¿En qué se diferencia una turbina de gas de una turbina de vapor? Turbinas de vapor y gas: finalidad, principio de funcionamiento, diseño, características técnicas, características de funcionamiento. ¿Cuánto cuesta una planta de energía de turbina de gas? ¿Cuál es su precio completo? Qué está incluido

De vez en cuando en las noticias dicen que, por ejemplo, en tal central eléctrica del distrito estatal pleno funcionamiento está en marcha la construcción de una CCGT -400 MW, y en otra CHPP-2 se pone en funcionamiento una instalación GTP - tantos MW. Tales eventos están escritos, están cubiertos, ya que la inclusión de unidades tan poderosas y eficientes no es solo un "tic" en la implementación programa estatal, sino también un aumento real de la eficiencia de las centrales eléctricas, del sistema energético regional e incluso del sistema energético unificado.

Pero me gustaría llamar su atención no sobre la implementación de programas estatales o indicadores de pronóstico, sino sobre CCGT y GTU. En estos dos términos, no solo el profano, sino también el ingeniero eléctrico novato pueden confundirse.

Vamos a empezar con el más fácil.

GTU - planta de turbina de gas - es una turbina de gas y un generador eléctrico combinados en un edificio. Es ventajoso instalarlo en una central térmica. Esto es efectivo, y muchas reconstrucciones de CHP tienen como objetivo instalar tales turbinas.

A continuación se muestra un ciclo simplificado de operación de una planta térmica:

El gas (combustible) ingresa a la caldera, donde se quema y transfiere calor al agua, que sale de la caldera en forma de vapor y hace girar la turbina de vapor. La turbina de vapor hace girar el generador. Obtenemos electricidad del generador y tomamos vapor para necesidades industriales (calefacción, calefacción) de la turbina si es necesario.

Y en una planta de turbina de gas, el gas se quema y hace girar la turbina de gas, que genera electricidad, y los gases salientes convierten el agua en vapor en la caldera de calor residual, es decir, El gas funciona con un doble beneficio: primero quema y hace girar la turbina, luego calienta el agua en la caldera.

Y si la planta de turbinas de gas en sí se muestra con más detalle, se verá así:

Este video muestra claramente qué procesos tienen lugar en una planta de turbinas de gas.

Pero será aún más útil si el vapor resultante se pone a trabajar: ¡póngalo en una turbina de vapor para que funcione otro generador! Entonces nuestra GTU se convertirá en una UNIDAD DE VAPOR-GAS (CCGT).

Como resultado, PSU es un concepto más amplio. Esta unidad es una unidad de potencia independiente donde el combustible se usa una vez y la electricidad se genera dos veces: en una planta de turbina de gas y en una turbina de vapor. ¡Este ciclo es muy eficiente y tiene una eficiencia de alrededor del 57%! ¡Este es un muy buen resultado, que le permite reducir significativamente el consumo de combustible para obtener un kilovatio-hora de electricidad!

En Bielorrusia, para mejorar la eficiencia de las centrales eléctricas, las turbinas de gas se utilizan como una "superestructura" del esquema CHP existente, y se están construyendo CCGT en las centrales eléctricas de los distritos estatales como unidades de energía independientes. Trabajando en las centrales, estas turbinas de gas no solo aumentan los "indicadores técnicos y económicos previstos", sino que también mejoran la gestión de la generación, ya que tienen una alta maniobrabilidad: velocidad de arranque y ganancia de potencia.

¡Así de útiles son estas turbinas de gas!

Gritsyna V.P.

En relación con el crecimiento múltiple de las tarifas eléctricas en Rusia, muchas empresas están considerando la construcción de sus propias centrales eléctricas de baja capacidad. En varias regiones, se están desarrollando programas para la construcción de pequeñas o minicentrales térmicas, en particular, como reemplazo de salas de calderas obsoletas. En una nueva planta pequeña de cogeneración con una tasa de utilización de combustible de hasta el 90 % con el uso total del cuerpo en producción y calefacción, el costo de la electricidad recibida puede ser significativamente menor que el costo de la electricidad recibida de la red eléctrica.

Al considerar proyectos para la construcción de pequeñas centrales térmicas, los ingenieros de energía y los especialistas de las empresas se guían por los indicadores logrados en la gran industria de energía. La mejora continua de las turbinas de gas (GTU) para su uso en la generación de energía a gran escala ha permitido aumentar su eficiencia en un 36% o más, y el uso de un ciclo combinado vapor-gas (CCGT) ha aumentado la eficiencia eléctrica de las TPP. al 54% -57%.
Sin embargo, en la generación de energía a pequeña escala es inadecuado considerar la posibilidad de utilizar esquemas complejos de ciclos combinados de CCGT para la generación de electricidad. Además, las turbinas de gas, en comparación con los motores de gas, como accionamientos para generadores eléctricos, pierden significativamente en términos de eficiencia y rendimiento, especialmente a potencias bajas (menos de 10 MW). Dado que en nuestro país aún no se han utilizado ampliamente las turbinas de gas ni los motores de pistón de gas en la generación de energía estacionaria a pequeña escala, la elección de una solución técnica específica es un problema importante.
Este problema también es relevante para la energía a gran escala, es decir, para sistemas de potencia. en moderno Condiciones económicas, ante la falta de fondos para la construcción de grandes centrales sobre proyectos obsoletos, lo que ya se puede atribuir al proyecto doméstico de una CCGT de 325 MW, diseñado hace 5 años. Los sistemas de energía y RAO UES de Rusia deben prestar especial atención al desarrollo de la generación de energía a pequeña escala, en cuyas instalaciones se pueden probar nuevas tecnologías, lo que permitirá comenzar la reactivación de las plantas domésticas de construcción de turbinas y maquinaria y , en el futuro, pasar a grandes capacidades.
En la última década se han construido en el extranjero grandes centrales térmicas con motores diésel o de gas con una capacidad de 100-200 MW. La eficiencia eléctrica de las centrales eléctricas a diésel o gas (DTPP) alcanza el 47%, lo que supera el rendimiento de las turbinas de gas (36%-37%), pero es inferior a las de CCGT (51%-57%). Las centrales térmicas CCGT incluyen una amplia gama de equipos: una turbina de gas, una caldera de vapor de calor residual, una turbina de vapor, un condensador, un sistema de tratamiento de agua (más un compresor de refuerzo si se quema gas natural de baja o media presión). Los generadores diésel pueden funcionan con combustible pesado, que es 2 veces más económico que el combustible de una turbina de gas y puede operar con gas de baja presión sin el uso de compresores de refuerzo. Según la SEMT PIELSTICK, el costo total de operación de una unidad de potencia diesel con una capacidad de 20 MW sobre 15 años es 2 veces menos que para una central térmica de turbina de gas de la misma capacidad cuando se utiliza combustible líquido ambas centrales eléctricas.
Prometedor fabricante ruso unidades de energía diesel de hasta 22 MW es Bryansk planta de construcción de maquinaria, que ofrece a los clientes unidades de potencia con una eficiencia incrementada de hasta el 50 % para operar, tanto con combustible pesado con una viscosidad de hasta 700 cSt a 50 C y un contenido de azufre de hasta el 5 %, como para operar con combustible gaseoso.
La opción de una gran central térmica diésel puede ser preferible a una central eléctrica de turbina de gas.
En la generación de energía a pequeña escala, con capacidades unitarias de menos de 10 MW, las ventajas de los generadores diesel modernos son aún más pronunciadas.
Consideremos tres variantes de centrales térmicas con plantas de turbinas de gas y motores de pistón de gas.

El factor de utilización de combustible para las dos primeras opciones de centrales eléctricas (con diferente eficiencia eléctrica) debido al suministro de calor puede alcanzar el 80% -94%, tanto en el caso de turbinas de gas como para motores.
La rentabilidad de todas las variantes de las centrales eléctricas depende de la confiabilidad y la eficiencia, en primer lugar, de la "primera etapa": el accionamiento del generador eléctrico.
Los entusiastas del uso de pequeñas turbinas de gas están haciendo campaña para su uso generalizado, destacando la mayor densidad de potencia. Por ejemplo, en [1] se informa que Elliot Energy Systems (en 1998-1999) está construyendo una red de distribución de 240 distribuidores en América del Norte que brindan soporte de ingeniería y servicio para la venta de "micro" turbinas de gas. La red eléctrica ordenó que una turbina de 45 kW estuviera lista para su entrega en agosto de 1998. También afirmó que la eficiencia eléctrica de la turbina llegaba al 17% y señaló que las turbinas de gas eran más confiables que los generadores diesel.
¡Esta afirmación es exactamente lo contrario!
Si miras la tabla. 1. Entonces veremos que en un rango tan amplio de cientos de kW a decenas de MW, la eficiencia del accionamiento del motor es 13% -17% mayor. El recurso indicado del motor de accionamiento de la empresa "Vyartsilya" significa un recurso garantizado hasta una revisión completa. El recurso de las nuevas turbinas de gas es un recurso calculado, confirmado por pruebas, pero no por estadísticas de trabajo en operación real. Según numerosas fuentes, el recurso de las turbinas de gas es de 30-60 mil horas con una disminución con una disminución de la potencia. El recurso de los motores diesel de producción extranjera es de 40-100 mil horas o más.

tabla 1
Principales parámetros técnicos de los accionamientos de generadores eléctricos.
Planta de energía de turbina de gas G, planta generadora de pistón de gas D de Vyartsilya.
D - diesel del catálogo de Gazprom
* El valor mínimo de la presión requerida del gas combustible = 48 ATA!!
Características de presentación
Eficiencia eléctrica (y potencia) Según los datos de Värtsilä, cuando la carga se reduce del 100 % al 50 %, la eficiencia de un generador eléctrico impulsado por un motor de gas cambia poco.
La eficiencia de un motor de gas prácticamente no cambia hasta los 25 °C.
La potencia de la turbina de gas cae uniformemente de -30°C a +30°C.
A temperaturas superiores a 40 °C, la reducción de la potencia de la turbina de gas (de la nominal) es del 20 %.
Hora de inicio motor de gas de 0 a 100% de carga es menos de un minuto y emergencia en 20 segundos. Se tarda unos 9 minutos en arrancar una turbina de gas.
Presión de suministro de gas para una turbina de gas debe ser de 16-20 bar.
La presión de gas en la red para un motor de gas puede ser de 4 bar (abs) e incluso de 1,15 bar para un motor 175 SG.
Los gastos de capital en una central térmica con una capacidad de alrededor de 1 MW, según los especialistas de Vartsila, ascienden a 1.400 $/kW para una central de turbina de gas y 900 $/kW para una central de pistón de gas.

Aplicación de ciclo combinado en CHPP pequeñas, instalar una turbina de vapor adicional no es práctico, ya que duplica la cantidad de equipos térmicos y mecánicos, el área de la sala de turbinas y la cantidad de personal de mantenimiento con un aumento de potencia de solo 1,5 veces.
Con una disminución en la capacidad del CCGT de 325 MW a 22 MW, según los datos de la central nuclear "Mashproekt" (Ucrania, Nikolaev), la eficiencia frontal de la central eléctrica disminuye del 51,5% al ​​43,6%.
La eficiencia de una unidad de potencia diésel (que utiliza combustible gaseoso) con una capacidad de 20-10 MW es del 43,3%. Cabe señalar que en verano, en un CHPP con una unidad diésel, el suministro de agua caliente puede proporcionarse desde el sistema de refrigeración del motor.
Los cálculos sobre la competitividad de las centrales eléctricas basadas en motores de gas mostraron que el coste de la electricidad en centrales eléctricas pequeñas (1-1,5 MW) es de aproximadamente 4,5 céntimos/kWh), y en centrales grandes de gas de 32-40 MW 3, 8 US centavos/kWh
Según un método de cálculo similar, la electricidad de una planta de energía nuclear de condensación cuesta aproximadamente 5,5 centavos de dólar EE.UU./kWh. , y el carbón IES unos 5,9 céntimos. EE. UU./kWh En comparación con una CPP a carbón, una planta con motores de gas genera electricidad un 30% más barata.
El costo de la electricidad producida por microturbinas, según otras fuentes, se estima entre $0,06 y $0,10/kWh
El precio esperado para un generador de turbina de gas completo de 75 kW (EE. UU.) es de $ 40,000, que corresponde al costo unitario de plantas de energía más grandes (más de 1000 kW). La gran ventaja de las unidades de potencia con turbinas de gas es su menor tamaño, 3 o más veces menos peso.
Tenga en cuenta que el costo unitario de los grupos electrógenos producción rusa sobre la base de motores de automóviles con una potencia de 50-150 kW, puede ser varias veces menor que los turbobloques mencionados (EE. UU.), Dada la producción en serie de motores y el menor costo de los materiales.
Aquí está la opinión de expertos daneses que evalúan su experiencia en la implementación de pequeñas centrales eléctricas.
"La inversión en una planta de cogeneración de gas natural llave en mano con una capacidad de 0,5-40 MW es de 6,5-4,5 millones de coronas danesas por MW (1 corona equivalía aproximadamente a 1 rublo en el verano de 1998). Las plantas de cogeneración de ciclo combinado de menos de 50 MW lograr una eficiencia eléctrica del 40-44%.
Costos de operación para aceites lubricantes, Mantenimiento y el mantenimiento del personal en CHPP alcanzan 0,02 coronas por 1 kWh producido en turbinas de gas. En las plantas de cogeneración con motores de gas, los costes de explotación son de unos 0,06 dat. coronas por 1 kWh. A los precios actuales de la electricidad en Dinamarca alto rendimiento Los motores de gas compensan con creces sus costos operativos más altos.
Los especialistas daneses creen que la mayoría de las plantas de cogeneración de menos de 10 MW estarán equipadas con motores de gas en los próximos años".

conclusiones
Las estimaciones anteriores, al parecer, muestran sin ambigüedades las ventajas de un accionamiento por motor a baja potencia de las centrales eléctricas.
Sin embargo, en la actualidad, la potencia del propulsor de motor de fabricación rusa propuesto a gas natural no supera la potencia de 800 kW-1500 kW (planta RUMO, N-Novgorod y Kolomna Machine Plant), y varias plantas pueden ofrecer propulsores turbo de mayor potencia.
Dos fábricas en Rusia: planta im. Klimov (San Petersburgo) y Perm Motors están listos para suministrar unidades de potencia completas de mini-CHP con calderas de calor residual.
En el caso de organizar un centro de servicio regional, los problemas de mantenimiento y reparación de turbinas pequeñas de turbinas se pueden resolver reemplazando la turbina con una de respaldo en 2 a 4 horas y su posterior reparación en las condiciones de fábrica del centro técnico.

La eficiencia de las turbinas de gas actualmente se puede aumentar en un 20-30% aplicando inyección de potencia de vapor en una turbina de gas (ciclo STIG o ciclo vapor-gas en una turbina). Esta solución técnica ha sido probada en pruebas de campo a gran escala en años anteriores. planta de energía"Vodoley" en Nikolaev (Ucrania) NPP "Mashproekt" y PA "Zarya", que permitieron aumentar la capacidad de la unidad de turbina de 16 a 25 MW y la eficiencia se incrementó del 32,8% al 41,8%.
Nada nos impide trasladar esta experiencia a capacidades más pequeñas y así implementar un CCGT en entrega serial. En este caso, la eficiencia eléctrica se compara con la de los motores diesel, y la potencia específica aumenta tanto que los gastos de capital puede ser hasta un 50 % menor que en las plantas de cogeneración alimentadas por gas, lo cual es muy atractivo.

Esta revisión se llevó a cabo para mostrar que al considerar las opciones para la construcción de centrales eléctricas en Rusia, y más aún las instrucciones para crear un programa para la construcción de centrales eléctricas, es necesario considerar no opciones individuales quien puede ofrecer organizaciones de diseño, pero una amplia gama de cuestiones, teniendo en cuenta las capacidades y los intereses de los fabricantes de equipos nacionales y regionales.

Literatura

1. Power Value, Vol.2, No.4, julio/agosto de 1998, EE. UU., Ventura, CA.
El mercado de turbinas pequeñas
Stan Price, Consejo de Eficiencia Energética del Noroeste, Seattle, Washington y Portland, Oregón
2. Nuevas direcciones de producción de energía en Finlandia
ASKO VUORINEN, Asoc. tecnología Ciencias, Vartsila NSD Corporation JSC, "ENERGETIK" -11.1997. página 22
3. Calefacción urbana. Investigación y desarrollo de tecnología en Dinamarca. Ministerio de Energía. Administración de Energía, 1993
4. CENTRALES DIESEL. S.E.M.T. PIEL STICK. Folleto de la exposición POWERTEK 2000, 14-17 de marzo de 2000
5. Plantas generadoras y unidades eléctricas recomendadas para uso en las instalaciones de OAO GAZPROM. CATALOGAR. Moscú 1999
6. Diésel estación eléctrica. Perspectiva de OAO "Planta de construcción de maquinaria de Bryansk". 1999 Folleto de exposición POWERTEK 2000/
7. Central Térmica Block-modular NK-900E. Complejo Científico y Técnico OJSC Samara lleva el nombre de V.I. Dakota del Norte Kuznetsova. Folleto de exposición POWERTEK 2000

Una turbina es cualquier dispositivo giratorio que utiliza la energía de un fluido de trabajo en movimiento (fluido) para producir trabajo. Los fluidos de turbina típicos son: viento, agua, vapor y helio. Los molinos de viento y las centrales hidroeléctricas han utilizado turbinas durante décadas para hacer funcionar los generadores eléctricos y producir energía para la industria y la vivienda. Las turbinas simples se conocen desde hace mucho más tiempo, la primera de ellas apareció en la antigua Grecia.

En la historia de la generación de energía, sin embargo, las propias turbinas de gas aparecieron no hace mucho tiempo. La primera turbina de gas práctica comenzó a generar electricidad en Neuchatel, Suiza, en 1939. Fue desarrollado por Brown Boveri Company. La primera turbina de gas que propulsó un avión también funcionó en 1939 en Alemania, utilizando una turbina de gas diseñada por Hans P. von Ohain. En Inglaterra, en la década de 1930, la invención y el diseño de la turbina de gas por parte de Frank Whittle condujo al primer vuelo propulsado por turbina en 1941.

Figura 1. Esquema de una turbina de avión (a) y una turbina de gas para uso terrestre (b)

El término "turbina de gas" es fácilmente engañoso porque para muchos significa un motor de turbina que usa gas como combustible. De hecho, una turbina de gas (que se muestra esquemáticamente en la Figura 1) tiene un compresor que suministra y comprime gas (generalmente aire); la cámara de combustión, donde la combustión del combustible calienta el gas comprimido y la propia turbina, que extrae energía del flujo de gases comprimidos calientes. Esta energía es suficiente para alimentar el compresor y permanece para aplicaciones útiles. Una turbina de gas es un motor de combustión interna (ICE) que utiliza la combustión continua de combustible para producir trabajo útil. En esto, la turbina se diferencia de los motores de combustión interna de carburador o diesel, donde el proceso de combustión es intermitente.

Dado que el uso de turbinas de gas comenzó en 1939 simultáneamente en la industria energética y en la aviación, se utilizan diferentes nombres para las turbinas de gas terrestres y de aviación. Las turbinas de gas de aviación se denominan turborreactores o motores a reacción, y otras turbinas de gas se denominan motores de turbina de gas. EN idioma en Inglés hay incluso más nombres para estos motores generalmente similares.

uso de turbinas de gas

En un turborreactor de avión, la energía de la turbina impulsa un compresor que aspira aire hacia el motor. El gas caliente que sale de la turbina se expulsa a la atmósfera a través de la tobera de escape, lo que genera empuje. En la fig. 1a muestra un esquema de un motor turborreactor.

Figura 2. Representación esquemática de un motor turborreactor de avión.

Un motor turborreactor típico se muestra en la fig. 2. Dichos motores crean un empuje de 45 kgf a 45 000 kgf con un peso muerto de 13 kg a 9 000 kg. Los motores más pequeños impulsan misiles de crucero, los más grandes son aviones enormes. La turbina de gas de la fig. 2 es un motor turboventilador con un compresor de gran diámetro. El empuje lo crea tanto el aire que aspira el compresor como el aire que pasa a través de la propia turbina. El motor es grande y capaz de generar un gran empuje a bajas velocidades de despegue, lo que lo convierte en el más adecuado para aviones comerciales. El motor turborreactor no tiene ventilador y crea empuje con aire que pasa completamente por el camino del gas. Los motores turborreactores tienen dimensiones frontales pequeñas y producen el mayor empuje en altas velocidades, haciéndolos los más adecuados para su uso en aviones de combate.

En las turbinas de gas no aeronáuticas, parte de la energía de la turbina se utiliza para accionar el compresor. La energía restante, "energía útil", se extrae del eje de la turbina en un dispositivo de utilización de energía, como un generador eléctrico o la hélice de un barco.

Una turbina de gas terrestre típica se muestra en la fig. 3. Tales instalaciones pueden generar energía desde 0,05 MW hasta 240 MW. La configuración que se muestra en la fig. 3 es una turbina de gas derivada del avión, pero más ligera. Las unidades más pesadas están diseñadas específicamente para uso terrestre y se denominan turbinas industriales. Aunque las turbinas derivadas de aviones se usan cada vez más como generadores de energía primaria, todavía se usan más comúnmente como compresores para bombear gas natural, barcos de potencia y se utilizan como generadores de energía adicionales para períodos de cargas máximas. Los generadores de turbinas de gas pueden encenderse rápidamente y suministrar energía cuando más se necesita.

Figura 3. La turbina de gas terrestre de una sola etapa más simple. Por ejemplo, en energía. 1 - compresor, 2 - cámara de combustión, 3 - turbina.

Más beneficios importantes turbina de gas son:

1. Es capaz de generar mucha energía con un tamaño y peso relativamente pequeños.
2. La turbina de gas opera en un modo de rotación constante, a diferencia de los motores alternativos que operan con cargas que cambian constantemente. Por lo tanto, las turbinas duran mucho tiempo y requieren relativamente poco mantenimiento.
3. Aunque la turbina de gas se pone en marcha utilizando equipos auxiliares como motores eléctricos u otra turbina de gas, el arranque tarda unos minutos. A modo de comparación, el tiempo de arranque de una turbina de vapor se mide en horas.
4. Una turbina de gas puede usar una variedad de combustibles. Las grandes turbinas terrestres suelen utilizar gas natural, mientras que las turbinas de aviación tienden a utilizar destilados ligeros (queroseno). También se puede utilizar combustible diésel o fuel oil especialmente tratado. También es posible utilizar gases combustibles provenientes del proceso de pirólisis, gasificación y refinación de petróleo, así como biogás.
5. Por lo general, las turbinas de gas utilizan aire atmosférico como fluido de trabajo. Al generar electricidad, una turbina de gas no necesita un refrigerante (como el agua).

En el pasado, uno de los principales inconvenientes de las turbinas de gas era su baja eficiencia en comparación con otros motores de combustión interna o turbinas de vapor en centrales eléctricas. Sin embargo, durante los últimos 50 años, las mejoras en su diseño han aumentado la eficiencia térmica del 18 % en 1939 en una turbina de gas de Neuchatel a la eficiencia actual del 40 % en operación de ciclo simple y alrededor del 55 % en ciclo combinado (más sobre esto a continuación) . En el futuro, la eficiencia de las turbinas de gas aumentará aún más, y se espera que la eficiencia aumente hasta el 45-47% en el ciclo simple y hasta el 60% en el ciclo combinado. Estas eficiencias esperadas son sustancialmente más altas que las de otros motores comunes, como las turbinas de vapor.

Ciclos de turbinas de gas

El diagrama de secuencia muestra lo que sucede cuando entra aire, pasa por la ruta del gas y sale de la turbina de gas. Normalmente, un ciclograma muestra la relación entre el volumen de aire y la presión del sistema. En la fig. 4a muestra el ciclo Brayton, que muestra el cambio en las propiedades de un volumen fijo de aire que pasa a través de una turbina de gas durante su operación. Las áreas clave de este ciclograma también se muestran en la representación esquemática de la turbina de gas en la fig. 4b.

Figura 4a. Diagrama del ciclo de Brayton en coordenadas P-V para el fluido de trabajo, que muestra los flujos de trabajo (W) y calor (Q).

Figura 4b. Ilustración esquemática de una turbina de gas que muestra puntos del diagrama del ciclo Brayton.

El aire se comprime del punto 1 al punto 2. La presión del gas aumenta mientras que el volumen del gas disminuye. Luego, el aire se calienta a presión constante desde el punto 2 hasta el punto 3. Este calor se produce cuando el combustible se introduce en la cámara de combustión y se quema continuamente.

El aire comprimido caliente del punto 3 comienza a expandirse entre los puntos 3 y 4. La presión y la temperatura en este intervalo caen y el volumen de gas aumenta. En el motor de la Fig. 4b, esto está representado por el flujo de gas desde el punto 3 a través de la turbina hasta el punto 4. Esto produce energía que luego se puede utilizar. En la Fig. 1a, el flujo se dirige desde el punto 3" al punto 4 a través de la boquilla de salida y produce empuje. El "trabajo útil" en la Fig. 4a se muestra mediante la curva 3'-4. Esta es la energía capaz de impulsar el eje de transmisión de un turbina de tierra o creando empuje para un motor de avión El ciclo Brighton termina en la Fig. 4 con un proceso en el que el volumen y la temperatura del aire disminuyen a medida que se libera calor a la atmósfera.

Figura 5. Sistema de circuito cerrado.

La mayoría de las turbinas de gas operan en un modo de ciclo abierto. En un circuito abierto, el aire se toma de la atmósfera (punto 1 en las Figs. 4a y 4b) y se expulsa a la atmósfera en el punto 4, por lo que el gas caliente se enfría en la atmósfera después de expulsarlo del motor. En una turbina de gas que opera en un ciclo cerrado, el fluido de trabajo (líquido o gas) se usa constantemente para enfriar los gases de escape (en el punto 4) en el intercambiador de calor (que se muestra esquemáticamente en la Fig. 5) y se envía a la entrada del compresor. . Dado que se utiliza un volumen cerrado con una cantidad limitada de gas, una turbina de ciclo cerrado no es un motor de combustión interna. En un sistema de ciclo cerrado, la combustión no puede sostenerse y la cámara de combustión convencional se reemplaza por un intercambiador de calor secundario que calienta el aire comprimido antes de que ingrese a la turbina. Calor proporcionado fuente externa, por ejemplo, un reactor nuclear, un horno de lecho fluidizado de carbón u otra fuente de calor. Se propuso utilizar turbinas de gas de ciclo cerrado en vuelos a Marte y otros vuelos espaciales de larga duración.

Una turbina de gas diseñada y operada de acuerdo con el ciclo Bryson (Figura 4) se denomina turbina de gas de ciclo simple. La mayoría de las turbinas de gas de las aeronaves funcionan con un ciclo simple, ya que es necesario mantener el peso y la dimensión frontal del motor lo más pequeños posible. Sin embargo, para uso terrestre o marítimo, es posible agregar equipos adicionales a la turbina de ciclo simple para aumentar la eficiencia y/o potencia del motor. Se utilizan tres tipos de modificaciones: regeneración, enfriamiento intermedio y doble calentamiento.

Regeneración prevé la instalación de un intercambiador de calor (recuperador) en el camino de los gases de escape (punto 4 en la Fig. 4b). El aire comprimido del punto 2 de la fig. 4b se precalienta en el intercambiador de calor por los gases de escape antes de entrar en la cámara de combustión (Fig. 6a).

Si la regeneración está bien implementada, es decir, la eficiencia del intercambiador de calor es alta y la caída de presión en el mismo es pequeña, la eficiencia será mayor que con un ciclo de turbina simple. Sin embargo, también se debe tener en cuenta el costo del regenerador. Los regeneradores se utilizaron en motores de turbina de gas en tanques Abrams M1, el principal tanque de guerra operación "Tormenta del desierto" y en motores de turbina de gas experimentales de automóviles. Las turbinas de gas con regeneración aumentan la eficiencia en un 5-6% y su eficiencia es aún mayor cuando funcionan con carga parcial.

Intercooling también implica el uso de intercambiadores de calor. Un intercooler (intercooler) enfría el gas durante su compresión. Por ejemplo, si el compresor consta de dos módulos, alta y baja presión, se debe instalar un intercooler entre ellos para enfriar el flujo de gas y reducir la cantidad de trabajo requerido para comprimir en el compresor de alta presión (Fig. 6b). El agente refrigerante puede ser aire atmosférico (los llamados enfriadores de aire) o agua (por ejemplo, agua de mar en la turbina de un barco). Es fácil demostrar que se incrementa la potencia de una turbina de gas con un intercooler bien diseñado.

calefacción doble se utiliza en turbinas y es una forma de aumentar la potencia de salida de una turbina sin cambiar el funcionamiento del compresor ni aumentar la temperatura de funcionamiento de la turbina. Si la turbina de gas tiene dos módulos, alta y baja presión, entonces se utiliza un sobrecalentador (generalmente otra cámara de combustión) para recalentar el flujo de gas entre las turbinas de alta y baja presión (Fig. 6c). Puede aumentar la potencia de salida en un 1-3%. El calentamiento dual en las turbinas de los aviones se realiza agregando un dispositivo de poscombustión en la boquilla de la turbina. Esto aumenta la tracción, pero aumenta significativamente el consumo de combustible.

La planta de energía de turbina de gas de ciclo combinado a menudo se abrevia como CCGT. Ciclo combinado significa una planta de energía en la que una turbina de gas y una turbina de vapor se usan juntas para lograr una mayor eficiencia que cuando se usan por separado. La turbina de gas impulsa un generador eléctrico. Los gases de escape de la turbina se utilizan para producir vapor en un intercambiador de calor, este vapor impulsa una turbina de vapor que también produce electricidad. Si se utiliza vapor para calentar, la planta se denomina central eléctrica de cogeneración. En otras palabras, en Rusia se usa comúnmente la abreviatura CHP (Heat and Power Plant). Pero en las plantas CHP, por regla general, no funcionan las turbinas de gas, sino las turbinas de vapor ordinarias. Y el vapor usado se usa para calefacción, por lo que CHP y CHP no son sinónimos. En la fig. 7 diagrama simplificado central de cogeneración, muestra dos motores térmicos instalados en serie. El motor superior es una turbina de gas. Transfiere energía al motor inferior: la turbina de vapor. La turbina de vapor luego transfiere el calor al condensador.

Figura 7. Esquema de una central de ciclo combinado.

La eficiencia del ciclo combinado \(\nu_(cc) \) se puede representar mediante una expresión bastante simple: \(\nu_(cc) = \nu_B + \nu_R - \nu_B \times \nu_R \) En otras palabras, es la suma de la eficiencia de cada una de las etapas menos su trabajo. Esta ecuación muestra por qué la cogeneración es tan eficiente. Suponga que \(\nu_B = 40%\) es un límite superior razonable para la eficiencia de una turbina de gas de ciclo Brayton. Una estimación razonable de la eficiencia de una turbina de vapor que opera en el ciclo Rankine en la segunda etapa de cogeneración es \(\nu_R = 30% \). Sustituyendo estos valores en la ecuación, obtenemos: \(\nu_(cc) = 0,40 + 0,30 - 0,40 \times 0,3 = 0,70 - 0,12 = 0,58\). Es decir, la eficiencia de dicho sistema será del 58%.

Este es el límite superior de la eficiencia de una central eléctrica de cogeneración. La eficiencia práctica será menor debido a la inevitable pérdida de energía entre etapas. Prácticamente en los sistemas de cogeneración puestos en marcha en los últimos años se ha conseguido una eficiencia del 52-58%.

Componentes de turbinas de gas

La operación de una turbina de gas se divide mejor en tres subsistemas: compresor, cámara de combustión y turbina, como se muestra en la Fig. 1. A continuación, revisaremos brevemente cada uno de estos subsistemas.

Compresores y turbinas

El compresor está conectado a la turbina por un eje común para que la turbina pueda hacer girar al compresor. Una turbina de gas de un solo eje tiene un solo eje que conecta la turbina y el compresor. Una turbina de gas de dos ejes (Fig. 6b y 6c) tiene dos ejes cónicos. El más largo está conectado a un compresor de baja presión ya una turbina de baja presión. Gira dentro de un eje hueco más corto que conecta el compresor de alta presión con la turbina de alta presión. El eje que conecta la turbina y el compresor de alta presión gira más rápido que el eje de la turbina y el compresor de baja presión. Una turbina de gas de tres ejes tiene un tercer eje que conecta la turbina y el compresor de media presión.

Las turbinas de gas pueden ser centrífugas o axiales, o una combinación. El compresor centrífugo, en el que el aire comprimido sale por todo el perímetro exterior de la máquina, es fiable, suele costar menos, pero está limitado a una relación de compresión de 6-7 a 1. Fueron muy utilizados en el pasado y todavía se utilizan en la actualidad. en pequeñas turbinas de gas.

En compresores axiales más eficientes y productivos, el aire comprimido sale a lo largo del eje del mecanismo. Este es el tipo más común de compresor de gas (ver figuras 2 y 3). Los compresores centrífugos constan de un gran número de secciones idénticas. Cada sección contiene una rueda giratoria con álabes de turbina y una rueda con álabes fijos (estatores). Las secciones están dispuestas de tal manera que el aire comprimido pasa secuencialmente a través de cada sección, entregando parte de su energía a cada una de ellas.

Las turbinas tienen un diseño más simple que un compresor, ya que es más difícil comprimir el flujo de gas que hacer que se expanda hacia atrás. Las turbinas axiales como las que se muestran en la fig. 2 y 3 tienen menos secciones que un compresor centrífugo. Hay pequeñas turbinas de gas que utilizan turbinas centrífugas (con inyección radial de gas), pero las turbinas axiales son las más comunes.

El diseño y fabricación de una turbina es difícil porque se requiere aumentar la vida útil de los componentes en la corriente de gas caliente. El problema de la confiabilidad del diseño es más crítico en la primera etapa de la turbina, donde las temperaturas son más altas. Se utilizan materiales especiales y un sofisticado sistema de refrigeración para fabricar álabes de turbina que se funden a una temperatura de 980-1040 grados centígrados en una corriente de gas cuya temperatura alcanza los 1650 grados centígrados.

la cámara de combustión

Un diseño exitoso de cámara de combustión debe cumplir con muchos requisitos, y su diseño adecuado ha sido un desafío desde los días de las turbinas de Whittle y von Ohin. La importancia relativa de cada uno de los requisitos para la cámara de combustión depende de la aplicación de la turbina y, por supuesto, algunos requisitos entran en conflicto entre sí. Al diseñar una cámara de combustión, los compromisos son inevitables. La mayoría de los requisitos de diseño están relacionados con el precio, la eficiencia y el respeto al medio ambiente del motor. Aquí hay una lista de requisitos básicos para una cámara de combustión:

1. Alta eficiencia de combustión de combustible en todas las condiciones de funcionamiento.
2. Bajas emisiones de combustible y monóxido de carbono (monóxido de carbono), bajas emisiones de óxido de nitrógeno bajo carga pesada y sin emisiones de humo visibles (minimización de la contaminación ambiental).
3. Pequeña caída de presión cuando el gas pasa a través de la cámara de combustión. Una pérdida de presión del 3-4% es una caída de presión típica.
4. La combustión debe ser estable en todos los modos de operación.
5. La combustión debe ser estable a muy bajas temperaturas y baja presión a gran altura (para motores de aviones).
6. La quema debe ser uniforme, sin pulsaciones ni interrupciones.
7. La temperatura debe ser estable.
8. Larga vida útil (miles de horas), especial para turbinas industriales.
9. usabilidad diferentes tipos Gasolina. Las turbinas terrestres suelen utilizar gas natural o combustible diésel. Para turbinas de queroseno de aviación.
10. La longitud y el diámetro de la cámara de combustión deben coincidir con el tamaño del conjunto del motor.
11. El costo total de propiedad de una cámara de combustión debe mantenerse al mínimo (esto incluye el costo inicial, los costos de operación y mantenimiento).
12. La cámara de combustión para motores de aeronaves debe tener un peso mínimo.

La cámara de combustión consta de al menos tres partes principales: carcasa, tubo de llama y sistema de inyección de combustible. La coraza debe soportar la presión de operación y puede ser parte del diseño de la turbina de gas. La coraza cierra un tubo de llama de paredes relativamente delgadas en el que tiene lugar la combustión y el sistema de inyección de combustible.

En comparación con otros tipos de motores, como los diésel y los motores de automóviles alternativos, las turbinas de gas producen la menor cantidad de contaminantes del aire por unidad de potencia. Entre las emisiones de las turbinas de gas, las más preocupantes son el combustible no quemado, el monóxido de carbono (monóxido de carbono), los óxidos de nitrógeno (NOx) y el humo. Aunque la contribución de las turbinas de los aviones a las emisiones contaminantes totales es inferior al 1 %, las emisiones directas a la troposfera se duplicaron entre los 40 y los 60 grados de latitud norte, lo que provocó un aumento del 20 % en las concentraciones de ozono. En la estratosfera donde vuelan los aviones supersónicos, las emisiones de NOx provocan el agotamiento del ozono. Ambos efectos son perjudiciales. ambiente, por lo que lo que debe suceder en el siglo XXI es reducir los óxidos de nitrógeno (NOx) en las emisiones de los motores de los aviones.

Este es un artículo bastante breve que trata de cubrir todos los aspectos de las aplicaciones de turbinas, desde la aviación hasta la energía, sin depender de fórmulas. Para familiarizarse mejor con el tema, puedo recomendar el libro "Turbina de gas en el transporte ferroviario" http://tapemark.narod.ru/turbo/index.html. Si omitimos los capítulos relacionados con las particularidades del uso de turbinas en ferrocarril– el libro sigue siendo muy claro, pero mucho más detallado.

Una turbina de gas, como motor térmico, combina las características de una turbina de vapor y un motor de combustión interna, en el que la energía del combustible durante su combustión se convierte directamente en trabajo mecánico. El fluido de trabajo de las turbinas de gas que funcionan en un ciclo abierto son los productos de la combustión del combustible, y el fluido de trabajo de las turbinas de gas que funcionan en un ciclo cerrado es aire limpio o gas que circula continuamente en el sistema. En los barcos se utilizan unidades de turbina de gas (GTU) que funcionan en ciclo abierto, con combustión de combustible a presión constante (p = const) y GTU que funcionan en ciclo cerrado.

Actualmente, las turbinas de gas marinas son de dos tipos: 1) turbocompresor y 2) con generadores de gas de pistón libre (SPGG).

En la fig. 101. El compresor 9 aspira aire atmosférico limpio, lo comprime a alta presión y lo entrega a través del conducto de aire3 en la cámara de combustión 2, donde simultáneamente a través de la boquilla1 se suministra combustible. El combustible, mezclado con aire, forma una mezcla de trabajo, que se quema cuandoR = constante Los productos de combustión resultantes se enfrían con aire y se envían a la ruta de flujo de la turbina. En las palas fijas 4, los productos de la combustión se expanden y entran en las palas del rotor 5 a alta velocidad, donde la energía cinética del flujo de gas se convierte en el trabajo mecánico de la rotación del eje. Por el tubo 6 salen los gases de escape de la turbina. La turbina de gas impulsa el compresor 9 y a través de la caja de cambios7 hélice 8. Para poner en marcha la unidad, se utiliza un motor de arranque 10, que hace girar el compresor a la velocidad mínima.

La misma figura muestra el ciclo teórico del GTP considerado en las coordenadas p - ? YS - T: AB - el proceso de compresión de aire en el compresor; VS-combustión de combustible a presión constante en la cámara de combustión; SD - expansión de gas en la turbina, SÍ - eliminación de calor de los gases de escape.

Para aumentar la eficiencia de la operación de la turbina de gas, se utiliza el calentamiento regenerativo del aire que ingresa a la cámara de combustión o la combustión escalonada del combustible en varias cámaras de combustión secuenciales que sirven a las turbinas individuales. Debido a la complejidad del diseño, rara vez se utiliza la combustión por etapas. Para aumentar la eficiencia efectiva de la instalación, junto con la regeneración, se utiliza compresión de aire en dos etapas, mientras que entre los compresores se incluye un intercooler de aire, que reduce la potencia requerida del compresor de alta presión.

En la fig. 102 es un diagrama de la planta de turbina de gas más simple con combustión de combustible enR = constante y recuperación de calor. Aire comprimido en el compresor1 , pasa por el regenerador 2 a la cámara de combustión3 , donde es calentado por el calor de los gases de escape que salen de la turbina 4 con una temperatura relativamente alta. El ciclo real de esta instalación se muestra en el diagrama S-T (Fig. 103): el proceso de compresión de aire en el compresor1 - 2 ; calentamiento del aire en el regenerador, acompañado de una caída de presión deR 2 antes deR 4 2 - 3; suministro de calor en el proceso de combustión de combustible 3 - 4; proceso real de expansión de gas en turbinas4-5 ; enfriamiento del gas en el regenerador, acompañado de pérdida de presión p 5 -R 1 5-6; escape de gas - eliminación de calor6-1 . La cantidad de calor que recibe el aire en el regenerador está representada por un área de 2"-2-3-3", y la cantidad de calor que desprenden los gases de escape en el regenerador por un área de 6 "-6-5-5". Estas áreas son iguales.

En una turbina de gas de ciclo cerrado, el fluido de trabajo gastado no ingresa a la atmósfera y, después del enfriamiento previo, se envía nuevamente al compresor. En consecuencia, el fluido de trabajo circula en el ciclo, no contaminado con productos de combustión. Esto mejora las condiciones de trabajo de las partes de flujo de las turbinas, lo que se traduce en una mayor confiabilidad de la instalación y aumenta su recurso motor. Los productos de la combustión no se mezclan con el fluido de trabajo y por lo tanto cualquier tipo de combustible es apto para la combustión.

En la fig. 104 muestra un diagrama esquemático de una turbina de gas de ciclo cerrado de un barco en todos los modos. El aire después del preenfriamiento en el enfriador de aire 4 ingresa al compresor5 , que es impulsado por una turbina de alta presión7 . El aire se envía desde el compresor al regenerador.3 , y luego en el calentador de aire 6, que realiza el mismo papel que la cámara de combustión en instalaciones de tipo abierto. Desde el calentador de aire, el aire de trabajo a una temperatura de 700 ° C ingresa a la turbina de alta presión7 , que gira el compresor y luego en la turbina de baja presión2 , que a través del reductor1 acciona la hélice de paso ajustable. El motor de arranque 8 está diseñado para poner en marcha la instalación. Las desventajas de las turbinas de gas de ciclo cerrado incluyen el volumen de los intercambiadores de calor.

De particular interés son las turbinas de gas de ciclo cerrado con reactor nuclear. En estas instalaciones, se utilizan helio, nitrógeno, dióxido de carbono como fluido de trabajo de las turbinas de gas (refrigerante). Estos gases no se activan en reactor nuclear. El gas calentado en el reactor a alta temperatura se envía directamente a trabajar en la turbina de gas.

Las principales ventajas de las turbinas de gas en comparación con las turbinas de vapor son: bajo peso y dimensiones, ya que no hay caldera y unidad condensadora con mecanismos y dispositivos auxiliares; rápida puesta en marcha y desarrollo de plena potencia en 10-15 minutos, muy bajo consumo de agua de refrigeración; facilidad de mantenimiento.

Las principales ventajas de las turbinas de gas en comparación con los motores de combustión interna son: la ausencia de un mecanismo de manivela y fuerzas de inercia asociadas; bajo peso y dimensiones a alta potencia (las GTU son 2-2,5 veces más livianas y 1,5-2 veces más cortas que los motores diesel); la capacidad de trabajar con combustible de baja calidad; costos operativos más bajos. Las desventajas de las turbinas de gas son las siguientes: una vida útil corta a altas temperaturas del gas (por ejemplo, a una temperatura del gas de 1173 ° K, la vida útil es de 500 a 1000 horas); menos que los motores diesel, eficiencia; ruido significativo durante el funcionamiento.

Actualmente, las turbinas de gas se utilizan como motores principales de los barcos de transporte marítimo. En algunos casos, las turbinas de gas de baja potencia se utilizan para impulsar bombas, generadores de energía de emergencia, compresores auxiliares, etc. Las turbinas de gas son de particular interés como motores principales para hidroalas y aerodeslizadores.

Turbina térmica de acción constante, en la que energía térmica el gas comprimido y calentado (generalmente productos de combustión de combustible) se convierte en trabajo mecánico de rotación en el eje; es un elemento estructural de un motor de turbina de gas.

El calentamiento del gas comprimido, por regla general, se produce en la cámara de combustión. También es posible realizar calentamiento en un reactor nuclear, etc. Las turbinas de gas aparecieron por primera vez a fines del siglo XIX. como motor de turbina de gas y en términos de diseño, se acercaron a una turbina de vapor. Estructuralmente, una turbina de gas es una serie de bordes de álabes estacionarios dispuestos ordenadamente del aparato de toberas y bordes giratorios del impulsor, que como resultado forman una parte de flujo. La etapa de turbina es un aparato de tobera combinado con un impulsor. La etapa consta de un estator, que incluye partes estacionarias (carcasa, álabes de boquilla, anillos protectores) y un rotor, que es un conjunto de partes giratorias (como álabes de rotor, discos, eje).

La clasificación de una turbina de gas se realiza de acuerdo con muchos caracteristicas de diseño: según la dirección del flujo de gas, el número de etapas, el método de uso de la diferencia de calor y el método de suministro de gas al impulsor. En la dirección del flujo de gas, las turbinas de gas se pueden distinguir axiales (las más comunes) y radiales, así como diagonales y tangenciales. En las turbinas de gas axiales, el flujo en la sección meridional se transporta principalmente a lo largo de todo el eje de la turbina; en turbinas radiales, por el contrario, es perpendicular al eje. Las turbinas radiales se dividen en centrípetas y centrífugas. En una turbina diagonal, el gas fluye en cierto ángulo con respecto al eje de rotación de la turbina. El impulsor de una turbina tangencial no tiene álabes; tales turbinas se utilizan con caudales de gas muy bajos, generalmente en instrumentos de medición. Las turbinas de gas son de una, dos y varias etapas.

El número de etapas está determinado por muchos factores: el propósito de la turbina, su esquema de diseño, la potencia total y desarrollada por una etapa, así como la caída de presión accionada. Según el método de aprovechamiento de la diferencia de calor disponible, se distinguen turbinas con etapas de velocidad, en las que gira únicamente el caudal en el impulsor, sin cambio de presión (turbinas activas), y turbinas con etapas de presión, en las que la presión disminuye tanto en el aparato de toberas y en las palas del rotor (turbinas de chorro). En las turbinas de gas parciales, el gas se suministra al impulsor a lo largo de una parte de la circunferencia del aparato de tobera oa lo largo de toda su circunferencia.

En una turbina multietapa, el proceso de conversión de energía consta de una serie de procesos sucesivos en etapas individuales. Se suministra gas comprimido y calentado a los canales entre álabes del aparato de toberas a una velocidad inicial, donde, en el proceso de expansión, una parte de la caída de calor disponible se convierte en la energía cinética del chorro de salida. Mayor expansión del gas y conversión de la gota de calor en trabajo útil ocurren en los canales entre álabes del impulsor. El flujo de gas, actuando sobre las palas del rotor, crea un par en el eje principal de la turbina. En este caso, la velocidad absoluta del gas disminuye. Cuanto menor sea esta velocidad, la mayor parte de la energía del gas se convierte en trabajo mecánico en el eje de la turbina.

La eficiencia caracteriza la eficiencia de las turbinas de gas, que es la relación entre el trabajo extraído del eje y la energía de gas disponible frente a la turbina. La eficiencia efectiva de las modernas turbinas de etapas múltiples es bastante alta y alcanza el 92-94%.

El principio de funcionamiento de una turbina de gas es el siguiente: un compresor inyecta gas en la cámara de combustión, se mezcla con aire, forma una mezcla de combustible y se enciende. Los productos de combustión resultantes a alta temperatura (900-1200 °C) pasan a través de varias filas de álabes montados en el eje de la turbina y hacen que la turbina gire. La energía mecánica resultante del eje se transmite a través de una caja de cambios a un generador que genera electricidad.

Energía térmica Los gases que salen de la turbina entran en el intercambiador de calor. Además, en lugar de generar electricidad, la energía mecánica de la turbina puede utilizarse para hacer funcionar diversas bombas, compresores, etc. El combustible más utilizado para las turbinas de gas es el gas natural, aunque esto no excluye la posibilidad de utilizar otro tipo de combustibles gaseosos. . Pero al mismo tiempo, las turbinas de gas son muy caprichosas y exigen mucho la calidad de su preparación (son necesarias ciertas inclusiones mecánicas, humedad).

La temperatura de los gases que salen de la turbina es de 450-550 °С. La relación cuantitativa de energía térmica a energía eléctrica en turbinas de gas varía de 1,5:1 a 2,5:1, lo que permite construir sistemas de cogeneración que se diferencian por el tipo de refrigerante:

1) uso directo (directo) de gases calientes de escape;
2) producción de vapor de baja o media presión (8-18 kg/cm2) en una caldera externa;
3) producción de agua caliente (mejor cuando la temperatura requerida supera los 140 °C);
4) producción de vapor a alta presión.

Los científicos soviéticos B. S. Stechkin, G. S. Zhiritsky, N. R. Briling, V. V. Uvarov, K. V. Kholshchevikov, I. I. Kirillov y otros hicieron una gran contribución al desarrollo de las turbinas de gas. La creación de turbinas de gas para plantas de turbinas de gas estacionarias y móviles se logró por extranjeros empresas (la suiza Brown-Boveri, en la que trabajó el famoso científico eslovaco A. Stodola, y Sulzer, la estadounidense General Electric, etc.).

En el futuro, el desarrollo de las turbinas de gas depende de la posibilidad de aumentar la temperatura del gas frente a la turbina. Esto se debe a la creación de nuevos materiales resistentes al calor y sistemas de refrigeración fiables para las palas del rotor con una mejora significativa en la trayectoria del flujo, etc.

Gracias a la transición generalizada en la década de 1990. gas natural como principal combustible para la generación de energía, las turbinas de gas han ocupado un segmento importante del mercado. A pesar de que la máxima eficiencia del equipo se logra con capacidades de 5 MW y superiores (hasta 300 MW), algunos fabricantes producen modelos en el rango de 1 a 5 MW.

Las turbinas de gas se utilizan en aviación y centrales eléctricas.

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