Общие сведения о турбине Siemens SGT-300
Газовая турбина Siemens SGT-300 (прежнее название Tempest, в переводе «буря») была представлена рынку в 1995 году. В коммерческую эксплуатацию она поступила в 1998 году. Одновальная газовая турбина завоевала репутацию надежной машины для комбинированного производства тепловой и электрической энергии. Совсем недавно SGT-300 доказала свою способность эффективной работы на топливе с низким числом Воббе, при этом соответствуя строгим требованиям по токсичности выбросов.
Опираясь на успех одновальной турбины, специалисты компании Siemens приступили к разработке двухвальной версии SGT-300. В целом подход к проектированию можно охарактеризовать как консервативный. Его результатом являются умеренная температура на входе турбины (близкая к значениям температуры для одновальной версии) и применение проверенных конструкций и технологий, используемых в других газовых турбинах Siemens. Все это позволило разработать надежную газовую турбину, способную обеспечить высокую эффективность как при работе в качестве механического привода, так и для производства электроэнергии на объектах нефтегазового сектора. Эта турбина также доступна для промышленной электрогенерации (простой цикл и когенерация).
Конструкция и технические характеристики
Турбина SGT-300 состоит из ротора на двойном подшипнике, который помещен в корпус высокой прочности. Такая простая и надежная конструкция значительно упрощает техническое обслуживание и позволяет выполнять его непосредственно на месте установки.
На рисунке ниже представлено поперечное сечение внутреннего контура двигателя турбины SGT-300 с указанием основных элементов.
- – компрессор
- – камера сгорания DLE-типа
- – турбина
- – выхлопная система
SGT-300 состоит почти на 100% из черных и цветных металлов, преимущественно нелегированной стали.
Топливная система
Турбина SGT-300 была спроектирована для сжигания различных видов топлива, включая газообразный сжиженный нефтяной газ и сжиженный природный газ, а также газового топлива с более низким числом Воббе (от 32 МДж/м3).
В топливной системе контроль подачей топлива осуществляется внешними топливными клапанами.
Топливная система SGT-300:
- Клапан фильтра
- Профилированный клапан-регулятор потока
- Надежный привод
- Отличное быстродействие и обратная связь
- Возможность высокоточного регулирования
DLE-система сжигания топлива
Турбина SGT-300 оборудуется системой сухого снижения концентрации вредных веществ в выхлопных газах (Dry Low Emissions – DLE). Система сжигания DLE-типа Siemens продемонстрировала очень высокий уровень надежности. Та же система используется на турбинах SGT-100, SGT-200 и SGT-400.
Система обеспечивает стабильно низкие значения выбросов. В ней отсутствуют движущиеся части, и нет необходимости проведения настройки на месте. Все управление осуществляется с помощью программного обеспечения в системе управления. Выбросы оксида азота составляют около 8 млн-1 на газовом топливе и 25 млн-1 на жидком топливе.
Система DLE насчитывает более 3 млн рабочих часов в широком диапазоне топлива и температуры окружающей среды. Система не имеет никакого влияния на общую производительность газовой турбины и снижение ее надежности.
Ниже представлены фотографии камеры сгорания DLE-типа и ее модели в сборке.
Siemens предлагает электростанции на базе SGT-300. Станция включает газовую турбину, генератор, редуктор и вспомогательные модули (смотри рисунок ниже).
- Смазочный модуль
- Модуль подачи жидкого топлива
- Модуль очистки жидкого топлива
- DLE-модуль газообразного топлива
- Модуль автоматического слива с электронным управляющим блоком
Принцип действия
Воздух поступает в фильтр и проходит через улитку.
Через направляющий аппарат воздушный поток попадает в 10-ступенчатый компрессор, где воздух сжимается с соотношением около 14:1.
Образованная при перемешивании с топливом смесь непрерывно сжигается, приводя в действие турбину.
Горячие газы отводятся через выхлопную систему. Отведенные газы могут быть использованы в котле-утилизаторе.
Стоит отметить, что турбина SGT-300 остается конкурентным решением для нужд генерации энергии и тепла на современном рынке. Для продления срока службы турбины важно регулярно выполнять обслуживание установки, использовать высококачественные запчасти.