Технология газовой турбины

Технология низких выбросов

Газовые турбины Kawasaki снабжают клиентов экологически чистой энергией, чем защищают мировую окружающую среду.
Оксиды азота (NOx) в выхлопных газах порождают фотохимический смог и кислотные дожди. Низкоэмиссионные технологии сгорания Kawasaki резко уменьшают содержание NOx в выхлопе, сильно снижая нагрузку на окружающую среду.

NOx - продукт высокотемпературного горения^*. Благодаря методике сжигания с сухим подавлением выбросов (DLE) разработки Kawasaki, получен рекордно низкий уровень выбросов NOx ниже 10ppm (при O2=15%) путем сочетания методов “сжигания предварительно подготовленной бедной горючей смеси” и “дополнительного сжигания” - нашей собственной разработки.
При предварительной подготовке бедной смеси, топливо равномерно смешивается с воздухом перед сжиганием. Система значительно снижает содержание NOx за счет равномерного распределения температуры без локальных высокотемпературных областей.
По методу Kawasaki с дополнительны сжиганием - особенность камеры сгорания Kawasaki с DLE - добавлена дополнительная подача топлива. Изменением объема дополнительной подачи регулируется выходная мощность при неизменных условиях в основной области горения. В результате, выделение NOx стабильно поддерживается на низком уровне.

Метод впрыскивания пара/воды в камеру сгорания часто используют с неоднородными по теплотворности или составу видами топлива. В сочетании с обычным диффузионным горением метод позволяет получить снижение эмиссии NOx. При таком традиционном подходе горючее сразу впрыскивается в камеру сгорания без предварительного смешивания с воздухом. Инжекция пара или воды с топливом, уменьшая температуру сгорания, снижает эмиссию NOx **.

Kawasaki работает над тем, чтобы улучшить ежедневную работу оборудования и, таким образом, повысить доходность клиентов и защитить глобальную окружающую среду.

История разработки когенерационных ГТУ Kawasaki
1989 год: турбина M1A-13, мощностью 1,5 МВт.
1994 год: турбина M7A-01 класса 6 МВт.
1998 год: турбина M7A-02, класса 7 МВт, версия M7A-01 с более производительным компрессором.
2001 год: турбина L20A класса 18 МВт, увеличенная M7A-02.
2007 год: Газовая турбина M7A-03, применены новейшие методы CFD-анализа, улучшена эффективность элементов.
2010 год: Газовая турбина M1A-17 мощностью 1,7 МВт, модернизированная версия M1A-13.
2012 год: Газовая турбина L30A класса 30 МВт, увеличенная L20A.

1) Методы вычислительной гидрогазодинамики

2) Технология более высокой температуры турбины

Газовые турбины Kawasaki работают на разных видах топлива.
В прошлом применение отдельных видов топлива, например, с низкой теплотворностью, было очень ограничено, и такое топливо вместо эффективного использования выбрасывали. Высокоэфективные когенерационные ГТУ Kawasaki могут использовать различные виды топлива, способствуя сохранению мировой окружающей среды и снижению энергозатрат.
Турбины Kawasaki могут сжигать водород — основной кандидат на звание чистого топлива будущего.

Применение двух топлив возможно при наличии системы переключения типов топлива.
Схема “газ + дизельный резерв” часто применяется, если когенерационная ГТУ также используется как резервная. Обычно турбина работает на основном топливе, газе, а на резервное жидкое переходит в нештатных ситуациях. В нормальных условиях турбина работает на газе в DLE-режиме с низким NOx и высокой эффективностью. При нарушении подачи газа, ГТУ может запуститься на жидком топливе, или при переключении с газа на жидкое топливо, обеспечивая выработку электроэнергии и непрерывное энергоснабжение.

ГТУ Kawasaki оптимально сконструированы для энергогенерации и могут снабжать качественным стабильным электричеством даже при больших колебаниях нагрузки. Газовая турбина Kawasaki также может работать в дискретном режиме с частыми запусками и остановками в коротких временных рамках.
Газовые турбины также применяют для стабилизации подачи энергии в системах с возобновляемыми источниками энергии, выходная мощность которых зависит от погоды и т.п, увеличивая или уменьшая нагрузку, останавливая и запуская турбину, чтобы компенсировать колебания.

Kawasaki работает над созданием надежного газотурбинного генератора, обеспечивающего энергией в разных ситуациях, и повторно запускающегося при вращении по инерции, что является одной из новейших разработок.
Резервный газотурбинный генератор обычно во время выбега повторно не запускался. Kawasaki решил проблему, разработав новую пусковую систему, позволяющую ГТГ повторно запуститься до критического замедления вращения вала.
Благодаря новой системе, генерация возобновляется в течение 40 секунд после команды на повторный пуск, даже если вал вращается по инерции. Даже в ситуациях частого повторения стартов и остановок, а также при повторных отключениях электроснабжения сразу после остановки, ГТГ Kawasaki быстро возобновляет генерацию электроэнергии.
Система идеально подходит для насосной станции и критических объектов: дата-центр, больница и т.п., которые должны быстро справляться с такими ситуациями.