Турбогенераторы разного вида и назначения

Производство и передача электроэнергии напрямую связаны с использованием специального оборудования. Именно турбогенераторы преобразуют из механической энергии более 80% общемировых объемов электроэнергии.

Что такое турбогенератор и для чего он нужен?

Турбогенератор — это технически сложный механизм синхронного типа. Любая модель подсоединяется к теплоэлектростанции. Основой работы турбогенератора является органическое топливо, что гораздо экономичнее любых других аналогов. Паровая энергия с помощью синхронизации преобразуется в электрическую на огромной скорости. Частота вращения ротора турбогенераторов может колебаться в диапазоне от трех тысяч до пятнадцати тысяч оборотов в минуту. При выборе турбогенератора необходимо учитывать следующие параметры:

  • рабочая и максимальная мощность;
  • габариты;
  • статическая и динамическая прочность;
  • система охлаждения и нагрева.

Генерирующее оборудование работает по единому принципу, превращая механическую энергию вращения в электричество за счет синхронного вращения магнитного поля, образованного напряжением в обмотке ротора. Таким образом формируется не только трехфазный переменный ток, но и напряжение в статоре. Синхронный турбогенератор способен поддерживать постоянное стабильное напряжение на всех этапах его работы.

 

Принцип работы парогенератора

Охлаждающая система агрегата использует воду. Постоянно циркулирующая в теплообменниках жидкость прогоняется принудительно, насосами. Отличительная особенность этого типа генераторов в их надежности и стабильном развитии проектной мощности. Возможна параллельная работа двух и более паровых генераторов с мощностью от 250 киловатт до 5 мегаватт. Мощность при этом передается от нескольких агрегатов в единую электрическую цепь.

Несмотря на то, что паровые турбины и парогенераторы стоят довольно дорого, вложения в окупаются довольно быстро. Дело в том, что на выходе получается электрическая энергия, которая почти в 10 раз доступнее, чем традиционно приобретаемая.

 

Виды турбогенераторов

Все турбогенераторы можно разделить на несколько больших групп по принципу охлаждения:

  • Охлаждение воздушное. Турбогенераторы этого типа, как правило, имеют закрытую конструкцию. Вентиляционные процессы имеют замкнутый цикл и принудительно стимулируются вентиляторами, закрепленными внутри с двух сторон ротора.
  • Здесь необходимо сохранять хорошую герметичность, чтобы пыль не попала внутрь механизма. Поэтому, особое внимание уделяется качеству установки уплотнителей. Объем воздуха поддерживается тоже принудительно, с помощью воздухозаборников. Такие турбогенераторы малой мощности и с более высокими показателями используются для электрификации промышленных и бытовых объектов.
  • Турбогенераторы с водородным охлаждением могут иметь мощность 60 и 100 Мегаватт. Роторные обмотки охлаждаются водородом напрямую, а статор опосредованно. При этом воздействию водорода подвергается и сварная неразъемная и газонепроницаемая оболочка.
  • Охлаждение водяное. В данном случае на обмотку ротора и статор подается жидкость, при этом стальной наборный сердечник статора охлаждается не просто водой, а специально подготовленного охладителя из силумина. Внутренний объем воздуха также охлаждается с помощью воды.
  • Охлаждение объединенное, преимущественно водородно-водяное. Такие агрегаты могут быть мощностью 160 – 1200 Мегаватт при частоте вращения 3000 оборотов в минуту. Обмотка здесь охлаждается очищенной водой, а сам ротор – водородом. Что касается наружной их поверхности, она охлаждается только водородом.

 

Помимо этого, существуют турбогенераторы АЭС, а также турбогенераторы ТЭЦ. В данном случае классификация оборудования основывается на типе преобразуемой генератором энергии и соответственно, имеет ряд эксплуатационных особенностей.

 

Принципы эксплуатации газовых генераторов

Газовые турбогенераторы вращаются посредством газовых турбин и имеют высокие показатели мощности. Все их можно разделить на две большие группы: агрегаты с разомкнутой системой воздушного охлаждения и генераторы с замкнутой системой охлаждения. Охлаждаться они могут как воздухом, так и водородом, а конечным хладагентом выступают, как правило, воздух или вода.

Их эксплуатация связана с соблюдением целого перечня требований. Причем, распространяются они не только на те устройства, которые подключены к турбинам, но и на те, что используются в качестве синхронных компенсаторов.

 

  • Нельзя давать нагрузку на генератор сверх его номинальной мощности, прописанной в документах, в разделе «Условия эксплуатации».
  • Если в эксплуатацию вводится генератор с разомкнутой системой воздушного охлаждения, то диапазон температуры первичного хладагента может колебаться от минус 5 до плюс 40 градусов Цельсия.
  • Нельзя превышать годовое количество пусков с набором нагрузки. Предел - 500.
  • Скорость набора активной нагрузки зависит от мощности турбины. При этом скорости набора активной и реактивной нагрузок не ограничены генератором.
  • Номинальная мощность генератора равна его длительной полной мощности на выводах по месту установки и при сохранении номинальных напряжении и частоте тока, а также коэффициенте мощности и давлении водорода. При этом, если в документах не оговорено иное, температура первичного хладагента должна быть равна 40 градусам Цельсия.
  • Чтобы определить номинальную мощность газотурбинных установок необходимо стабилизировать температуру входящего воздуха на отметке 15 градусов по Цельсию. Для генератора показатель температур воздуха или водорода должен составлять 40 градусов.
  • Необходимо следить, чтобы при работе на номинальной мощности агрегатом не были превышены допустимые температуры, иначе это может привести к полной остановке системы.
  • К тому же определять нагрузочные характеристики необходимо максимальной полной мощностью при условии соблюдения согласованных условий эксплуатации.
  • Чтобы определить базисную мощность необходимо задействовать показатели длительной полной мощности на выводах и в месте установки. Должны быть соблюдены номинальные параметры частоты тока, напряжения, коэффициента мощности и давления водорода.

 

Последнее слово техники

С любыми моделями турбогенераторов, принципами их использования, условиями монтажа и тонкостями обслуживания можно ознакомиться на международной выставке «Электро – », которая пройдет в Москве. Это одно из крупнейших мероприятий в сфере электроэнергетики, на котором производители разных стран мира представляют самое современное оборудование.

На выставке вы сможете не только своими глазами увидеть принцип работы каждой модели, но и задать интересующие вопросы непосредственно производителям. На выставочной площадке пройдут презентации, дискуссионные мероприятия и круглые столы, посвященные тенденциям и перспективам развития отрасли в краткосрочной перспективе. Заявки на участие может подать через форму на сайте выставочного центра в соответствующем разделе или по указанным там же телефонам.


Читайте другие наши статьи:

Турбогенератор: назначение и принцип действия
Производители турбогенераторов
О компрессоре: характеристика и эксплуатация