени (ISP 2);
- водяной экономайзер (WE).
Все поверхности включены противотоком, выполнены трубками с внешними ребрами жесткости (за исключением редуктора) и поставляются в виде блоков-модулей, укомплектованных заводом-изготовителем.
За поверхностями нагрева находится конфузор с глушителем. Основное, резервное и резервное топливо для газовой турбины мощностью 20 МВт — дизельное топливо или природный газ. Диапазон рабочих нагрузок 110-50% от номинальной.
Котел оборудован системами контроля технологических параметров, защиты, блокировок и автоматического регулирования, которые необходимы для оперативного управления, безопасной эксплуатации и экономичной эксплуатации.
Таблица 5. Технико-экономические показатели КУ
Параметр | Имея в виду |
Паропроизводительность, т / ч | 42 |
Давление паров, МПа | 1,45 |
Температура пара, ° С | 275 |
Аэродинамическое сопротивление, кПа | 2,5 |
Максимальная температура газов на входе в КУ, ° С | 508 |
Температура выхлопных газов, ° С | 140 |
Газовый водонагреватель (ПГП) предназначен для нагрева отопительной воды в замкнутом циркуляционном контуре ТЭЦ за счет тепла отходящих газов (таблица 6).
Включение газотурбинной электростанции в состав газотурбинной электростанции позволяет обеспечить потребителей горячей водой, повысить КПД газотурбинной установки, снизить потребление природного газа и улучшить экологические показатели.
Газовый водонагреватель изготавливается на заводе в виде транспортабельной установки и представляет собой горизонтальный теплообменник, состоящий из трубок с поперечными ребрами жесткости. Он имеет собственный каркас, газонепроницаемую металлическую обшивку, теплоизоляцию и устанавливается на несущей металлоконструкции здания за диффузором после газовой турбины. Над ПБР устанавливается конфузор, который соединяет блок теплообменника с газовой трубой, идущей в дымоход.
Поверхность теплообмена ПБР выполнена в виде горизонтального аккумуляторного блока с шахматным расположением трубок. Использование оребренных труб вместо гладких позволяет уменьшить размер теплообменника примерно на 30%. Расстояние между трубками в упаковке осуществляется с помощью трубных пластин. Конструкция трубной решетки обеспечивает легкую сборку и ремонт упаковки, а также свободу теплового расширения самих трубок и трубных решеток. Все изгибы змеевиков проходят мимо наружных трубных пластин пакета в «горячих боксах», чтобы облегчить доступ для осмотра и ремонта.
В комплект поставки ГСВ входят:
- блок теплообменника;
- диффузорные и конфузорные экраны;
- компенсаторы;
- запорная арматура.
Таблица 6. Технико-экономические показатели ПБР
Параметр | Имея в виду |
Номинальная тепловая мощность, Гкал / ч | 24,7 |
Температура воды, ° С: | |
на входе | 70 |
на выходе | 158 |
Давление воды на выходе, МПа | 2.1 |
Температура продуктов сгорания, ° С: | |
на входе | 345 |
на выходе | 99 |
Габаритные размеры, мм | 8750x3230x3050 |
Масса блока, т | 50 |
Современные газотурбинные электростанции в России основаны на газовых турбинах мощностью 25-100 МВт.
В последние годы газотурбинные электростанции мощностью 2,5-25 МВт широко используются для электроснабжения нефтяных и газовых месторождений. Основные характеристики газотурбинных электростанций производства ЗАО «Искра-Энергетика» приведены в таблице. 7, ОАО «КМПО» — в таблице восемь.
Таблица 7. Основные характеристики газотурбинных электростанций ЗАО «Искра-Энергетика
Параметр | ГТЭС-2,5 | ГТЭС-4 | ГТЭС-5 | ГТЭС-6 | ГТЭС-12 | ГТЭС-16 | ГТЭС-25 |
Электрическая мощность, кВт | 2500 | 4000 | 5000 | 6000 | 12000 | 16000 | 25000 |
Напряжение, кВ / частота, Гц | 6,3 или 10,5 / 50 | ||||||
КПД ГТУ,%, не менее | 21,4 | 24,0 | 26,0 | 27,0 | 34,5 | 37,0 | 40,0 |
КПД генератора,%, не менее | 97 | ||||||
КПД с теплообменником, % | 48-60 | ||||||
КПД с паровым котлом, % | 72-87 | ||||||
Вид топлива | Природный газ, попутный нефтяной газ, жидкое топливо | ||||||
Расход топливного газа, м3 / ч | 825 | 1160 | 1360 | 1560 | 2496 | 3104 | 4425 |
Давление топливного газа, МПа | 1,2–1,6 | 1,8–2,2 | 2,4–3,2 | ||||
Температура топливного газа, ° С | 5-50 | ||||||
Тепловая мощность, Гкал / ч | 6 | 8,2 | 9,5 | 10,7 | 16,7 | 20,7 | 30,1 |
Уровень выбросов NOx / CO, мг / м3 | 50/100 | ||||||
Уровень звуковой мощности, дБ, не более | 80 (при ТО), 45 (на дистанции 700 м) | ||||||
Ресурс, ч:
назначен до проверки |
25000, в зависимости от технических условий — до 35000
100000, по техническим условиям — до 120000 |
Таблица 8. Параметры газотурбинных электростанций ОАО «КМПО» (Казанское моторостроительное производственное объединение)
Параметр | ГТЭУ-4 | ГТЭУ-16 | ГТЭУ-18 | ГТЭУ-20 |
Мощность установки по производству электроэнергии, МВт | 4 | 16 | 18 | ветры |
Одновременно выработанная тепловая мощность, Гкал / ч | 6 | ветры | 28 год | 32 |
Установлена модель приводного двигателя газовой турбины | НК-127СТ | НК-16СТ | НК-16-18 СТ | НК-19СТ |
Установлена модель электрогенератора | ТК-4-УХ ЛЗ | Т-16-23У З | ТС-20-2Р УЗ | Т-25-23У 3-Г |
Наличие редуктора | С передачей | Без снаряжения | ||
Мощность газотурбинного привода-генератора, МВт | 4 | 16 | 18 | ветры |
Электрический КПД на выводах генератора при номинальной мощности,%, не менее | 32 | тридцать | 31 год | 32 |
Расход топливного газа на номинальном режиме, м3 / ч, не более | 1340 | 6100 | 6540 | 7060 |
Коэффициент использования топлива при номинальной мощности
с учетом рекуперации тепла,%, не менее |
84 | |||
Рабочее топливо | Природный газ по ГОСТ 21199-89 | |||
Давление топливного газа на входе в двигатель, МПа | 2,5 | |||
Частота свободного вращения вала турбины привода, мин — 1 | 13000 | 3000 | ||
Температура воздуха в контейнере термоблока, ° С, не более | 70 | |||
Масло, используемое для обеспечения работы двигателя | МС-8П (ОСТ 38.01163-78) | |||
Масло, используемое для обеспечения работы генератора | ТП-22 (ГОСТ 9972-74) | |||
Безвозвратная потеря масла при работе двигателя, кг / час, не более | 0,3 | 0,6 | 0,7 | |
Содержание вредных веществ
в выхлопных газах, мг / м3, больше нет: оксиды азота оксиды углерода |
50 | |||
50 | 150 | |||
Уровень звуковой мощности на расстоянии 1 м от блока питания, дБ, не более | 80 | |||
Номинальное напряжение на выводах генератора, В | 6300/10500 | |||
Ресурс до отключения ПКП, ч | 100 000 | |||
Жизнь до первой ревизии, ч | 25000 | 20 000 | 25000 | |
Ресурс среди основных доработок, ч | 25000 | 20 000 | 25000 |
Принцип работы газотурбинных установок
Воздух из атмосферы начинает поступать в компрессор, затем под действием высокого давления сжимается и направляется в камеру сгорания в сжатом состоянии через воздухонагреватель и распределительный клапан. Одновременно с воздухом через сопла в камеру сгорания поступает газ, который сгорает в воздушном потоке. Когда газ и воздух горят, образуя поток раскаленного газа, этот поток начинает с невероятной скоростью воздействовать на лопасти газовой турбины, которые начинают вращаться. Тепловая энергия преобразуется в механическую, что приводит к вращению вала турбины. Вал турбины воздействует на компрессор и электрогенератор, они начинают свою работу. И уже с клемм генератора электричество через трансформатор отправляется в сеть потребителя.
Горячие газы через генератор попадают в котел, а затем через теплообменник попадают в дымоход. Циркуляция воды организована между центральным отоплением (центральным отоплением) и бойлером на ГВС с помощью сетевых насосов. Горячая вода подается на центральное отопление, а затем напрямую потребителю.
Полный термодинамический цикл газовой турбины состоит из:
- адиабатическое сжатие воздуха в компрессоре;
- изобарическое тепловложение в камере сгорания;
- адиабатическое расширение тела газовой турбины;
- удаление изобарного тепла.
Газ — метан используется в качестве топлива для газовых турбин.
Установка может работать в комбинированном варианте — электричество вместе с тепловой энергией.
Виды топлива
Мини-турбины работают со следующим сырьем:
- дизель;
- попутный нефтяной газ;
- природный газ;
- керосин.
Дополнительно газовые турбины могут работать в двухтопливном формате.
КПД
В целом электрический КПД газовых турбин ниже, чем у других энергоблоков. Но при полной реализации теплового потенциала ГТУ значение этого показателя становится менее актуальным. Для мощных газотурбинных установок существует инженерный подход, предполагающий совместное использование двух типов турбин из-за высокой температуры выхлопных газов.
Вырабатываемая тепловая энергия используется для производства пара для паровой турбины, который используется параллельно с газовой турбиной. Это увеличивает электрический КПД до 59% и значительно увеличивает топливную экономичность. Недостатком такого подхода является усложнение строительства и удорожание проекта. Соотношение между электрической и тепловой энергией, производимой ГТУ, составляет примерно 1: 2, т.е на 10 МВт электроэнергии вырабатывается 20 МВт тепловой энергии.
Классификация ГТУ
Все эти электростанции можно разделить на несколько типов, обладающих особенностями конструкции и назначения:
- Мини-имплантаты. Их основная функция — производство тепла и электроэнергии. Отличительная особенность — относительно компактные размеры и низкий уровень шума, что позволяет размещать такую станцию в непосредственной близости от потребителя. Автономные газотурбинные электростанции этого типа могут работать в двух режимах:
- Когенерация — может использоваться в системах отопления, при этом установка производит горячий пар и воду;
- Тригенерация чаще всего используется в системах вентиляции.
- Мобильные установки относятся к мобильному оборудованию, при этом они имеют довольно большую емкость. Дополнительным их преимуществом является возможность использования топлива разного состава — газообразного и жидкого. Автономные газотурбинные электростанции позволяют использовать керосин, дизельное топливо, биогаз, нефть, природный и горнодобывающий газ.
- Автономные стационарные установки. Они могут быть разной мощности, но обычно начинаются от 2,5 кВт. Они упаковываются в контейнеры и размещаются подальше от жилья. Однако существуют также экологические турбогенераторы, которые можно устанавливать в городских районах. Автономные ГТУ в некоторых вариантах устанавливаются также на крышах зданий.
Управление ГТУ
Есть два основных режима работы газотурбинных систем
- Стационарный режим — фиксированная (номинальная) частичная нагрузка.
- Нестационарный режим: запуск и остановка ГТУ. Этот режим считается более сложным, чем стационарный.
Особенности газотурбинных электростанций
Одной из главных особенностей ГТЭС является возможность работы практически на любом виде топлива. Как отмечалось ранее, газотурбинные электростанции могут работать на топливе, которое можно распылять. Это может быть бензин, мазут, нефть, природный газ, спирт и даже измельченный уголь.
В конструкции газотурбинной электростанции практически отсутствуют движущиеся элементы. Единственная подвижная часть, которая соединяет ротор генератора, колеса турбины и планшет, может быть подвешена с помощью динамического газового подшипника. В результате износ рабочих агрегатов будет сведен к минимуму, что существенно повлияет на продолжительность монтажа.
При этом интервал технического обслуживания увеличивается до 60 тысяч часов непрерывной работы или до 7 лет эксплуатации. Газотурбинные электростанции нельзя использовать в качестве резервных источников энергии, так как при пуске детали изнашиваются особенно интенсивно. Количество запусков завода ограничено до 300 в год.
Обзор моделей
Рассмотрим самые популярные модели газотурбинных электростанций: от мини-генераторов до крупных установок.
№ Газотурбинная электростанция
(кВт) Надежность Шум (дБ) Цель использования Средняя цена ($) Вес (кг) Способ пуска Расход топлива Время работы (полностью выделенный ресурс) (ч) Тип топлива Количество ступеней Количество выходов (шт.) Сервис и дистрибьюторы в Обзоры крупных городов
1 | SEAP-2500 | 2500-2750 | Надежный | Не более 85, оснащены глушителями. | Основное или аварийное электроснабжение. Мобильная версия. | 750 000 | 28500 | Автомобиль | Газ — 1000, жидкое топливо — 1100 кг / час | До 100 000 | Природный газ, дизельное топливо, керосин | 3 | Терминал | Там есть | Если вы хотите купить модель на вторичном рынке, вам необходимо проверить, прошла ли она цикл восстановления на заводе-изготовителе. |
2 | SEAP-2500 B | 2500-2750 | Надежный | Не более 85, оснащены глушителями. | Основное или аварийное электроснабжение. Мобильная версия. | 750 000 | 28500 | Автомобиль | Газ — 1000, жидкое топливо — 1100 кг / час | До 100 000 | Природный газ, дизельное топливо, керосин | 3 | Терминал | Там есть | — |
3 | EG-2500 | 2500-2750 | Надежный | Не более 90, оснащены глушителями. | Основное или аварийное электроснабжение. | 1 300 000 | 34500 | Автомобиль | 836 кг / ч | До 75000 | Природный газ | 3 | Терминал | Там есть | Низкие безвозвратные потери масла. |
4 | ГТЭС 2.5 | 2500 | Надежный | Не более 80 | Первичный или аварийный источник питания | 1264600 | 50 000 | Автомобиль | Газ — 697, жидкое топливо — 799 кг / час | До 120 000 | Природный газ, дизельное топливо | 3 | Терминал | Там есть | Возможно проживание в черте города. |
5 | SGT-100 | 4350-5700 | Надежный | Не более 80 | Первичный или аварийный источник питания | Договорная | 61235 | Автомобиль | 20,6 кг / сек | До 120 000 | Природный газ | 3 | Терминал | Там есть | Есть варианты с двойной подачей. |
6 | UGT2500С | 2500 | Надежный | Не более 80. | Основное или аварийное электроснабжение. | 1 650 000 | Около 50 000 | Электрический запуск | 16,5 кг / сек | До 100 000 | Природный газ | 3 | Терминал | Там есть | — |
7 | Capstone Turbine Corporation C30 | 29 | Надежный | 58 | Основное или аварийное электроснабжение. | 2000 — 3000 за кВт | 478 | Автомобиль | 12 м3 / час | До 60 000 | Газ, дизель, керосин | 3 | Терминал | Там есть | Аккумуляторы приобретаются дополнительно |
восемь | 1000 | Надежный | 60 | Основное или аварийное электроснабжение. | 2000 — 3000 за кВт | 15875 | Автомобиль | 325 м3 / час | До 60 000 | Газ, дизель, керосин | 3 | Терминал | Там есть | Отличное устройство, но только для обеспеченных людей. | |
девять | Микротурбина Elliott TA-100 (Calnetix) | 100 | Надежный | 75 | Основное или аварийное электроснабжение. | 3000 за кВт | 1900 г | Автомобиль | 39 м3 / час | До 72000 | Природный газ | 3 | Терминал | Там есть | — |
10 | ГТЭС «Урал — 6000» | 6140 | Надежный | Не более 80. | Основное или аварийное электроснабжение. | 1,700,000 | 58000 | Автомобиль | 33,9 кг / сек | До 100 000 | Природный газ, дизельное топливо | 3 | Терминал | Там есть | По желанию заказчика комплектуется котлом-утилизатором. |
Наиболее известны американские бренды FlexEnergy и Dresser Rand. Оба производителя выпускают автономные газотурбинные электростанции, работающие на топливе разного состава. FlexEnergy занимается производством микротурбинных электростанций, например, в вариантах МТ-250 и МТ-333 мощностью 250 и 333 кВт соответственно.
FlexEnergy в МТ-250
Стоимость такого оборудования зависит от многих факторов, в том числе от производительности и мощности оборудования. Чем выше значения этих значений, тем выше цена. Модели MT-250 или MT-333 будут стоить в несколько раз дешевле, чем версия Dresser Rand KG2-3E. Если выбирать такие газотурбинные электростанции, то их цена достигает нескольких миллионов рублей. Но и уровень производительности этой версии очень высок, что во многом определяется мощностью, которая в этой версии составляет 1930 кВт. Часовой расход топлива соответствует значению 1292 куб.м / ч.
Тип тока этих установок — трехфазный; во время работы учитывается температура газа на входе и выходе турбины. Для большинства версий, независимо от производительности, рекомендуется проводить сервисное обслуживание каждые 8000 часов работы оборудования.
При выборе газотурбинных электростанций учитывается их назначение и размер, а также вырабатываемая мощность.
Большинство из них покупается для промышленного использования. Мини-турбины по-прежнему являются оборудованием будущего, для домашнего использования они доступны только состоятельным людям.
Сравнение газотурбинных и газопоршневых электростанций
Параметр | Установка газового поршня | Система газовой турбины |
Стоимость за кВт мощности | 400-600 долларов США | 1000–1400 долларов США |
Общий КПД по теплу и электроэнергии, КПД с когенерацией | Высокая (до 85%) | Высокая (до 85%) |
Экономия на кВт, электрический КПД | Высокий 40-47% | Низкий 17-36% |
Стоимость услуги | Обычный | Обычный |
Скорость запуска | Обычный | Обычный |
Наработка при реструктуризации cap | 60-80 тыс. Часов | 30-60 тысяч часов |
Требования к газу | возможное внутреннее давление, менее 10 мбар | среднее давление около 16-20 бар |
Экологическая совместимость | Высокий | Высокий |
Шумность | Низкий — при установке дополнительного глушителя | Бас |
Выбирать газотурбинное оборудование следует тогда, когда площадь, которую можно выделить для его размещения, ограничена. ГТЭС подходит для малых предприятий и коммерческих объектов, где не требуются большие мощности потребления и каждый квадратный метр на счету. Если есть возможность выделить площадку под установку оборудования, целесообразнее выбрать газопоршневую силовую установку, так как она имеет меньшую стоимость и ресурс ГПА считается несколько большим, чем у газовой турбины.
Газотурбинный агрегат дороже газопоршневого агрегата. Высокая стоимость оборудования и ограниченный выбор объясняются меньшим количеством производителей ГТУ; отдельные части и запчасти сами по себе недешевы, что увеличивает стоимость монтажа в целом.
Внешний вид графических процессоров MWM и GTU
Газопоршневые агрегаты часто требуют технического обслуживания. Приходится менять масла и фильтры. Но такой нюанс можно компенсировать установкой на оборудование дополнительных систем, которые будут доливать и очищать масло. В этом случае время между запуском служебного задания увеличивается. В среднем это может быть около 3000 часов, то есть обслуживание выполняется раз в квартал. В целом ресурс GPU считается немного большим, чем у GTU.
В целом газопоршневые системы привлекательны тем, что окупаются быстрее, независимо от мощности установки.
Парогазовые электростанции
Комбинированную установку можно назвать модификацией газотурбинной электростанции. Как и газотурбинные электростанции, эти генераторы используют энергию сгорания диспергированного топлива. Но, проходя через турбину, газообразные продукты отдают только часть своей энергии и выбрасываются в атмосферу в нагретом состоянии. Установки комбинированного цикла используют это тепло.
В конструкции парогенераторов присутствует паросиловая установка, которая расположена в конце турбины. Содержит воду, которая закипает от нагретых продуктов сгорания. Вырабатывается огромное количество пара, который раскручивает турбину и приводит в действие дополнительный генератор.
Газовые турбины и парогазовые электростанции могут использоваться во всех отраслях, но второй тип генераторов предпочтительнее, так как их КПД превышает 60%.
Достоинства и недостатки
Преимущества газовой турбины:
- Простота устройства, так как котельного блока нет. Металлоемкость на единицу мощности для газотурбинной установки намного ниже.
- Расход воды минимальный (вода нужна только для охлаждения масляных подшипников).
- Скорость входа в работу.
- Время выхода из холодного состояния до приема нагрузки — 20 минут; для сравнения, запуск ТЭС занимает около нескольких часов.
Недостатком газовых турбин является то, что при изготовлении парогазовых турбин требуются жаропрочные материалы и специальные системы охлаждения для особо нагретых поверхностей, поскольку в работе используется газ с очень высокой температурой. Начальная температура 550 градусов.
Экономика ГТУ
На первый взгляд цены на газотурбинные агрегаты достаточно высоки, но при объективной оценке возможностей этого электрооборудования все аспекты становятся на свои места. Высокие капитальные вложения в начале энергетического проекта полностью компенсируются более низкими затратами при последующих операциях. Кроме того, значительно снижаются экологические платежи, снижаются затраты на покупку электроэнергии и тепловой энергии, а также снижается воздействие на окружающую среду и население. По этим причинам ежегодно закупаются и устанавливаются сотни новых газовых турбин.
Рекомендации по уходу и эксплуатации
Для оборудования любого типа важен фактор, позволяющий выполнить обслуживание позже по мере его использования.
Автономные газотурбинные электростанции не исключение. Однако, по сравнению с компактными электрогенераторами, такие электростанции просто невозможно доставить в сервисный центр.
В этом как раз преимущество и недостаток таких установок, потому что из-за их большого размера можно пригласить обслуживающий персонал на площадку для осмотра оборудования на месте его установки. Однако это не всегда возможно из-за отсутствия специалистов соответствующего уровня. Поэтому при выборе силовой установки, помимо всего прочего, следует учитывать возможность проведения технического осмотра.
Основные действия по уходу и техническому обслуживанию турбинных групп сводятся к функциональной проверке и принятию соответствующих мер для поддержания работоспособности движущихся частей турбины. Несоблюдение этого может со временем привести к снижению производительности. Соединения элементов также проверяются на герметичность.
Поэтому растущая популярность использования турбинных электростанций обусловлена экономичностью их эксплуатации. Свою роль также сыграла относительно низкая стоимость строительства автономной газотурбинной электростанции.
В результате, помимо выработки электроэнергии, установка также производит тепловую энергию, которую можно использовать для решения других задач.
При выборе версии важно правильно определить достаточный уровень нагрузки, которую выдерживает агрегат, и соотнести его габариты с площадью, отведенной для установки. Кстати, ГТУ на порядок отличаются более компактными размерами, чем, например, поршневые агрегаты.
Общие сведения о ГТД
Опытные образцы газотурбинных двигателей (ГТД) впервые появились накануне Второй мировой войны. Разработки начались в начале 1950-х годов: газотурбинные двигатели активно использовались при постройке военных и гражданских самолетов. На третьем этапе промышленного внедрения малые газотурбинные двигатели, представленные микротурбинными электростанциями, стали широко использоваться во всех отраслях промышленности.
Принцип действия общий для всех газотурбинных двигателей и заключается в преобразовании энергии нагретого сжатого воздуха в механическую работу вала газовой турбины. Воздух, поступающий в направляющие лопатки и компрессор, сжимается и в этом виде попадает в камеру сгорания, где впрыскивается топливо и зажигается рабочая смесь. Газы сгорания проходят через турбину высокого давления и вращают лопасти. Часть энергии вращения расходуется на вращение вала компрессора, но большая часть энергии сжатого газа преобразуется в полезную механическую работу по вращению вала турбины. Из всех двигателей внутреннего сгорания (ДВС) газотурбинные агрегаты имеют самую высокую мощность — до 6 кВт / кг.
Газотурбинные двигатели работают на большинстве видов дисперсного топлива, что выгодно отличается от других двигателей внутреннего сгорания.
Проблемы разработки малых ТГД
При уменьшении габаритов ГТД происходит снижение КПД и удельной мощности по сравнению с обычными ТРД. В этом случае увеличивается и удельное значение расхода топлива; ухудшаются аэродинамические характеристики проточных частей турбины и компрессора и снижается КПД этих элементов. В камере сгорания в результате уменьшения расхода воздуха коэффициент полноты сгорания топливных групп снижается.
Снижение КПД агрегата ГТД при уменьшении его габаритов приводит к снижению КПД всего агрегата. Поэтому при модернизации модели особое внимание дизайнеры уделяют повышению КПД отдельных элементов до 1%.
Для сравнения: при увеличении КПД компрессора с 85% до 86% КПД турбины увеличивается с 80% до 81%, а общий КПД двигателя сразу увеличивается на 1,7%. Это говорит о том, что при фиксированном расходе топлива удельная мощность увеличится на такую же величину.
Авиационный ГТД «Климов ГТД-350» для вертолета Ми-2
Впервые разработка ГТД-350 началась в 1959 году в ОКБ-117 под руководством конструктора С.П. Изотова. Изначально стояла задача разработать небольшой двигатель для вертолета МИ-2.
На этапе проектирования использовались экспериментальные установки, использовался метод узлового уточнения. В ходе исследования были разработаны методики расчета малых лопаток, приняты конструктивные меры по гашению роторов на высоких оборотах. Первые образцы действующего образца двигателя появились в 1961 году. Воздушные испытания вертолета Ми-2 с ГТД-350 впервые были проведены 22 сентября 1961 года. По результатам испытаний были произведены взрывы двух вертолетных двигателей дооснащение трансмиссией.
В 1963 году двигатель прошел государственную сертификацию. Серийное производство началось в польском городе Жешув в 1964 году под руководством советских специалистов и продолжалось до 1990 года.
Технические характеристики ГТД-350
Тактико-технические характеристики малогабаритного газотурбинного двигателя ГТД-350 отечественного производства:
- вес: 139кг;
- габариты: 1385 х 626 х 760 мм;
- номинальная мощность на свободном валу турбины: 400 л.с. (295 кВт);
- свободная скорость вращения турбины: 24000;
- диапазон рабочих температур -60… + 60 ºС;
- удельный расход топлива 0,5 кг / кВтч;
- топливо — керосин;
- крейсерская мощность: 265 л.с;
- взлетная мощность: 400 л.с
В целях безопасности полетов вертолет Ми-2 оснащен двумя двигателями. Сдвоенная установка позволяет самолету безопасно завершить полет в случае отказа одной из силовых установок.
ГТД-350 сейчас морально устарел, современным малым самолетам нужны более мощные, надежные и экономичные газотурбинные двигатели. На данный момент перспективным новым отечественным двигателем является МД-120 от компании «Салют». Масса двигателя — 35кг, тяга двигателя 120кгс.
Конструктивная схема
Конструкция ГТД-350 несколько необычна из-за расположения камеры сгорания не сразу за компрессором, как в штатных моделях, а за турбиной. В этом случае турбина подключается к компрессору. Такое необычное расположение агрегатов уменьшает длину приводных валов двигателя, тем самым уменьшая вес агрегата и обеспечивая высокую скорость вращения ротора и экономию.
В процессе работы двигателя воздух поступает через ВАЦ, проходит ступени осевого компрессора, центробежную ступень и достигает улитки для сбора воздуха. Оттуда по двум трубам воздух подается в заднюю часть двигателя в камеру сгорания, где он меняет направление потока на противоположное и попадает в колеса турбины. Основные агрегаты ГТД-350: компрессор, камера сгорания, турбина, газосборник и редуктор. Представлены системы двигателя: смазка, регулировка и антифриз.
Агрегат разделен на независимые агрегаты, что позволяет изготавливать отдельные запчасти и обеспечивать их быстрый ремонт. Двигатель постоянно совершенствуется и сегодня его модифицируют и выпускает ООО «Климов». Первоначальная продолжительность работы ГТД-350 составляла всего 200 часов, но в процессе доработки ее постепенно увеличивали до 1000 часов. На картинке общий смех механической связи всех узлов и агрегатов.
Области применения малых ГТД
Микротурбины используются в промышленности и в повседневной жизни как автономные источники энергии. Мощность таких микротурбин составляет 30-1000 кВт, а объем не превышает 4 кубических метров.
К преимуществам малых газотурбинных двигателей можно отнести:
- широкий диапазон нагрузок;
- низкий уровень вибрации и шума;
- работа на различных видах топлива;
- маленький размер;
- низкий уровень выбросов выхлопных газов.
Отрицательные моменты:
- сложность электронной схемы (в стандартном исполнении силовая цепь выполнена с двойным преобразованием энергии);
- силовая турбина с механизмом регулирования частоты вращения значительно увеличивает стоимость и усложняет изготовление всего агрегата.
На сегодняшний день турбогенераторы не так широко распространены в России и на постсоветском пространстве, как в странах США и Европы из-за дороговизны производства. Однако, согласно расчетам, с помощью одной автономной газотурбинной установки мощностью 100 кВт и КПД 30% можно обеспечить электроэнергией 80 типовых квартир с газовыми плитами.
Короткое видео, показывающее использование турбовального двигателя для электрогенератора.
Установив абсорбционные холодильники, микротурбина может использоваться как система кондиционирования воздуха и для одновременного охлаждения значительного количества помещений.
Автомобильная промышленность
Малогабаритные ГТД показали удовлетворительные результаты при дорожных испытаниях, однако стоимость автомобиля из-за сложности конструктивных элементов многократно возрастает. ГТД мощностью 100-1200 л.с имеют характеристики, аналогичные бензиновым двигателям, но массового производства таких автомобилей в ближайшее время не предвидится. Для решения этих проблем необходимо улучшить и удешевить все компоненты двигателя.
Иная ситуация в оборонном секторе. Военные не обращают внимания на затраты, им важнее производительность. Военным требовалась мощная, компактная и надежная силовая установка для своих танков. А в середине 60-х годов ХХ века к этой проблеме привлек Сергея Изотова, создателя силовой установки для Ми-2 — ГТД-350. Конструкторское бюро Изотова начало разработку и в итоге создало ГТД-1000 для танка Т-80. Пожалуй, это единственный положительный опыт использования газотурбинных двигателей для наземного транспорта. Недостатки использования двигателя на танке — его прожорливость и скрупулезность в очистке воздуха, проходящего по рабочему пути.
Малая авиация
Сегодня высокая стоимость и низкая надежность поршневых двигателей мощностью 50–150 кВт не позволяют малой отечественной авиации уверенно расправлять крылья. Такие двигатели, как Rotax, не сертифицированы в России, а цены на двигатели Lycoming, используемые в сельскохозяйственной авиации, намеренно завышены. Кроме того, они работают на бензине, который не производится в нашей стране, что еще больше увеличивает эксплуатационные расходы.
это малая авиация, как никакая другая отрасль, нуждается в конструкциях небольших газотурбинных двигателей. Развивая инфраструктуру производства малых турбин, мы можем с уверенностью говорить о перезапуске сельскохозяйственной авиации. Достаточное количество предприятий занимается производством малых газотурбинных двигателей за рубежом. Сфера применения: частные самолеты и дроны. Среди моделей для легкой авиации — чешские двигатели TJ100A, TP100 и TP180 и американские TPR80.
В России со времен СССР малогабаритные и средние газотурбинные двигатели разрабатывались в основном для вертолетов и легких самолетов. Их ресурс составлял от 4 до 8 тысяч часов,
Сегодня для нужд вертолета МИ-2 продолжают выпускаться малые газотурбинные двигатели завода Климова, такие как: ГТД-350, РД-33, ТВЗ-117ВМА, ТВ-2-117А, ВК-2500ПС — 03 и ТВ-7-117В.
Энергия будущего: персональная электростанция
Миниатюрные газотурбинные двигатели, разработанные в Массачусетском технологическом институте (MIT) и работающие на водороде, могут стать основой для создания экологически чистых, тихих и недорогих персональных электростанций.
История газотурбинных двигателей восходит к началу 20 века. В 1903 году норвежский изобретатель Агидус Эллинг первым создал работающий газотурбинный двигатель мощностью 11 л.с. (Двигатель взлетевшего в том же году самолета братьев Райт имел мощность 12 л.с.). Несколько лет спустя Чарльз Кертис, изобретатель паровой турбины, подал заявку на патент, описывающий конструкцию газовой турбины, и в 1914 году он получил патент. В 1918 году компания General Electric (GE), основанная Томасом Эдисоном в середине 1870-х годов, начала работу над турбокомпрессорами для авиационных двигателей, а два десятилетия спустя — подразделение газовых турбин компании (которое сейчас считается одним из крупнейших в мире в мире по производству газовых турбин) его область) занимался реактивными двигателями).
В 1930 году изобретатель и офицер Королевских ВВС Фрэнк Уиттл разработал и запатентовал первый газотурбинный двигатель, который будет использоваться в качестве реактивного двигателя. Пока Уиттл решал технические проблемы, связанные с конструкцией двигателей, немец Ганс фон Охайн первым в 1939 году создал и испытал самолет с реактивным двигателем.
От авиации до энергетики
Во второй половине 20 века газотурбинные двигатели стали основой современной авиации. Конечно, двигатели улучшились и увеличились в размерах. Сегодня первенство принадлежит двигателям серии GE90, которые устанавливаются на Боинг 777. Диаметр вентиляторов этого двигателя составляет 3,4 м, он имеет компрессор с 22 лопастями, а его тяга составляет 52000 кг (и более 57600 кг) при испытаниях), что в 10 000 раз превышает мощность двигателя братьев Райт, которые они использовали 100 лет назад.
Современные газотурбинные двигатели (ГТД) используются не только в авиации, но и в энергетике, где они используются для выработки электроэнергии. Горячие газы, образующиеся при сгорании природного газа в камере сгорания, проходят через турбину, вращают ее и приводят в движение вал генератора. ГТД широко используются на электростанциях в период пиковых нагрузок. Такие газотурбинные двигатели по размерам и мощности значительно превосходят своих авиационных собратьев. Например, усовершенствованный газотурбинный двигатель Siemens SGT5-8000H является мировым рекордом: масса этого гиганта составляет 440 тонн, он может вырабатывать 340 МВт за один цикл и почти вдвое — за комбинированный. КПД этого двигателя составляет почти 40%, а в смешанном цикле — около 60%. Помимо самолетов и силовых установок, ГТД также используются в танках, кораблях, тепловозах, локомотивах, а также в качестве вспомогательных генераторов.
От большого к малому
Новые технологии позволяют создавать не только гигантские, но и маленькие (и даже очень маленькие) моторы. Японская компания IHI Aerospace производит переносной газотурбинный генератор Dynajet 2.6 мощностью 2,6 кВт и массой 67 кг. Однако это далеко не предел: двигатель, созданный ETH Zurich, имеет размеры всего несколько сантиметров и может вырабатывать около 100 Вт электроэнергии в течение нескольких дней. Но исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) пошли дальше в направлении миниатюризации, разработав газотурбинный двигатель размером всего около 1 мм.
Несмотря на заметную разницу в размерах между таким гигантом, как GE90 и миллиметровым двигателем MIT, более пристальный взгляд показывает, что у них много общего. Они похожи по конструкции: компрессор, камера сгорания и турбина, приводимая в движение струей продуктов сгорания. Топливо впрыскивается в выходной поток компрессора, смешивается с воздухом, сжигается и вращается турбиной, которая приводит в движение компрессор и генератор. Однако, конечно, создание такого небольшого газотурбинного двигателя ставит множество проблем для конструкторов, которым не приходится бороться с производителями традиционных газотурбинных двигателей.
Микротурбинщики
В середине 1990-х группа исследователей Массачусетского технологического института начала работу над проектом микро-ГТД. «Я задумался над вопросом: если большой газотурбинный двигатель может снабжать электричеством весь город, почему мы не можем сделать очень маленький двигатель, который удовлетворял бы потребности человека в электричестве? — вспоминает Алан Эпштейн, профессор Массачусетского технологического института и руководитель исследовательской группы. «А цена на МЭМС-устройства (микроэлектромеханические системы) сейчас не слишком высока, поэтому стоимость энергии для такой персональной электростанции может быть сопоставима со стоимостью большого ГТД (0,3-0,5 доллара за 1 Вт)».
Минитурбина. Миниатюрный газотурбинный двигатель, разработанный в Швейцарском федеральном технологическом институте (ETH), построен в классической конструкции с центробежным компрессором и осевой турбиной (диаграмма ниже).
Micro-GTE состоит из тех же строительных блоков, что и его «старшие братья», но сами размеры требуют принципиально разных подходов и технологий. По словам Эпштейна, многие проблемы имеют один и тот же фундаментальный характер: компоновка, механическое напряжение, проблемы с коррозией. Однако разработка микро-ГТД в некоторых отношениях проще: например, микроскопические валы очень жесткие при изгибе, что помогает устранить традиционную проблему изгиба вала в больших двигателях. Тепловые перепады такого размера не представляют большой опасности, нет необходимости в обслуживании и ремонте (микро-ГТД не подлежит ремонту, его просто заменяют на новый). А в некоторых случаях это сложнее: «Две наши самые большие проблемы — это влияние точности производства на характеристики крутящего момента подшипников вала и компромисс между конструктивными требованиями (термодинамика, сгорание, нагрузки, гидродинамика и электромеханика) и производственной технологией. На сегодняшний день это остается нашей самой важной проблемой».
Двигатель имеет диаметр всего несколько сантиметров и способен генерировать до 100 Вт мощности на валу. Такой полностью автономный источник электроэнергии будет очень кстати, а в некоторых случаях совершенно незаменим.
«Хотя детали такие же, технология производства микро-ГТД, естественно, совершенно другая, основанная на технологиях полупроводниковой промышленности. «С помощью фотолитографии детали и узлы размером от 1 до 10 000 микрон могут быть созданы с высокой точностью и последовательно», — объясняет профессор Эпштейн. — Детали гравируются из пластин монокристаллического кремния толщиной 0,5–1 мм и толщиной 100–300 мм диаметра, то они склеиваются и получается пакет с несколькими готовыми моторами.При необходимости пакет разрезается на части и вы получаете отдельные моторы.Сами моторы могут быть разных размеров: это не литография, ограничивающая нас сверху , а скорее глубина и точность гравировки. Для небольших размеров, менее 1 мм, основным ограничением является вязкость воздуха, которая резко отрицательно сказывается на характеристиках двигателя ». Десятки или даже сотни микромоторов могут быть включены в один пакет. В идеале создание всех устройств из пакета происходит параллельно, что обуславливает важнейшее преимущество данной технологии — невысокую стоимость готового продукта. «Такие двигатели могут изготавливаться в будущем точно так же, как автомобильные электронные чипы и датчики», — говорит Эпштейн.
Газотурбинный двигатель, разработанный в Массачусетском технологическом институте, состоит из центробежного компрессора и радиальной турбины с роторами 8 мм и 6 мм соответственно. На диаграмме ниже показана схема одного из первых прототипов двигателя. Сжатый воздух от компрессора проходит через каналы на внешней поверхности камеры сгорания, охлаждая ее и поглощая тепло, что увеличивает КПД и снижает температуру внешних стенок газотурбинного двигателя. Роторы поддерживаются радиальными воздушными подшипниками и гидростатическими упорными подшипниками. Последний вместе с балансировочным поршнем принимает на себя осевые нагрузки. Двигатель запускается сжатым воздухом от внешнего источника. Компрессор рассчитан на вращение около 1,2 миллиона об / мин. (это не ошибка печати — ровно миллионы!), линейная скорость внешнего края ротора может достигать 500 м / с. Высота лопаток компрессора и турбины составляет 400 микрон. ГТД перекачивает 0,35 г воздуха в секунду, создавая тягу 11 гс и мощность на валу 17 Вт. Генератор не показан, в будущем он может быть интегрирован в конструкцию.
Микроэнергия для будущего
Для чего нужны эти моторы? Проект микромотора в Массачусетском технологическом институте сейчас финансируется военными США, которые видят в этих новых технологиях большой потенциал. Небольшие двигатели, работающие на специальных водородных баллончиках, могут использоваться как в небольших беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), так и в обычных электронных устройствах. Именно блок питания мобильной военной электроники, скорее всего, станет решающим для первых серий микрогазотурбинных двигателей, которые появятся на рынке, как надеются разработчики, очень скоро — через несколько лет.
Micro-GTE можно использовать и в гражданских целях, вместо аккумуляторов для сотовых телефонов, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов, а также недорогих сельскохозяйственных микромоторов, различных датчиков и даже детских игрушек. «Для современных литий-ионных аккумуляторов удельная мощность накопленной энергии составляет около 120–150 Вт • ч / кг. Это, конечно, не предел, новые литий-серные батареи вдвое больше — в районе 300-350 Втч / кг. Но микрогазотурбинные двигатели в ближайшее время все же будут вне конкуренции: мы ожидаем получить цифры порядка 500-700 Вт • ч / кг. А в далеком будущем — 1200-1500 Вт • ч / кг с учетом массы самого двигателя и подачи топлива », — оптимистично констатирует Алан Эпштейн.
Как сделать мини реактивный двигатель с питанием от USB и зажигалки
Тяга реактивного самолета — самая мощная из существующих на сегодняшний день. Вы можете наглядно продемонстрировать его принцип работы на самодельной модели. Это полностью безопасный прибор, так как он работает на газе для заправки зажигалок, поэтому его можно собрать дома.
Материалы
Тебе понадобится:
- трубка 32 мм;
- олово или тонкая алюминиевая фольга;
- супер клей;
- велосипедная спица;
- электродвигатель игрушки;
- пустой стержень для шариковой ручки;
- стол;
- тонкая трубка
- зажигалки газовые — 2 шт
Процесс изготовления реактивного двигателя
Для изготовления корпуса двигателя необходимо отрезать кусок трубы длиной 55 мм.
К одному его концу приклеивается скоба из листового металла. В центре должно быть отверстие для оси с лопастями.
из тонкого листового металла вырезают 4 диска по внутреннему диаметру трубы. Их нужно просверлить по центру, нарезать на них лопасти и загнуть рабочие колеса.
Далее берем кусок велосипедной спицы длиной 70 мм. На него надеваются рабочие колеса. Для их фиксации используется клей и нарезанные на части втулки от полой шариковой ручки.
Ось с лопастями вставлена в трубку. Затем в нее вклеивается вторая опора. Чтобы ось не болталась, необходимо перед кронштейнами разместить втулки тяги.
Из тонкого листа сгибается конус со срезанной верхушкой. В нем проделано 3 отверстия.
Конус приклеен к корпусу мотора.
Металлические трубки вклеиваются в 2 отверстия на конусе.
Их можно снять с телескопической антенны; металлические стержни шариковой ручки тоже подойдут.
Двигатель прикручивается к деревянному основанию скобами из листового металла так, чтобы отверстие в конусе без трубки находилось вверху. Точно так же к подошве прикреплен электродвигатель. Его ось соединена с реактивным двигателем стержнем от ручки.
Провода припаяны к контактам электродвигателя.
Тонкие шланги натягиваются на трубки конусом.
Их необходимо продолжить до свободной части деревянной подошвы и соединить с насадками закрепленных зажигалок.
Теперь при нажатии кнопок на зажигалках газ от них попадет в конус реактивного двигателя, где его нужно зажечь. Затем, когда вы запустите обдув, появится тяга. Это будет продолжаться, пока вы не отпустите зажигалки.
Реализованные проекты в газотурбинной электроэнергетике
В настоящее время планируется строительство в России и внедряются многие проекты ГТУ. Одним из таких проектов станет ТЭС в Каширском районе Московской области общей мощностью 1,4 ГВт с объемом инвестиций около 100 млрд рублей.
строительство газотурбинной электростанции мощностью 24 МВт планируется в Нижневартовском районе Ханты-Мансийского автономного округа. Он предназначен для обеспечения электроэнергией и теплом для нужд промысла и других потребителей промышленной зоны нефтегазовой компании.
В США строится серия газотурбинных установок по новой технологии, согласно которой сырьем для электростанции будет газ, синтезированный из (неприродного) угля. Эта технология немного дороже с точки зрения капиталовложений и эксплуатационных затрат, но позволяет использовать местное сырье. Решение спорное, поскольку добыча сланцевого газа в США сейчас многократно растет.
Что касается европейского энергетического рынка, все больше внимания уделяется зеленым технологиям производства. Все больше и больше стран отказываются от развития энергетики на основе ископаемых источников энергии. Производители оборудования сообщают о 80% -ном падении продаж новых газовых турбин большой мощности за последние годы. В то же время технологии, основанные на использовании ископаемых источников (в основном газа), остаются основой мировой энергетики).