Микротурбины/ микротурбинные установки

Микротурбины Capstone - Calnetix - Elliott — газовые микротурбинные установки — электростанции для учебных центров и нефтяных платформ

Микротурбины Capstone - Calnetix - Elliott — газовые микротурбинные установки

О микротурбинах  Capstone - Calnetix

Микротурбины Capstone - Calnetix представляют собой  ультракомпактные,  тепловые электростанции, с электронной системой управления и вспомогательными агрегатами, которые смонтированы на общем каркасе.

Микротурбины Capstone - Calnetix производятся только в США, причем более простой и дешевый Calnetix ТА 100, сравнительно недавно приобретенный Capstone Turbine Corporation®, в настоящее больше не производится. Вероятнее всего это было сделано корпорацией для устранения конкурента и дальнейшей экспансии на рынке.

Для предохранения микротурбин Capstone - Calnetix от внешних воздействий, применяются контейнеры - кожухи со звукоизоляционным и температурным компенсированием. Климатический температурный диапазон микротурбинных электростанций Capstone - Calnetix, в котором они надежно работают, составляет от –30 °С до +50 °С.

Микротурбины Capstone - Calnetix из-за небольших размеров могут устанавливаться на крышах жилых зданий и нефтяных платформах.

Микротурбины Capstone - Calnetix имеют систему воздушного охлаждения. Некоторые марки микротурбин, такие как Capstone - Calnetix, практически не потребляют моторного масла и в целом, имеют низкие эксплуатационные расходы. Но сами установки очень дорогие – цена за один киловатт установленной электрической мощности достигает $3000.
Назначенный срок службы микротурбин Capstone - Calnetix — экспертам пока неизвестен, но, по утверждениям американских производителей и российского дилера, жизненный цикл установок составляет 200 000 часов.

Микротурбины Capstone - Calnetix  просты в эксплуатации,  но в российских условиях они обязательно нуждаются в обслуживающем персонале. Сервис — замена воздушного фильтра и осмотр — осуществляется один раз в год.

Где применяются микротурбины

В силу своей компактности микротурбины могут с успехом работать на нефтяных платформах, в особых случаях они могут использоваться для энергоснабжения отдельных зданий в больших городах, где необходимо крышное размещение установок, а подключение к сетям стоит свыше $3000 за 1 кВт.

Микротурбины могут служить прекрасным и наглядным учебным пособием в профильных университетах, институтах, училищах, попутно вырабатывая для них электричество и тепло. Имеются немногочисленные, но замечательные примеры подобного применения микротурбин.

В других сферах экономики российскому потребителю всегда следует обращать внимание на высокую стоимость микротурбинных установок и на очень долгие сроки окупаемости проектов, где они предполагаются к использованию. Безусловно, если бы микротурбины стоили как в США, $900 за 1 кВт электрической мощности, то они имели бы большее распространение в России.

Микротурбины Capstone - Calnetix — описание

Силовыми установками — агрегатами этих  «новых» электростанций являются микротурбины  — уменьшенные в масштабе аналоги старых, давно известных, газотурбинных установок.

Микротурбины Capstone - Calnetix используются для комбинированной выработки электроэнергии, тепла и холода. Причем, производство холода — это совершенно отдельная система на базе АБХМ, стоимостью $500 за 1 кВт

Топливом может быть природный газ, солярка, попутный нефтяной газ с высоким содержанием сероводорода (при обязательном наличии станции подготовки газа) и многие другие виды углеводородов с различной теплотворной способностью. Для работы на дизельном топливе (солярке) необходима совершенно иная топливная рампа.

Давление газа, приемлемое для работы микротурбин, начинается от 0,02 бар. Для его подъема до рабочих значений постоянно используется штатные дожимные компрессоры. Без них микротурбина работать не будет. К сожалению, на работу компрессоров тратится значительная энергия.

Расход газового топлива при номинальной нагрузке микротурбины: 0,37–0,65 м³/час, этого объема микротурбине достаточно для производства 1 кВт электричества и ~ 1,7 кВт тепловой энергии в час. Расход газового топлива повышается еще более (на 20-30%) при работе с низкой нагрузкой. При работе с низкими электрическими нагрузками, для получения стабильных объемов тепловой энергии обязательно требуется установка дополнительной газовой котельной.

Электрический КПД у микротурбин — слабое звено, в среднем, он составляет 28-30%.

То есть микротурбинные установки потребляют очень большое количество топлива — природного газа. По этому ключевому параметру микротурбины неконкурентоспособны – их, как бы оппоненты — газопоршневые установки на треть экономичнее и дешевле почти в три раза.

Схема инверторного преобразования позволяет получить идеальные, качественные выходные параметры по току, напряжению и частоте. Такие параметры необходимы для большинства современных производственных линий во избежание внезапных остановок и аварий.

Но это качество микротурбин дается потребителю  дорогой ценой — неизбежным спутником установок является тяжелая, мощная аккумуляторная батарея (АКБ), подлежащая регулярным заменам в процессе эксплуатации. Замена АКБ происходит раз в 2-3 года. Старая батарея нуждается в обязательной утилизации, а новая обходится в приличную сумму.

Микротурбины Capstone - Calnetix — технические характеристики

  • Мощность электрическая: от 100 кВт до 1 МВт
  • Выходное напряжение: 400–480В, 3 фазы
  • Сила тока от: 40 А
  • Выходная частота тока: 50–60 Гц
  • Электрический КПД: 27–30 %
  • Диапазон электрической нагрузки: 1–100%
  • Мощность тепловая: до 1,7 кВт на 1 кВт электрической энергии
  • Входная температура теплоносителя: (вода) 40°С для ГВС и 70°С для отопления
  • Выходная температура теплоносителя: (вода) 95°С
  • Температура выхлопных газов: от 275°С