Подбор турбин

Выбор типа турбинной установки определяется следующими факторами: имеющейся площадью для размещения оборудования, типом используемого топлива, необходимой мощностью, наличием источника водоснабжения.

В условиях ограниченной площади важным параметром является отношение мощности к единице объема оборудования, МВт/м3, позволяющее оценить необходимую площадь для размещения основного и вспомогательного оборудования. Для газотурбинных блоков отношение мощности к единице объема, МВт/м3, существенно выше, чем для паротурбинных, т.к. паротурбинная установка требует наличия энергетического котла, конденсатора, наличия системы охлаждения оборотного или проточного типа.

Газотурбинные установки небольшой мощности, примерно до 30 МВт могут поставляться пекеджорами таких установок в блочно-модульном исполнении максимальной заводской готовности, не требуя строительства здания для размещения котельного оборудования и самой паровой турбины. Общая масса оборудования газотурбинных установок при той же мощности также будет существенно ниже по сравнению с паротурбинной установкой.

Основным ограничением применения газовых турбин является максимальная единичная мощность газотурбинной установки, не превышающая 570 МВт, в то время как для паровых турбин максимальная единичная мощность достигает 1200-1400 МВт.

Все паровые турбины требуют высокого качества питательной воды, особенно работающие на сверхкритических параметрах, установленных в блоке с прямоточными парогенераторами. В прямоточных парогенераторах испарение и перегрев воды происходят за один проход через поверхности теплообмена. В связи с этим повышаются требования к качеству воды и затрудняется удаление солей и шлама из прямоточных парогенераторов, в отличие от парогенераторов барабанного типа, где за счет многократного прохождения между верхним и нижним барабанами возможна эффективная периодическая и непрерывная продувка.

Парогенераторы прямоточного и барабанного типа для паротурбинных блоков 300-1200 МВт имеют существенные габариты и высоту, требуют для своего размещения строительства специальных зданий большой высоты. Паровые турбины таких блоков размещаются в отдельном цехе.

Паротурбинные установки всех типов требуют наличия системы циркуляции охлаждающей воды, для конденсации отработавшего в турбине пара. Охлаждение циркуляционной воды вызывает необходимость строительства градирен в случае замкнутой системы охлаждения, что увеличивает площадь строительства и приводит к росту капитальных затрат.

Указанные сложности ограничивают возможности применения паровых турбин при отсутствии необходимой площади для размещения оборудования и также увеличивают капитальные затраты по сравнению с газотурбинными блоками.
Считается, что стоимость строительства 1 кВт установленной мощности для газотрубинных и парогазовых блоков составляет около 1 500 евро, включая стоимость проектирования, монтажа и самого оборудования.

Неоспоримым преимуществом паротурбинных блоков является большой ресурс оборудования, 50 лет и более, а также более низкие эксплуатационные затраты по ремонту и обслуживанию по сравнению с газотурбинными блоками.
Преимуществом газотурбинных установок является компактность и более низкие капитальные затраты, отсутствие парогенератора, системы хим. водоподготовки. Существенную долю эксплуатационных затрат газовых турбин может составлять замена воздушных фильтров КВОУ, устанавливаемых на входе в компрессорную часть газовой турбины.

Недостатком газовых турбин является сравнительно небольшой ресурс проточной части, лопаток турбины и камеры сгорания. Стоимость ремонта и замены выработавших свой ресурс компонентов газовой турбины могут составлять значительную долю от стоимости самой турбины.