Spalovací mikroturbíny – lepší než plynové motory

Spalovací mikroturbína je zajímavé, perspektivní, ale širší veřejnosti stále trochu neznámé zařízení. Přitom ve světě jde o velmi rozvinutý obor a na webových stránkách Asociace mikroturbín (www.mikroturbina.cz) je možno nalézt mnoho informací a kontaktů. Asociace pořádá jednou ročně seminář s řadou aktuálních přednášek odborníků z Česka i ze zahraničí.

Redakčně zkrácená verze. Celý článek vyšel v časopise Energie 21 č. 1/2015.

Spalovací mikroturbíny slouží zejména jako kogenerační jednotky. Pracují při vysokých otáčkách (100 tis. ot/min), mívají vzduchová ložiska a vzduchové chlazení. Většinou nepotřebují provozní kapaliny – ani mazací olej, ani chladicí kapalinu. Mají jediný pohyblivý díl – na hřídeli jsou radiální oběžná kola turbíny a vzduchového kompresoru i rotor generátoru s permanentním magnetem. Vysoké otáčky umožňují snížit velikost a hmotnost soustrojí. Provozní péče o turbíny je minimální a jejich údržba jednoduchá.

Základním palivem mikroturbín je zemní plyn, rutinně je zvládnuto i spalování bioplynu (bylo to předvedeno i v ČR) stejně jako topného oleje. Spalovat lze i další kapalná paliva (mj. kerosen, etanol, metanol i rostlinné oleje).

Nejnovětší typy mikroturbín se od starších turbín liší zejména účinností. Starší turbíny o výkonu jednotek MW mají účinnost jen kolem dvaceti procent, zatímco i nejmenší běžná mikroturbína o elektrickém výkonu 30 kW má účinnost o několik procentních bodů vyšší. Je to dáno použitím rekuperátoru vzduchu, který ohřívá nasávaný vzduch spalinami. Do spalovací komory se pak dostává již horký vzduch.

V budoucnu budou mikroturbíny plnohodnotně spalovat i syntetický (dřevní) plyn (syngas) na bázi rychle hořícího vodíku. Na malých zplynovačích se ve světě i v ČR pracuje. Hořák do mikroturbín však zřejmě dosud na běžném trhu není. Podle firmy Tarpo, s. r. o., bude použito tlakové zplynování s kompresorem na vstupu. Vysokotlaké zařízení bude menší a proces rychlejší.

Jenže přístup k inovacím je různý. Kdo alespoň trochu zná situaci v USA, musí uznat, že náš byrokratický systém podpory vědy a výzkumu není tím správným nástrojem. Vyhlásí-li v USA ministerstvo energetiky program zvýšení účinnosti spalovacích turbín, pak také bude nejspíš účinnost zvýšena a konkurenceschopnost amerických firem posílena. Naopak naše rozdávání drobků na různé strany bez spojování do funkčního celku umožní někomu chvíli přežít, šejdířům vydělat – ale téměř nic víc. Pro mě byla zážitkem návštěva University of California v L. A.  V šesti boxech zkoušeli hořáky a spalovací komory od nejmenších až po obrovské. Porovnávali i několik mikroturbín a pomohli oddělit špičkové výrobce od horších. Srovnávat to se stavem např. na ČVUT nelze. Neobstojí výmluva, že jsme malý stát. Naopak, protože jsme malý stát, musíme hospodařit s malými zdroji co nejpečlivěji.*

Ing. Jan Šurovský, předseda Asociace mikroturbín, jan.sur@seznam.cz

(Autor vydal publikaci „Spalovací turbíny od mikroturbín po elektrárny“, která pojednává také o velkých turbínách pro teplárny a elektrárny. Pro zájemce je stále k dispozici.)

Foto: Univerzalita mikroturbín – dobíjení baterií v hybridním autobusu. Foto archiv autora

Pozvánka na seminář: Asociace mikroturbín pořádá 19. 3. 2015 v Kuřimi seminář o spalovacích mikroturbínách. Zváni a vítáni jsou všichni zájemci o využití mikroturbín, vývojoví pracovníci malých energetických zařízení a potenciální výrobci komponent mikroturbín. Asociace uvítá i další zájemce o členství a o rozvoj nových technologií z řady oborů aplikací spalovacích mikroturbín. Přihlásit se lze na amt@sobriety.cz. Více informací je na www.mikroturbina.cz.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *