Вы здесь

Особенности работы и обслуживания микротурбинных двигателей Capstone

Микротурбинный двигатель принципиально не отличается от газотурбинных двигателей, используемых в традиционной электроэнергетике. Но у данного типа двигателей есть свои особенности, которые необходимо учитывать при проектировании энергоцентров на базе микротурбинных установок и эксплуатации.

 

Схема работы микротурбинного двигателяфирмы Capstone.

Рис.1. Схема работы микротурбинного двигателяфирмы Capstone.
 

На Рис.1 приведена схема работы микротурбинногодвигателя фирмы Capstone. Одновальная компановка и использование рекуператора в цикле позволяет получить электрический КПД 28-33%.  

При использовании дополнительного когенерационного теплообменника общий КПД цикла может достичь 80-90%. Относительно невысокий электрический КПД обусловлен малыми размерами проточной части, что увеличивает относительные потери в центробежном колесе компрессора и центростремительном турбинном колесе. 

За счет дополнительной генерации тепловой энергии, а при необходимости холода достигаются отличные показатели эффективности и окупаемость установки может приблизиться к 3 годам.

Следует отметить, что КПД и мощность установки зависят от внешних факторов: наличие сопротивления выхлопного тракта, температуры воздуха на входе в микротурбинный двигатель, высоты над уровнем моря, загрязненности фильтров. Поэтому при проектировании микротурбинных энергоцентров необходимо учитывать эти факторы, а при эксплуатации следить за чистотой фильтров.

Частота вращения вала в микротурбинных двигателях на порядок больше частоты вращения валов в газотурбинных двигателях. Генератор расположен на одном валу с турбинным колесом, поэтому требуется двойное преобразование электроэнергии: переменный ток/постоянный ток/перменный ток требуемой частоты (50Гц). Такая схема позволяет получить на выходе высококачественную электроэнергию, отвечающую не только российским, но и европейским стандартам качества.

Еще одним из преимуществ микротурбинного двигателя является его способность работать при любой нагрузке от 0 до 100% номинала.  При этом в одних моделях микротурбинных двигателях скорость вращения вала постоянна (Calnetix, закон регулирования n=const), в других моделях скорость вращения меняется в зависимости от нагрузки (Captone, закон регулирования Tг=const). 

Микротурбинные двигатели не требуют постоянного присутствия обслуживающего персонала. Регламентное обслуживание производится раз в 6 месяцев. 

В таблице 1 указаны периоды регламентного обслуживания для двигателей Capstone C65. Объем и частота сервисного обслуживания намного меньше, чем в других установках аналогичных мощностей, что является одним из преимуществ. Кроме того ротор микротурбинного двигателя работает на воздушных подшипниках, поэтому масло не требуется.

Таблица 1. 

Регламентное обслуживание установки CapstoneC65.

 

Процедура

Интервал обслуживания (газовое топливо)

 

Месяц

2000 часов работы

4000 часов работы

8000 часов работы

20000 часов работы

Другой

Ревизия воздушных входов.

 

 

 

 

 

 

Ведение оперативного журнала

 

 

 

 

 

 

По необходимости

Заполнение журнала обслуживания

 

 

 

 

 

 

Проверка и удаление мусора из укрытия.

 

 

 

 

 

 

Ревизия и очистка воздушного фильтра двигателя

 

 

 

 

По необходимости – проводить чаще

Ревизия и очистка воздушного фильтра  системы вентиляции электроники

 

 

 

 

По необходимости – проводить чаще

Ревизия внешнего топливного фильтра (при наличии FoK)

 

 

 

 

 

Проверка внешней линии топливоснабжения на утечки

 

 

 

 

 

Проверка топливной линии  ГТЭА на утечки

 

 

 

 

 

Ревизия и долив масла в модуле газоподготовки (при наличии)

 

 

 

 

 

Замена воздушного фильтра двигателя

 

 

 

 

 

 

Замена фильтроэлементавнешнего топливного фильтра (при наличии FoК)

 

 

 

 

 

Замена свечи зажигания

 

 

 

 

 

 

Замена масла в модуле газоподготовки (при наличии)

 

 

 

 

 

Замена фильтроэлементовмодуля газоподготовки (при наличии)

 

 

 

 

 

Замена привода заслонки теплоутилизатора (в комплектации ICHP)

 

 

 

 

 

Замена АКБ собственных нужд

 

 

 

 

 

 

Каждые 2-3 года

Замена основного блока АКБ (в системе Dual Mode)

 

 

 

 

 

Каждые 3-4 года

Замена комплекта топливных инжекторов

 

 

 

 

 

 

Замена термопары ТЕТ

 

 

 

 

 

 

Замена винтовой пары модуля газоподготовки (при наличии)