Mikroturbinák

alt

Villamos energia életünk nélkülözhetetlen és legnemesebb energia fajtája, életünk a villamos energia nélkül elképzelhetetlen lenne. A villamos energia nem primer energia, hanem primer energiából állítják elő, amely lehet akár a földgáz is. Jelen esetben primer energia alatt a földgázt értjük. Napjainkban a primer energiahordozók leghatékonyabb felhasználási módja a kapcsolt energiatermelés. A kapcsolt energiatermelés során a legelterjedtebb megoldásként gázmotor / turbina (illetve az ezekhez kapcsolt generátor) segítségével állítjuk elő a villamos energiát és az energetikai folyamatok során felszabaduló „hulladékhőt” hasznosítják különböző célokra. Ezekhez a berendezésekhez csatlakoztathatunk melegvízüzemű abszorpciós berendezéseket is, amellyel az adott feladat hűtési igényeit is meg lehet oldani, biztosítva ezzel az egész éves hőelvételt és földgázfelhasználást.

Kapcsolt energiatermelésről akkor beszélhetünk, ha egy folyamattal primer energiát hővé és villamos energiává alakítanak.

A világpiacon már számos helyen alkalmazzák a kompakt kisméretű mikrogázturbinás berendezéseket, egyidejű villamos és hőenergia termelésére kogenerációs vagy trigenerációs kivitelben

 

 

Mikroturbinák felépítése, működési elve:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A mikroturbinákban lezajló körfolyamat nagyon hasonló a hagyományos erőművi gázturbinás folyamathoz. A mikro-gázturbinás egységet primer energiával, pl. földgázzal működtetjük. A hálózatból érkező földgázt egy kompresszor segítségével komprimáljuk, majd az égőtérbe vezetjük. Az égéshez szükséges mennyiségű levegőt egy másik kompresszorral komprimáljuk és egy léghevítőn keresztül vezetjük az égőtérbe, amely léghevítő előmelegíti az égési levegőt. A turbinából kilépő expandálódott gázzal az előbbiek szerint előmelegítjük az égési levegőt, majd egy „víz-levegő” hőcserélőben melegvizet állítunk elő vele. A levegő-kompresszorral és a turbinával egy tengelyen található a generátor, amely szolgáltatja a villamos energiát.

 


 
  

Mikroturbinákhoz használható primer energiaforrások:

  • Földgáz
  • PB gáz,
  • Alacsony fűtőértékű hulladék gázok,
  • Magas fűtőértékű gázok,
  • Diesel,
  • Kerozin,
  • Biodiesel,
  • Biogáz,
  • Depónia gázok,
  • Olaj

 

Kapcsolt hő-, és villamos energia termelés mikroturbinával

 

 

Kogenerációs és trigenerációs lehetőségek

Ismertek a kombinált, azaz egyidejű energiatermelés előnyei, a kogeneráció összhatásfoka. Ahhoz, hogy ez a hatásfok megmaradjon az év folyamán, minél hosszabb időszakban szükség van a hőenergia állandó hasznosítására. A hőenergiát abszorpciós folyadékhűtők segítségével ma már könnyen transzformálhatjuk hűtőenergiává. Ezt a kombinált rendszert nevezzük trigenerációnak.

A mikroturbinához kapcsolhatunk tehát abszorpciós folyadékhűtőt is. Világszerte a gyártó cégek kifejlesztettek olyan abszorpciós folyadékhűtőket, amelyek kimondottan ehhez a rendszerhez illeszkednek.

 

Mikroturbinák alkalmazási lehetőségei

Ez a rendszer nagyon sok helyen tökéletes megoldást nyújthat az energiaellátás terén. Néhány példát említve: textilipar (festők, szárítók), élelmiszeripar (tejipar, pasztőrözés), mezőgazdaság, műanyagipar, vegyipar, kerámiaipar és téglagyárak (szférák, ahol a füstgázt közvetlenül felhasználják), biogáz felhasználására, önálló létesítmények (hotelek, motelek, idősek otthona, kórházak és más egészségügyi létesítmények), bevásárlóközpontok és szupermarketek, sport és rekreációs létesítmények, telekommunikációs létesítmények, olaj és gázipar (pl. gyűjtő állomások), kaszárnyák, katonai bázisok és más katonai létesítmények, ivóvíz termelés – desztilláció.

 

 

 

ÖSSZEHASONLÍTÓ TÁBLÁZAT

Mikrogázturbina vs. Gázmotor

 

TULAJDONSÁG

CAPSTONE MIKROGÁZTURBINA

GÁZMOTOR

Megbízhatóság

kiváló

jó esetben 1 hónap zavarmentes üzem

Igazodás a változó elektromos energia igényhez

rugalmas

rugalmatlan

Hővisszanyerés

füstgázból

füstgázból, olajhűtőből, intercoolerből, hűtővízből (bonyolult és mértékétől függ a készülék hatásfoka!!!)

Karbantartási költség

alacsony (5 év alatt 10 alkalom)

(8000 üzemóránként, 
0.6,- EUR/üzemóra)

magas (5 év alatt 160 alkalom)

(2000 üzemóránként + 1500 üzemóránként olaj revízió) 
(0.8,-EUR/üzemóra amely nem tartalmazza az olajcsere, napi karbantartás és a kisebb javítások költségeit!!!)

Üzemeltetési költség

alacsony

(egyszerű felépítésű készülék)

magas

(bonyolult felépítésű készülék)

Emisszió (NOx) érték

alacsony (< 0,14)

magas (~0,53)

Szabályozhatóság

10%-100% folyamatos

40%-100% folyamatos

Mozgó alkatrészek száma

1

több, mint 100db

Automatika és védelem

készülékre szerelt automatika, integrált védelem

külön szerelt automatika és védelem (kábelezési költség)

Hangnyomásszint (10m)

~65dBA

~100dBA

Csapágyazás

légcsapágy

(nem kell kenőanyag)

golyós csapágy

(kell kenőanyag)

Teljes átvizsgálás

(1MW teljesítmény esetén)

~ 16 óra

~ 120 óra

Hűtés típusa

nem igényel külön hűtést, nincs szüksége vészhűtőre

külön hűtést igényel, szükség van vészhűtőre

(vízhűtéses fagyvédelemmel)
vészhűtőnek külön helyigénye van!!!

Egységnyi teljesítményre vetített alapterület

kicsi

nagy

Egységnyi teljesítményre vetített súly

kicsi

nagy

Egyszeri bekerülési költség

magas

(kb. 20%-al alacsonyabb, mint a mikrogázturbina)

Elektromos hatásfok

33%

39%

Szükséges gáznyomás

5,2 bar (ez alatt opcionális gázkompresszor szükséges)

0,207 bar

 


 

Forgalmazott mikrogázturbinánink

 

A Capstone Turbine Corporationt 1988-ban Kaliforniában (USA) alapították és a világ egyik vezető gázturbina gyártója. Alacsony károsanyag kibocsátású mikroturbina rendszereket fejleszt, gyárt, értékesít és szervizel.

A Capstone elkötelezetten támogatja és igyekszik javítani az energia infrastruktúrát, mérnökeivel azon dolgozik, hogy a berendezéseik üzemeltetésével az üvegházhatást okozó gázok mennyiségét csökkentsék.

 

 

Gáz üzemű modellek – C30-C1000

 

C30 current packaging
 

Felhasználható üzemanyag

NG - földgáz, P - propán,

LG - depóniagáz, DG - biogáz

Leadott teljesítmény

28 – 1000 kW

Füstgáz hőmérséklet

275 – 325°C

C30C1000

 

Folyékony  üzemanyagú modellek – C30-C200

 

Felhasználható üzemanyag

D - Diesel, BD - biodiesel,

K - kerozin

Leadott teljesítmény

29 – 190 kW

Füstgáz hőmérséklet

275 – 309°C

                 C200