МГТУ-100

МГТУ-100  — микротурбинная установка электрической мощностью 100 кВт

Разработчик / Производитель — АО СКБ «Турбина»

 

Общее описание

Установка является новейшим типом газовых турбин для генерации электрической энергии в автономной энергетике и имеет широкую сферу применения от комбинированного производства тепла и электроэнергии до утилизации попутного нефтяного газа и аварийного электроснабжения.

Энергетический цикл микрогазотурбины МГТУ-100 охарактеризован несколькими этапами. Перед подачей в газотурбинный двигатель внешний воздух проходит через входной воздушный фильтр малого сопротивления, где проходит очистку. Отфильтрованный внешний воздух поступает на вход компрессора. Часть воздуха проходит через стартер-генератор, охлаждает обмотки статора и магниты ротора. Компрессор сжимает воздух, который далее поступает в рекуператор. Там сжатый воздух подогревается за счет тепла выхлопных газов и поступает в камеру сгорания, где смешивается с топливом, происходит воспламенение смеси и ее стабильное горение. Камера сгорания и колесо турбины выполнены из специальных высокотемпературных материалов.

Продукты сгорания попадают в сопловой аппарат турбины а затем в проточную часть колеса турбины, в результате чего кинетическая энергия продуктов сгорания переходит в механическую энергию вращения ротора турбокомпрессора. Часть мощности турбины расходуется на работу воздушного компрессора, а оставшаяся является полезной выходной мощностью.

Турбокомпрессор приводит во вращение высокооборотный стартер-генератор.

На выходе стартера-генератора формируется трехфазный электрический ток переменного напряжения и частоты в зависимости от скорости вращения генератора, который конвертируется в постоянный ток, а затем преобразуется в выходной переменный ток напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

Топливная система регулирует подачу газообразного углеводородного топлива в камеру сгорания по сигналам, поступающим от блока управления.

При автономной работе напряжение и частота тока задаются пользователем и поддерживаются блоками электроники. В случае работы параллельно с сетью контроллеры оценивают напряжение и частоту сети, потом эти параметры повторяются для выходного напряжения и частоты турбины.

Кроме явных преимуществ продукта, в числе которых экономическая и энергетическая эффективность (за счет утилизации и трансформации тепловой энергии), низкие эксплутационные затраты (за счет отсутствия охлаждающей жидкости), МГТУ-100 имеет ряд ключевых конструктивных преимуществ:

– рекуператора позволяет снизить объем потребляемого топлива за счет использования тепловой энергии продуктов сгорания, что оказывает положительное влияние на увеличение КПД установки;

– горение топливно-воздушной смеси происходит при постоянном давлении и низких рабочих температурах, что снижает объемы вредных атмосферных выбросов;

– элементы проточной части ГТД выполнены из специальных жаропрочных и коррозионностойких материалов, что дает возможность использования различных видов газообразного углеводородного топлива с широким диапазоном показателей калорийности.

МГТУ-100 обладает низким уровнем шума и работает в широком диапазоне температур (–50…+50 °С). Кроме того, установки выдерживают самые строгие экологические требования.

Технические характеристики

Мощность электрическая выходная, кВт	100,0
КПД электрический, %	не менее 25,0
Удельная мощность, кВт/кг	не менее 0,17
Номинальное выходное напряжение, В	380 (10%)
Номинальная частота переменного тока, Гц	50 (0,4%)
Частота вращения ротора, об/мин	65000
Расход воздуха, кг/с	1,039
Расход топлива, г/с	9,035
Температура выхлопа МГТУ, °С	358,5 (35)
Часовой расход топлива, кг/ч	32,5
Потребляемая мощность, кВт, не более: —        при запуске в течение не более 10 с —        при работе на режиме	15,0 0,15
Назначенный ресурс, часов	60000
Габаритные размеры (по контейнеру) (длина х ширина х высота), мм	3056x1574x1736
Масса, не более, кг	2500

Ссылки

• Разработки АО СКБ «Турбина» – прорыв на отечественном рынке микрогазотурбинных установок // Гуазотурбинные технологии. — 2018. -№1. — С. 6-9.  Смотреть статью в PDF