Конструкция газовой турбины Ansaldo AE 94.3A обеспечивает высокую эксплуатационную гибкость и длительный срок службы за счет инновационной модернизации базовой конструкции ГТУ:
- это газовая турбина с быстрым пуском, базовая нагрузка достигается менее чем за 30 минут;
- рампа нагрузки оптимизирована;
- модернизирована конструкция камеры сгорания и конструкция горячего тракта турбины, что обеспечивает существенное снижение расходов и низкий уровень выбросов NOx и CO.
Газовая турбина Ansaldo AE 94.3A работает в модели предварительного смешивания топливного газа во всем диапазоне нагрузок, что значительно упрощает управление сбросом нагрузки и переходными режимами в целом, а также улучшает возможность обеспечения стабильного энергоснабжения при любых рабочих нагрузках.
Основные конструктивные особенности ГТУ Ansaldo AE94.3A
Простая и надежная конструкция AE94.3A обеспечивает высокую производительность, уровень надежности (> 99,5%). Сбалансированное распределение тепла по всему двигателю в сочетании с чрезвычайной простотой эксплуатации обеспечивает высокую цикличность.
Газовую турбину можно запускать и останавливать без ограничений по времени для достижения необходимой рабочей нагрузки. Выход на рабочий режим при холодном пуске в течение 30 минут — ключевой фактор стабильности сети и пиковых установок.
Особенности конструкции Ansaldo AE94.3A:
- привод холодного конца компрессора;
- компрессор с регулируемыми направляющими лопатками на входе;
- ротор дискового типа с двумя подшипниками;
- камера сгорания кольцевого типа, облицованная индивидуально заменяемыми керамическими плитками;
- 24 гибридные горелки (работа с предварительным смешиванием) для природного газа и светлой нефти;
- осевой выхлоп;
- лопасти с пленочным охлаждением из улучшенных материалов, все лезвия и лопасти заменяются при установленном роторе, тракт горячего газа можно осматривать без необходимости открывать турбину;
- горелки VeLoNOx обеспечивают высокую эксплуатационную гибкость и длительный срок службы.
Газовая турбина АЕ94.3А работает на топливном газе в режиме премикса во всем диапазоне нагрузок, значительно упрощено управление сбросом нагрузки и переходными режимами в целом.
Переключение топлива с газообразного на жидкое и наоборот работает надежно в диапазоне средних и высоких нагрузок. Бортовое распределение топлива по системе с гибкими шлангами обеспечивает оптимизацию компоновки, сокращает время монтажа и ввода в эксплуатацию, повышает ремонтопригодность.
Особая конструкция горелки VeLoNOx для ГТУ Ansaldo AE94.3A
Горелка VeLoNOxTM (Very Low NOx), разработанная Ansaldo обеспечивает уровни выбросов NOx ниже 30 мг/Нм3.
В конструкции системы последовательного сжигания снижение температуры обеспечивается на входе 2-й ступени, а не температуры пламени 2-й ступени. Поэтому температура на входе в турбину не влияет на снижение мощности 1-й ступени, компенсируется переключением топлива на 2-ю ступень.
Камера сгорания Ansaldo AE94.3A имеет 24 горелки, каждая из которых разделена на 2 ступени горелки:
- осевая (обогащенное сгорание);
- диагональная (сгорание на обедненной смеси);
- предварительно перемешанная смесь подается осевой горелкой, а через диагональную подается только воздух;
- от FSNL обе горелки питаются предварительно смешанным воздухом и топливом с различным соотношением в зависимости от нагрузки;
- MEL ограничен CO при 40% нагрузки.
Может использоваться широкий диапазон топлива, начиная от природного газа с углеводородами в нескольких пропорциях или с содержанием водорода до 40% об, до жидкого топлива, такого как дизельное топливо, высокоскоростное дизельное топливо и нефть.
Уровень NOx снижен до 15 частей на миллион в режиме сухого газа и 60 частей на миллион в режиме сухого масла (с возможность достижения 25 ppm при небольшом количестве воды).
Двигатель Ansaldo Energia AE94.3A приобрел большой опыт работы на различных смесях природного газа и водорода, начиная с 2006 года. На основе полученного опытабыла выполнена инновационная модернизация горелки AE94.3A с испытаниями сжигания под высоким давлением с добавлением водородных смесей в диапазоне от 0 до 40% по объему.
Чтобы улучшить работоспособность, гибкость и ремонтопригодность всей газотурбинной установки, Ansaldo Energia модернизировала газовую турбину V94.3A новой системой сгорания под названием VeLoNOxТМ (Very Low NOx), с целью достижения уровня выбросов NOx 30 мг/Нм3.
Система VeLoNOxТМ обеспечивает выбросы NOx менее 15 частей на миллион в широком диапазоне нагрузок.
Газовые турбины V94.3A изначально были оборудованы горелками HR3 (название оригинальной версии) с тремя линиями природного газа (диффузионной, предварительной смеси и пилотной), что обеспечивало стабильную работу газовой турбины во всем диапазоне нагрузок. Диффузионное пламя использовалось:
- для запуска газовой турбины и для покрытия диапазона малых нагрузок;
- пламя смешанной диффузии и предварительного смешения использовалось для покрытия промежуточных нагрузок;
- пламя премикса (с поддержкой диффузионного пилота) использовался для покрытия верхнего диапазона нагрузки с низкими уровнями выбросов NOx.
Первое усовершенствование в работе горелок заключалось в расширении режима предварительного смешивания до полного диапазона нагрузки, что повысило гибкость газовых турбин за счет исключения переключения между диффузионным режимом и смешанным режимом, а также переключения между смешанным режимом и режимом предварительного смешивания.
Модернизация была достигнута за счет оптимизации предварительного смешивания топлива и воздуха в зоне диагонального завихрителя горелки.
Предварительное смешение топлива с воздухом было оптимизировано за счет улучшения пространственного распределения топлива, полученного за счет оптимизации количества, размера и расположения форсунок в каждой лопасти диагонального завихрителя.
Горелки HR3 модернизированной конструкции являются текущими стандартными эталонными конструкциями: газовые турбины V94.3A, производимые и поставляемые Ansaldo Energia в настоящее время, оснащены этими горелками.
Экспериментально подтверждено, что уровень выброса NOx 25 ppm достигается горелками HR3 оригинальной конструкции, а уровень выброса NOx 20 ppm достигается горелками HR3 модернизированной конструкции.
Чтобы соответствовать новым требованиям ограничения выбросов, были предприняты новые усилия по модернизации существующей системы сгорания.
Разработка горелки для природного газа с целью достижения уровня выбросов NOx 30 мг/нм3 (15 частей на миллион).
Конструкция новой горелки была разработана таким образом, чтобы использовать как можно больше деталей фактической эталонной горелки.
Новая горелка отличается диагональным завихрителем модернизированной конструкции и пилотной горелкой новой концепции оптимизирована путем изменения осевого завихрителя и схемы распыления форсунок.
Концепция пилотной горелки с частичным предварительным смешиванием запатентована и включена в текущую конфигурацию узла горелки для каждого нового проекта.
Эксплуатационные преимущества Ansaldo AE94.3A
Среди эксплуатационных преимуществ ГТУ пользователи и эксперты отмечают следующие параметры новой газовой турбины:
- увеличено время между плановым ремонтом;
- высокая износостойкость деталей тракта горячего газа;
- оперативный монтаж, экономичное техобслуживание;
- надежность и длительный безремонтный срок службы;
- универсальность заменяемых деталей и комплектующих;
- экономичность, высокая эффективность, оптимальный КПД.
- универсальность – быстрый переход на другой тип топливной смеси;
- широкие возможности дальнейшей модернизации.
Ответственная компания DMEnergy предлагает выгодные, надежные поставки, монтаж, установку, пусконаладочные работы, ввод в эксплуатацию газовых турбин Ansaldo AE94.3A и других моделей. Выполняем модернизацию, реставрацию, ремонт ГТУ. Всегда в наличии сертифицированные оригинальные детали, комплектующие, а также специалисты с профильным образованием. Гарантируем выполнение работ в строгом соответствии с действующими нормативами, требованиями и отраслевыми рекомендациями, регламентами.
