Газотурбинная установка SGT5-1000F сочетает в себе надежную и простую промышленную конструкцию с высоким КПД и низким уровнем выбросов. Установка рассчитана на тяжелые режимы работы, имеет повышенную надежность и низкую стоимость жизненного цикла.
Изготовлено и установлено по всему миру более 120 таких ГТУ. Основными заказчиками являются Канада, Финляндия, Германия, Нидерланды, США и Россия.
В 1970-х годах Siemens в связи с возросшим спросом на газовые турбины для тяжелых условий эксплуатации стала разрабатывать турбины с частотой 50 Гц, за которой последовала масштабированная модель с частотой 60 Гц.
Отличительные особенности, технические характеристики ГТУ SGT5-1000F
Турбина адаптирована для работы на газообразном и жидком топливе с автоматическим переходом с основного на резервное при любой нагрузке.
В состав газотурбинной установки SGT5-1000F входят:
- газотурбинный двигатель;
- турбогенератор;
- топливная система;
- единая система смазки;
- простой в сборке модульный контейнер;
- агрегаты и узлы для входного устройства радиальные, c cистемами фильтрации и шумоизоляции;
- для выпуска отработавших газов двигателя – осевое или радиальное устройство конструкции.
Турбогенератор размещен перед двигателем (со стороны компрессора). SGT5-1000F – одновальная промышленная ГТУ средней мощности, отлично себя зарекомендовавшая при работе с оборудованием простого цикла и при комбинированном производстве тепловой и электрической энергии.
Производительность компрессора SGT5-1000F улучшена за счет увеличения количества точек уплотнения диафрагмы с 2 до 4, покрытия статоров очень гладким покрытием, изменения расположения аэродинамических профилей для оптимизации распределения работы ступени.
Характеристики улучшены путем снижения скорости на выходе и завихрения, уменьшения потерь на падение аэродинамического профиля и оптимизации распределения работы ступени. Усовершенствования конструкции уменьшили внутреннюю утечку охлаждающего воздуха на 12% по сравнению с предыдущей моделью.
Внедрение конструкции с одной лопастью первой ступени обеспечило увеличенный срок службы деталей, упростило техническое обслуживание и осмотр.
Система смазки – единая (общий маслобак для двигателя, редуктора и турбогенератора). Применяется стандартное минеральное масло.
ГТУ SGT5-1000F поставляется полностью подготовленной к работе в одном транспортном контейнерном блоке. Вспомогательные системы (масляный бак, блоки системы вентиляции) вынесены за пределы контейнера энергоблока.
Камера сгорания – малоэмиссионная, работающая на газообразном и жидком топливе, с сухим подавлением вредных выбросов.
Одновальная конструкция двигателя SGT5-1000F обеспечивает прекрасный прием и сброс нагрузки с любого режима. Полностью адаптирована для электростанций пиковой нагрузки.
Капитальный ремонт производится по техническому состоянию (обычно через 70 000 ч или 8 лет).
Высокая температура выхлопных газов двигателя (574 °С) делает целесообразным применение ГТУ в электростанциях когенерационного цикла с коэффициентом использования топлива более 80 %, комбинированного цикла (ПГУ) с КПД более 46 % и комбинированного когенерационного цикла (ПГУ-ТЭЦ).
ГТУ SGT5-1000F – полностью укомплектованная установка, которая проходит заводские испытания, в том числе тестирование на всех режимах, включая рабочую, полную и предельную нагрузку.
Модульность, высокий ресурс компонентов, простота технического обслуживания обеспечивают большой межремонтный ресурс и низкие эксплуатационные затраты.
Общее описание двигателя
Газотурбинный двигатель ГТУ SGT5-1000F простой и надежный:
- 17-ступенчатый компрессор оборудован регулируемым направляющим аппаратом на входе;
- компрессор после пятой ступени на корпусе оборудован кольцевой полостью, позволяющей выполнять антипомпажный сброс и отбор охлаждающего потока воздуха;
- разъем компрессора – горизонтальный.
Двигатель разработан как для простого, так и для комбинированного цикла, для работы на всех обычных видах топлива для газовых турбин, а также на топливе с низким содержанием БТЕ, полученном в результате газификации угля.
В 1997 году редукторная версия класса SGT5-1000Fмощностью 70 МВт (для работы на частоте 50 и 60 Гц) прошла всесторонние испытания на испытательном стенде в Берлине.
Были улучшены аэродинамические характеристики компрессора и турбины, а также увеличены массовый расход на входе и температура на входе в турбину.
Оптимизация гидравлического зазора между концами лопаток была введена для минимизации зазоров между концами лопаток турбины при базовой нагрузке за счет перемещения ротора вверх по потоку относительно корпуса. На природном газе выбросы NOx не превышают 25 частей на миллион.
В SGT5-1000F применена технология сухого выброса (DLE), эксплуатируемая на газе и на жидком топливе.
В кольцевой камере сгорания 24 гибридные горелки. В горелке объединено два режима – горение и предварительное смешивание топлива, что позволяет снизить выброс при работе на газе NOx – до 25 ppm, СО – до 12 ppm, твердых частиц – до 5 ppm. Горелки легко снимаются, не требуется разборка других узлов.
Конструкция охлаждения камеры сгорания улучшена за счет удлинения кромки стандартного гофра «покачивающейся полосы», что увеличило коэффициент теплопередачи и снизило температуру металла на выходе.
Турбина – четыре ступени. Сопловые, рабочие лопатки трех первых ступеней с воздушным охлаждением, на первых трех ступенях термозащитные покрытия.
Корпус турбины защищен комбинированной звуко и теплоизоляцией.
Ротор турбогруппы на двух подшипниках. Упорный подшипник установлен на входе в компрессор. Отбор мощности с холодного конца ротора, через понижающий редуктор с выходной скоростью
3 000 об/мин.
Редуктор рассчитан на передачу мощности 85 МВт.
Описание турбогенератора для SGT5-1000F
Турбогенератор воздушного охлаждения с бесщеточной системой возбуждения с заземлением нейтрали через резистор.
Поставляется комплектно с ГТУ, его номинальная мощность на 20 % превышает мощность двигателя, что обеспечивает большой запас по эксплуатационной безопасности. Турбогенератор расположен со стороны компрессора (холодный привод). Смазка подшипников принудительная. Масло подается под избыточным давлением из внешнего напорного маслопровода.
Эксплуатационные преимущества
Газовая турбина Siemens SGT5-1000F – надежная, экономичная установка для генерации электроэнергии в сложных, тяжелых условиях, обеспечивающая стабильную работу при высоких и пиковых нагрузках.
К преимуществам ГТУ можно отнести:
- отличную ремонтопригодность;
- простую сборку, беспроблемный ремонт, обслуживание;
- экономичность расхода топлива;
- универсальность применения в процессах когенерации;
- доступный ремонт в полевых условиях не требует транспортировки ГТУ в сервис.
Компания «DMEnergy» предлагает надежное партнерство, услуги по ремонту, сервису, модернизации газовых турбин различного года выпуска, с применением оригинальных деталей от завода производителя ГТУ.
