Полное руководство по винтовым компрессорам с наддувом топливного газа (2024)

Газотурбинные электростанции являются основой современного производства электроэнергии, обеспечивая надежное и гибкое энергоснабжение. Газовые турбины набирают обороты за считанные минуты по сравнению с часами, необходимыми для угольных или атомных электростанций, гарантируя, что газ заполняет пробелы, поскольку производство возобновляемой энергии увеличивается и уменьшается в течение обычного дня. Это достигается за счет сжигания топлива, такого как природный газ, который нагревает воздух под высоким давлением и вращает турбины для производства электроэнергии. Однако наряду с выработкой электроэнергии важна и эффективность. Именно здесь на помощь приходит винтовой компрессор с наддувом топливного газа.

Потребность в винтовом компрессоре для повышения давления топливного газа

Наземный реактивный двигатель, предназначенный для выработки электроэнергии. Это газотурбинная силовая установка, по сути. Работа этого двигателя заключается в том, чтобы вдыхать воздух и нагнетать его до высокого давления, достаточно горячего, чтобы он взрывался при смешивании с топливом в поток горючих газов. 

Этот газ вращает турбину для производства электроэнергии. Точно так же, как двигателю в автомобиле требуется оптимальное количество топлива для правильной работы, газовым турбинам требуются более точные значения для их требований к средней температуре на входе и при переходе из одного рабочего состояния в другое.

Высокое давление топливного газа – одно из требований, которое не может потерпеть неудачу. Это высокое давление способствует эффективной работе турбины. Поток – это вода, и его скорость потока аналогична тому, как быстро мы можем сжать этот шланг (т.е. шланг высокого давления = быстрее). Кроме того, более высокое давление топливного газа позволяет турбине более эффективно потреблять это топливо и извлекать из него столько же энергии.

Производительность и эффективность 

Что происходит, когда газорасширительные приводы газовых турбин не получают топливный газ под нужным давлением? Самым очевидным последствием отключения системы является потеря как эффективности, так и мощности.

Эффективность означает, насколько хорошо электростанция превращает топливо в электричество. Когда давление топливного газа падает, выделяется меньше энергии для полного сгорания турбины, и ее сжигание увеличивается, а также увеличивается расход топлива. Это означает, что электростанции приходится тратить больше средств на эксплуатацию.

Наконец, подводя итог, можно сказать, что низкое давление топливного газа является существенной причиной низкой производительности этой газовой турбины, и ее нельзя игнорировать. Именно в этом нам поможет технология наддува топливным газом, поскольку она обеспечивает эффективную работу этих электростанций для выработки большего количества электроэнергии и сокращения выбросов CO2 за счет использования топлива низкого качества, что является результатом более чистой электрической сети.

Проблемы винтового компрессора с наддувом топливного газа

Колебания давления всасываемого газа

Подобно нажатию на педаль газа в автомобиле, этот мгновенный скачок сродни требованию, подпрыгивающему внутри вашей электростанции. Колебания давления этих газов могут быть вызваны изменчивостью нагрузки на турбину. Это сложно для компрессора, в результате чего он должен выполнять больше работы, чтобы высокое давление постоянного уровня могло передаваться в турбину и должно быть снова компенсировано.

Унос масла и пульсация/вибрация

В то время как другие компрессоры используют масляную смазку. Это работает в обе стороны, и это может быть хорошо настолько, насколько можно было бы заработать. Масло, которое омывает и смазывает внутренние компоненты двигателя, поддерживая их вращение с минимальным сопротивлением, также легко испаряется в газовый поток (унос масла). 

Этот нефтяной газ может стать причиной проблем в будущем. Во-первых, это может снизить выходную мощность турбины – например, наличие загрязненных свечей зажигания в вашем автомобиле. Кроме того, масло может привести к более частому техническому обслуживанию и ремонту из-за ускоренного износа уязвимых элементов турбины.

Конструкции винтовых компрессоров для повышения давления топливного газа

Не всегда природный газ имеет давление, чтобы его можно было использовать Одним из факторов, препятствующих более широкому использованию газа, является то, насколько громоздким и жидким он становится под давлением – например, компрессоры топливного газа!

Эти двигатели могут нагнетать газ низкого давления до более высокого, поэтому его можно использовать для таких задач, как заправка турбин, вырабатывающих электричество. Тогда какой компрессор лучше всего подходит для различных конструкций? Если коротко, то основные три вида:

Центробежные компрессоры:  

Как вентилятор, быстро бежит. Или, в случае центробежного компрессора (OP), это простая работа. В нем используются вращающиеся лопасти для создания давления газа. Идеально подходит для больших потоков, но подъем давления не такой большой

Поршневые компрессоры:

Представьте себе поршень, движущийся вверх и вниз внутри бочки, наполненной жидкостью. Это то, что обычно подразумевают под поршневым компрессором. Отлично работает при высоком давлении, но более громоздкий и сложный в обслуживании.

Винтовые компрессоры:

Для сжатия газа используются зацепляющиеся винты. Они обеспечивают тонкий баланс между давлением и потоком, что в конечном итоге делает их эргономичным выбором.

Что делает винтовой компрессор высокого давления для повышения давления топливного газа уникальным?

Винтовые компрессоры высокого давления становятся все более популярными для систем повышения давления топливного газа. И вот почему:

Больше мощности: Винтовые компрессоры могут использовать гораздо более высокую степень сжатия по сравнению с центробежным компрессором. Это означает, что мы можем брать газ под гораздо более низким давлением и увеличивать его до уровня, необходимого для турбин.

Адаптивность является ключевым фактором: Изменчивость спроса на газ Диапазон регулирования для винтовых компрессоров высокого давления Это позволяет им быстро реагировать на изменения расхода без потери производительности.

Долговечный: Винтовые компрессоры для повышения давления топливного газа отличаются высокой прочностью. Он имеет меньше движущихся частей, чем поршневые компрессоры, что обеспечивает большую механическую надежность, а также сокращает время простоя, связанное с техническим обслуживанием.

Оптимизация производительности винтового компрессора для наддува топливного газа

Винтовые компрессоры являются рабочими лошадками для эффективной подачи топливного газа на электростанции. Но с большой властью приходит ответственность – как перед окружающей средой, так и перед вашей прибылью. Давайте рассмотрим, как оптимизировать работу винтового компрессора для наддува топливного газа, учитывая оба фактора.

Экологические соображения

Винтовые компрессоры издают значительный шум Это может мешать другим людям, живущим поблизости, и усиливать шумовое загрязнение. Не волнуйтесь, однако ответы есть. Винтовые компрессоры поставляются со звукоизоляционными кожухами и глушителями для значительного снижения уровня шума. Хорошие методы снижения передачи звука, такие как установка компрессора на виброизоляторы, могут помочь еще больше снизить уровень шума.

Энергосбережение и эффективность

Одним из наиболее важных инструментов для достижения этой общей эффективности является хорошо спроектированный винтовой компрессор для электростанции. Их конструкция также включает в себя такие особенности, как оптимизированные профили ротора и улучшенные системы смазки для снижения внутренних потерь энергии, что делает их современными винтовыми компрессорами. Короче говоря, это означает, что меньше энергии теряется из-за отходов и большая общая топливная эффективность установки.

Однако вот в чем загвоздка: топливный газ также может влиять на эффективность. В следующей таблице приведен средний состав природного газа, не включая воду. Хорошо спроектированный редуктор винтового компрессора может приспособиться к этим незначительным изменениям и при этом обеспечит оптимальную производительность при изменении состава газа.

Это позволит вам использовать винтовые компрессоры, которые являются более экологичными, производят меньше шума, но даже могут сэкономить немного денег на расходах на электроэнергию — беспроигрышная ситуация.

Как маслозаполненные винтовые компрессоры увеличивают топливный газ?

Подумайте о том, что вам придется впрыскивать дополнительное топливо на мощном двигателе. Этот газовый компрессор похож на компрессор для повышения давления топливного газа в промышленных приложениях, только намного выше. Все эти звери используют один тип компрессора – маслозаполненный винтовой компрессор. С ними что-то серьезно работает, так что давайте приступим.

Но мы не хотим, чтобы нефть была конечным продуктом водорода. Именно здесь на помощь приходит система сепарации масла. Своего рода суперфильтр, тщательно фильтрующий практически все масло в потоке водорода. Это, в свою очередь, сохраняет чистоту топливного газа и защищает ценное оборудование, расположенное ниже по технологической цепочке. Под поверхностью этих компрессоров находится пара взаимозацепляющихся винтов, которые сжимают газообразный водород до более высокого давления с мелкими допусками. 

Тем не менее, трение было безжалостным врагом, который изнашивал гайки. Именно здесь смазочное масло играет роль героя и обеспечивает безопасность винтов, образуя тонкий слой. Это масло необходимо для снижения потерь мощности, трения и увеличения срока службы компрессора.

Система сепарации масла

Однако мы не хотим включать нефть в конечный водородный продукт, так как она может повредить оборудование, расположенное ниже по технологической цепочке. Именно здесь в игру вступает система сепарации масла. Пресловутое высокотехнологичное сито, которое отсеивает практически все до последней капли масла в ту минуту, когда эти масла стекают из производственного резервуара в водородные поезда под давлением.

 Типичные улавливатели масляного тумана состоят из ряда ступеней разделения, использующих центробежную силу и фильтрацию, для удаления масла с точностью до менее 1 части на миллион (ppm). Это помогает сохранить топливный газ свободным от примесей, что также защищает чувствительное оборудование на последующих этапах.

Резюме

И, наконец, просто представьте себе ручку громкости для мощности компрессора. Золотниковая заслонка в помощь. При изменении его размещения можно манипулировать объемом водорода, обеспечиваемым компрессором. Это обеспечивает исключительную точность в контроле давления и расхода топливного газа, гарантируя, что он работает наилучшим образом для вашей области применения. Если вы ищете высококачественный винтовой компрессор для повышения давления топливного газа, то Explore Винтовой компрессор для повышения давления топливного газа.

Подробнее: Recip Compressor Services Ltd: Поддержание сильного сердцебиения в промышленности