МАЛЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ГАЗОТУРБИННЫМИ УСТАНОВКАМИ

Малые электростанции с газотурбинными установками (ГТУ-ТЭЦ) появились сравнительно недавно. Их особенность: они ориентированы на автономное энергоснабжение районов и наилучшим образом учитывают особенности потребителей.
Основная задача ГТУ-ТЭЦ - обеспечить надежное снабжение тепло- и электроэнергией небольшие города и отдельные жилые микрорайоны крупных городов. Электростанции такого типа обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными электростанциями:
- Высокие начальные параметры газотурбинного цикла в сочетании с использованием тепла выхлопных газов для производства горячей воды позволяют поднять КПД энергоустановки на 10-15% по сравнению с традиционными энергоблоками, а это снижает расходы на основную составляющую себестоимости тепло- и электроэнергии - на топливо.
- Благодаря компактности установки сокращаются объемы капитального строительства. Стоимость сооружения электростанции такого типа сокращается примерно на 25%.
- Размеры площадки ГТУ-ТЭЦ дают возможность приблизить ее к потребителю, сократить коммуникации - тепло- и электрические сети, добиться снижения капиталовложений, снизить потери при передачи энергии.
- Экологический эффект на ГТУ-ТЭЦ достигается благодаря нескольким факторам. Низкие удельные выбросы загрязняющих веществ обусловлены не только тем, что ГТУ работают на природном газе, но и эффективным использованием выделяемого при сгорании тепла, а также технологией сжигания топлива. Газотурбинный цикл почти не использует воды - отсюда минимальное воздействие на водный бассейн. Комплекс мероприятий обеспечивает низкий уровень шума.
Типы ГТУ-ТЭЦ:
1. Газотурбинная электростанция с выработкой только электроэнергии (ГТЭС). Эффективность работы такой станции определяется только степенью совершенства газовой турбины, т.е. ее коэффициентом полезного действия, который для современных газовых турбин класса мощности 15-20 МВт колеблется от 30% до 35%. Капитальные затраты на строительство таких электростанций минимальные, однако срок их окупаемости может быть достаточно большим из-за больших затрат на топливо. Удельный расход условного топлива колеблется от 50 гут/кВт-ч до 400 гут/кВт-ч (под условным топливом в России понимается топливо с низшей теплотворной способностью 7000 ккал/кг или 29300 кДж/кг).
2. Газотурбинные электростанции с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии (ГТЭСК). За счет утилизации тепла газов, имеющих температуру от 370 до 530 ?С появляется возможность генерирования тепловой энергии в виде горячей воды, идущей на теплоснабжение зданий жилого, социально-культурного и производственного назначения. Капитальные затраты на сооружение таких электростанций возрастают по сравнению с ГТЭС на 30 - 40 % за счет установки теплообменников-утилизаторов и оборудования системы теплоснабжения. Поскольку в этом случае электрическая мощность станции не изменяется, удельные капвложения на установленный кВт возрастают. Как правило, тепловая мощность когенерационного цикла на 55 - 60% выше электрической, что и определяет большую эффективность ГТЭСК по сравнений с ГТЭС.
3. Если две предыдущие схемы работы ГТУ хорошо известны на Западе, то схемы ГТУ-ТЭЦ там не применяются. В России проект ГТУ-ТЭЦ является ?пилотным?. В этом проекте использованы традиционные технические решения, широко применяемые в схемах ТЭЦ с паротурбинными установками. Суть этих решений сводится к достижению максимальной надежности теплоснабжения потребителей. С этой целью дополнительно к оборудованию ГТЭСК устанавливаются водогрейные котлы с необходимым вспомогательным оборудованием. Мощность водогрейных котлов должна быть примерно такой же, как утилизационных теплообменников.
4. Широкое распространение в энергетике получили схемы парогазовых установок, в которых тепло уходящих газов газовой турбины утилизируется в парогенераторах, пар от которых поступает в паровые турбины для выработки электроэнергии. Основная энергия идет на выработку электроэнергии. Применение парогазовых технологий в российской теплоэнергетике особенно перспективно, поскольку доля природного газа - идеального топлива для ГТУ - в топливном балансе составляет более 60%.