SGT800 газотурбинная электростанция

Описание конструкции ГТУ Siemens SGT800: газовая турбина имеет модульную конструкцию с минимальным количеством компонентов в одновальной конфигурации и ротором, рассчитанным на рабочую частоту вращения 6600 об/мин. Ротор компрессора, и трехступенчатая турбина образуют единый вал, установленный в стандартных гидродинамических подшипниках с самоустанавливающимися сегментами. Привод генератора осуществляется с холодной стороны ГТУ, создавая простую и оптимальную компоновку выхлопа. Конструкция камеры сгорания позволяет отдельно снимать каждую из 30 горелок без разборки всего агрегата. Это также обеспечивает простой и удобный осмотр камеры сгорания. ГТУ может легко извлекаться из укрытия для проведения ремонта. Для этого вал между редуктором и газовой турбиной отсоединяется, и входная камера сдвигается в сторону генератора. При замене отдельных лопаток компрессора или турбины на месте эксплуатации предусмотрена трехплоскостная балансировка ротора (диск № 1 компрессора, промежуточный вал и диск № 3 турбины). Компрессор – трансзвукового типа, 15-ступенчатый, со степенью повышения давления 21 (согласно ISO), имеет современную аэродинамическую конструкцию. Для достижения высокой эффективности используется технология управляемой диффузионной аэродинамической поверхности (Controlled Diffusion Airfoils). Первые три ступени имеют изменяемую геометрию. Для минимизации утечек над концами лопаток в ступенях 4–15 используются истираемые уплотнения. Держатель крыльчатки в секции высокого давления ступеней 11–15, где самые короткие лопатки, изготовлен из материала с низким коэффициентом теплового расширения, что обеспечивает минимальные зазоры. Ротор компрессора выполнен из дисков, сваренных в надежный блок с применением электронно-лучевой сварки. Такая технология в течение многих лет использовалась для изготовления ротора компрессора газовой турбины SGT-600, обеспечивая минимальный уровень вибрации и очень высокую надежность эксплуатации. Охлаждающий воздух для горячих секций турбины извлекается из компрессора в ступенях 3, 5, 8 (по внешнему каналу), 10 и 15 (по внутреннему каналу). Трехступенчатая турбина изготовлена в виде единого модуля для облегчения технического обслуживания и имеет болтовое соединение с валом компрессора. Улучшена аэродинамическая конструкция за счет полного трехмерного анализа потока газа при использовании цилиндрических секций над лопатками 1-, 2- и 3-й ступеней. Аэродинамические поверхности направляющих и рабочих лопаток 1- и 2-й ступеней охлаждаются с помощью технологии, применяемой в других газовых турбинах «Сименс». Первая лопатка выполнена из монокристаллического материала, обеспечивающего высокую надежность и долгий срок службы. Фланцы статора турбины охлаждаются воздухом из компрессора для уменьшения зазоров и повышения эффективности. Размещение приводимого агрегата с холодной стороны позволяет реализовать осевой выхлоп через диффузор, обеспечивая наилучшие характеристики ГТУ. Чтобы минимизировать аэродинамические потери при работе турбины в составе станции комбинированного цикла или совместном производстве тепла и электроэнергии (когенерация), с особой тщательностью разработана конструкция соединения выхлопного диффузора и котла-утилизатора.

В состав газовой турбины входит редуктор Flender Graffenstaden TX112/4C и генератор переменного тока AMS 1250А LF. Электрическая мощность ГТЭС Siemens SGT-800 составляет 54 мВт, КПД на выводах генератора – 36.86%. Расход топливного газа при теплотворной способности газа 8073 ккал/м.куб - 2,505 кг/с. Siemens SGT-800 может быть интегрирована в когенерационный энергоблок – газотурбинная установка, которая будет интегрирована в существующую технологическую схему объекта для работы в парогазовом цикле. Индустриальная турбина SGT-800 сочетает в себе надежную конструкцию с высоким КПД и низким уровнем выбросов, а также обладает большой энергией выхлопа, что позволяет эффективно использовать её в комбинированных циклах. Из турбины отработавшие горячие газы (продукты сгорания топлива) попадают в котел-утилизатор, который будет вырабатывать пар с давлением 3,0 МПа и температурой 420°С в объеме 70 тонн в час. Полученный перегретый водяной пар среднего давления направляется на существующие паровые турбины для вторичной генерации электроэнергии. Таким образом, схема с применением парогазовой технологии гарантирует комбинированную выработку энергии, высокую отдачу от использования газового топлива и общую эффективность электростанции. Газовая турбина SGT-800 запускается с помощью пускового электродвигателя, подключенного к понижающему редуктору. Компрессор оснащен двумя перепускными (противопомпажными) клапанами на 5- и 10-й ступенях, они открыты в начале процесса запуска и закрываются при запуске турбины.