Д.В. Шевелев, С.А. Сомкин
2
низкий уровень выбросов, вибраций и шума, легкость и быстрота за-
пуска делают микроГТУ основным конкурентом газопоршневым уста-
новкам и дизель-генераторам на рынке оборудования для распределен-
ного производства энергии. Кроме того, микроГТУ позволяют парал-
лельно с электрической производить в большом количестве тепловую
энергию для работы систем горячего водоснабжения и отопления, осу-
ществления разнообразных технологических процессов.
Основным недостатком микроГТУ является низкая топливная
экономичность по сравнению с дизель-генераторами. Однако анализ
областей применения микроГТУ [2] показывает, что высокий КПД не
является главным требованием, предъявляемым к этим энергоуста-
новкам. Кроме того, высокая температура выхлопных газов позволя-
ет параллельно с электрической производить тепловую энергию в
виде горячей воды или пара (осуществлять когенерацию).
Постановка задачи.
Базовая конструкция микроГТУ типична —
это одноступенчатый центробежный компрессор
1
, кольцевая или
индивидуальная камера сгорания
2
и центростремительная турбина
3
(рис. 1) [3]. Ротор турбины — одновальный, с безредукторным при-
водом высокооборотного электрогенератора
4
, выдающего электри-
ческую энергию в сеть через преобразователь частоты (см. рис. 1).
Турбина двигателя, как правило, неохлаждаемая, так как малые раз-
меры проточной части не позволяют использовать сложные системы
охлаждения. Цикл — простой или регенеративный.
Рис. 1.
Конструктивная схема микроГТУ:
1
— центробежный компрессор;
2
— кольцевая камера сгорания;
3
— центростре-
мительная турбина;
4
— высокооборотный электрогенератор
Выбор оптимальных параметров микроГТУ на этапе термодинами-
ческого расчета базируется на анализе цикла Брайтона. Выбор степени
повышения давления в компрессоре и соответствующей ей удельной
работы двигателя определяет во многом эффективность всей энергети-
ческой установки, которая, основываясь на базовой проточной части,
может реализовывать как простой, так и регенеративный циклы, цикл с
утилизацией теплоты выхлопных газов.
