Solar Centaur 50 – модульная газотурбинная установка малой мощности, разработанная в 1985 году. Благодаря серии модернизаций и конструктивных усовершенствований базовой модели ГТУ Solar Centaur 40, была увеличена электрическая мощность до 4,6 МВт, усовершенствованы эксплуатационные характеристики, повышен КПД ГТУ, обеспечена высокая экономичность и эффективность модели Centaur 50.
Помимо этого, было применено значительное количество решений и технологий, разработанных для серии большей мощности Mars.
ГТУ Centaur 50 оборудована камерой сгорания SoLoNOx с пониженным уровнем выбросов, работающей на двух видах топлива: жидком топливе и природном газе. Благодаря организации процесса сжигания при более низких температурах, эмиссия вредных выбросов оксида азота в уходящих газах не превышает 25 млн-1. Температура на выходе из турбины составляет 510°С.
Универсальная рама установки серии Centaur и модели Taurus 60 для механического привода обеспечивает возможность оперативной и недорогой замены отдельных конструктивных узлов, подключения оригинального оборудования Solar или сторонних производителей.
ГТУ Centaur 50 отличается высокой надежностью, ремонтопригодностью, длительным безремонтным сроком эксплуатации. Рабочий ресурс составляет 200 000 часов (22 года).
Основные технические характеристики модели Centaur 50
Стандартные характеристики газовой турбины Centaur 50:
- номинальная мощность – 4,61 МВт;
- КПД – 29,3 %;
- напряжение – 10,5 кВ;
- частота тока – 50 Гц;
- эмиссия NOx ≤25 млн-1.
Основная сфера применения – выработка электроэнергии и тепла.
Конструктивные особенности ГТУ Centaur 50
Газовая турбина открытого цикла Centaur 50 – промышленная ГТУ с умеренными температурами обжига.
Конструкция данной модели газовой турбины состоит из:
- 11-ступенчатого осевого компрессора;
- кольцевой камеры сгорания;
- трехступенчатой осевой турбинной секции.
Одновальный вариант двигателя, в котором турбина напрямую соединена с компрессором, предназначен как для непрерывных, так и для пиковых генераторных установок.
Версия с разъемным валом, где силовая турбина механически не соединена с компрессором, используется для газокомпрессорных и механических приводов.
Двухтопливная версия камеры сгорания работает на природном газе или дистиллятном жидком топливе, в том числе и на тяжелом, например, дизельном топливе № 2.
Комплектация с рекуператором для циклов когенерации
В рекуперативной версии используется теплообменник из низколегированной углеродистой стали. Рекуператор установлен вертикально над двигателем. Добавление рекуператора приводит к повышению эффективности эксплуатации системы сгорания из-за измененных условий потока в камере сгорания, но возникают ограничения по расположению компонентов впуска и двигателя.
В отличие от широкого спектра применений и видов топлива, используемых в ГТУ простого цикла, рекуперативная газовая турбина Centaur 50 может эксплуатироваться только как работающая на природном газе компрессорная установка для газопровода с разъемным валом.
Рекуператор, поставляемый для газовой турбины Centaur 50, представляет собой готовую установку с расчетным сроком службы 15 лет и прекрасно зарекомендовал себя в эксплуатации.
Скорость холодного пуска на холостом ходу на рекуперативном Centaur 50 занимает 45 минут при сохранении максимального перепада температур в рекуператоре 150°F. Из-за прочной конструкции, оптимального объема достигается умеренная расчетная эффективность в 78 процентов.
Конструкция камеры сгорания Centaur 50
Камера сгорания составляет 43 см в диаметре, общей длиной 1,1 м, выполнена из листового материала Hastalloy X. Прочность и долговечность, устойчивость к высокому давлению и температурам обеспечивает сварная конструкция камеры, выполненная при помощи высокотемпературной пайки.
Конструкция камеры сгорания основана на концепции Vortex Air Blast (VAB), при которой поток воздуха из зоны реакции подается в камеру сгорания через радиальный завихритель притока. При входе закрученного потока в зону реакции радиальные градиенты статического давления создают тороидальную рециркуляцию, которая стабилизирует процесс горения.
Газовое топливо подается в зону реакции, центральный корпус завихрителя через шесть отверстий. Камера сгорания имеет пленочное охлаждение вдоль всей длины горячего тракта за счет внутренних охлаждающих колец, которые направляют часть входящего воздуха по внутренней стороне вкладыша, изолирующего вкладыш от горячих продуктов реакции.
Высокотемпературные газы, выходящие из реакционной зоны камеры сгорания, гасятся до требуемой температуры газа на входе в турбину за счет дополнительной подачи с рекуператора. Нагнетаемый воздух поступает через ряд щелевых зазоров вокруг выходного отверстия.
Зажигание камеры сгорания достигается с помощью воспламенителя горелки. Воспламенитель горелки представляет собой небольшую отдельную камеру сгорания с собственной воздушной, топливной и электрической системами зажигания.
При активации запуска двигателя из горелки поступает струя горячего газа, которая зажигает топливо в главной камере сгорания.
Centaur 50 не требует впрыска воды во время работы при достижении пиковой нагрузки.
Комплектация газовой турбины Centaur 50
Комплект механического привода газовой турбины Centaur 50 заводской сборки протестирован и собран на заводе, полностью готов к эксплуатации. ГТУ оснащена комплектующими, вспомогательными системами, необходимыми для работы.
В дополнение к стандартным функциям комплектация предполагает широкий спектр дополнительного оборудования, ориентированного на отраслевые особенности эксплуатации газовой турбины.
Газовая турбина может быть укомплектована одним или несколькими центробежными газовыми компрессорами производства Solar для установок полного цикла или оборудована переходниками для подключения привода газовых компрессоров или насосов других производителей.
Разработанные специально для промышленного применения, эксплуатации в сложных климатических условиях при высоких рабочих нагрузках, блоки Centaur 50 компактные, имеют небольшой вес, не требуют много свободного места для установки.
Блочная конструкция существенно сокращает время и затраты на монтаж, пусконаладочные работы, не требует большого количества дополнительных монтажных комплектующих.
Газовые турбины Centaur 50 успешно применяются на тысячах установок как на море, так и на суше, от арктических до тропических зон.
Centaur 50 Mechanical Drive поставляется с автономными системами запуска, подачи топлива, смазочного масла и управления. Все сервисные соединения расположены на внешней кромке салазок, что упрощает плановое сервисное обслуживание.
Компания DMEnergy реализует квалифицированный сервис, техническое обслуживание, ремонт, модернизацию и восстановление, а также поставки газовых турбин Centaur 50, оригинальных комплектующих и расходных материалов, сертифицированных заводом-изготовителем.
Дополнительно по теме: