Generatory konwencjonalne Streszczenie

Generatory konwencjonalne
Streszczenie
W tym rozdziale opisane są generatory konwencjonalne stosowane najczęściej w
hybrydowych systemach zasilania. Generatory działające na zasadzie silnika
spalinowego są używane do wytwarzania energii elektrycznej w różnym zakresie – od
kilkudziesięciu W do 60 MW w przypadku elektrowni. Silniki o zapłonie iskrowym (cykl
Otta) do wytwarzania energii elektrycznej używają benzyny jako preferowanego
paliwa, choć mogą być przerobione do zasilania propanem, gazem ziemnym lub
biogazem. Silniki wysokoprężne (cykl Diesla) wymagają zasilania olejem napędowym
lub olejem opałowym. Mogą być też przystosowane do zasilania dwoma rodzajami
paliwa.
Silnik spalinowy wykorzystuje cylindryczna komorę spalania, wzdłuż której porusza
się tłok. Układ połączenia tłoka z wałem korbowym transformuje ruch posuwisty tłoka
w ruch obrotowy. Główną różnicą pomiędzy cyklami Otta i Diesla jest sposób zapłonu
paliwa. Silniki spalinowe maja krótki rozruch, dobrze podążają za zmianą obciążenia i
charakteryzują się wysoką niezawodnością. Stosuje się je głównie jako awaryjne
źródła energii, źródła energii w hybrydowych systemach zasilania i w zastosowaniach,
gdzie potrzebne jest jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej.
Silniki spalinowe można sklasyfikować na wiele sposobów np. wg rodzaju używanego
paliwa, prędkości silnika, układu cylindrów itd. Do podstawowych parametrów silników
należą: moc nominalna i prędkość, liczba i układ cylindrów, pojemność silnika, masa i
maksymalny moment obrotowy. Podstawową wartością charakteryzującą silnik jest
ilość całkowitej wykonanej pracy w cyklu. Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia
ich wydajność spada. Dzieje się tak również, gdy silnik jest niedociążony.
Zakres mocy turbin gazowych zaczyna się od około 1 MW a kończy na setkach MW.
Zakres mocy mikroturbin gazowych zawiera się w przedziale 30 – 400 kW. Turbiny
gazowe mogą być stosowane w wielu konfiguracjach: 1) praca w cyklu prostym 2)
praca w trybie odzyskiwania traconego ciepła z wydechu turbiny i przekształcania go
w użyteczną energię termiczną i 3) praca połączonych ze sobą turbin: gazowej i
parowej.
Mikroturbiny spalają gazy i paliwa ciekłe w celu wytworzenia wysokiego momentu
obrotowego, który obraca generator prądu. Turbiny te pracują z dużymi prędkościami i
działają na tej samej zasadzie, co turbiny gazowe (cykl Braytona). Jednakże, ich
temperatury wlotu mogą sięgać maksymalnie 985oC.
Podstawowymi wskaźnikami wydajności dla mikroturbin gazowych są: wydajność
cyklu i moc turbiny. W turbinach gazowych i mikroturbinach moc wyjściowa i
wydajność zmniejszają się wraz z temperaturą otoczenia i wysokością. Jeśli nie jest
potrzebna cała moc mikroturbiny, redukowana jest temperatura wlotu. Wraz ze
spadkiem generowanej mocy spada również wydajność turbiny.
LdV Project HYPOS-DILETR, WP3
Summary “Conventional Generators”