Аутономни извори енергије за предузећа

Преплетене парне турбине (мини-ЦХП)

Због сталног раста цена електричне енергије, многа предузећа која производе и користе водену пару за технолошке потребе и грејање прелазе на њену самосталну производњу, користећи блок парне турбине са турбином против притиска за комбиновану производњу топлотне и електричне енергије.

Већина индустријских и производно-грејних котларница индустријских и комуналних предузећа опремљена је парним котловима засићене или благо прегрејане паре за притисак од 1,4 МПа са продуктивношћу од 10-25 т / х.

Коришћење турбинске јединице у сопственој котларници омогућиће:

• значајно смањење количине купљене електричне енергије до потпуне самоодрживости,

• смањење декларисане снаге,

• да у потпуности компензују реактивну снагу својих електричних инсталација помоћу синхроног генератора турбинске јединице.

Шематски дијаграм турбинског генератора (ТГУ) у котларници је приказан на сл. 1.

Пиринач. 1. Шема турбинског генератора у котларници (мини-ЦХП)

Модуларни турбогенератори постављени на нултом нивоу котларнице су пројектовани за производњу електричне енергије уз даље коришћење паре која се троши у инсталацији за технолошке и грејне потребе. Конструктивно, агрегати су направљени у облику компактних агрегата са 100% фабричке спремности, који се састоје од турбине против притиска, електричног генератора и мењача, постављених заједно са додатном опремом на заједнички резервоар за уље и постављене одвојене опреме.

Турбински генератори обухватају циркулациони систем за снабдевање уљем, локални хидродинамички систем за аутоматску регулацију турбине и заштиту у случају нужде и систем управљања и заштите генератора. Регулаторни контролери омогућавају ручну контролу и обезбеђују пријем електричних контролних сигнала током даљинског или аутоматског управљања уређајем.

Турбински генератори су опремљени синхроним генераторима типа СГ2 са неутралном излазном снагом и ваздушним хлађењем.

Турбинске генераторске сетове карактерише:

• висока поузданост (период непрекидног рада најмање 5000 сати),

• дуг радни век (25 година) и ресурс (100.000 сати),

• значајан период ремонта (најмање 5 година),

• минимални обим монтажних и пуштања у рад,

• ниски оперативни трошкови,

• лакоћа одржавања и незахтевност до нивоа обуке сервисног особља,

• разумна цена са кратким (1,5-2 године) периодом отплате,

• доступност система постпродајних услуга.

Гаснотурбинске електране (ГТЕС)

За разлику од парне турбине (Ранкин парни циклус за пару), у циклусима постројења гасних турбина радни флуид су компримовани гасови загрејани до високе температуре. Као такви гасови најчешће се користи мешавина ваздуха и продуката сагоревања течног (или гасовитог) горива.

Шематски дијаграм гасне турбине (ГТУ са уносом топлоте при п = цонст) је приказан на Сл. 2.

Пиринач. 2. Шематски дијаграм гаснотурбинске електране: ЦС — комора за сагоревање, ЦП — компресор, ГТ — гасна турбина, Г — генератор, Т — трансформатор, М — стартни мотор, цм — помоћне потребе, РУ ВН — расклопни апарат високог напона.

Ваздушни компресор мењача компримира атмосферски ваздух, повећавајући притисак од п1 пре п2 и непрекидно га уноси у комору за сагоревање горионика. Неопходну количину течног или гасовитог горива континуирано напаја специјална пумпа.Продукти сагоревања формирани у комори излазе из ње са температуром т3 и практично истим притиском п2 (ако се не узима у обзир отпор) као на излазу из коморе. компресор (п2 = п3). Због тога се сагоревање горива (тј. снабдевање топлотом) одвија при константном притиску.

У ГТ гасној турбини производи сагоревања адијабатски се шире, услед чега њихова температура опада на т4 (тачка 4), где је Т4 = 300 — 400 ° Ц, а притисак опада скоро до атмосферског п1. Цео пад притиска п3 — п1 се користи за добијање техничког рада у турбини ЛТпр. БигИ сам део овог посла Л Да се ​​потроши за покретање компресора РВредност ЛТпр-ЛТДа се ​​потроши за производњу електричне енергије у електричном генератору Г или у друге сврхе.

Да би се повећала ефикасност гаснотурбинске електране, користи се метод за поврат топлоте издувних гасова из турбине. За разлику од претходног шематског дијаграма (види слику 2), он укључује измењивач топлоте, где се ваздух који иде из компресора у комору за сагоревање загрева издувним гасовима који излазе из турбине, или се топлота гасова користи у гасним грејачима. за мрежне котлове за воду или отпадну топлоту.

Котао на отпадну топлоту (КУ) за гаснотурбински агрегат (капацитета 20 МВ) бубњастог типа са принудном циркулацијом у испарним круговима, уређење торња грејних површина са горњим одводом димних гасова може имати отворен распоред или се уградити у зграда. Котао има сопствени оквир, који је главна носећа конструкција за грејне површине, цевоводе, бубањ и димњак.

Главно, резервно и хитно гориво за гасну турбину од 20 МВ је дизел или природни гас. Опсег радног оптерећења је 50 - 110% од номиналног.

Савремене гаснотурбинске електране у Русији заснивају се на гасним турбинама снаге 25 — 100 МВ. Последњих година су за напајање гасних и нафтних поља постале распрострањене гаснотурбинске електране снаге 2,5 - 25 МВ.

Електране са гасним клипом

У последње време, заједно са гаснотурбинским електранама, широко се користе контејнерске електране на бази гасних клипних генератора који користе опрему компаније Цатерпиллар и других.

"Цатерпиллар" електране серије Г3500 су аутономни стални и резервни извори електричне енергије.Гасни клипни генераторски сетови се могу користити за генерисање електричне и топлотне енергије коришћењем топлоте гасног мотора. На сл. 5.8 приказан је енергетски дијаграм (енергетски биланс) постројења са гасним клипом.

Пиринач. 3. Енергетски дијаграм гасног клипног мотора

Овакве инсталације са рекуперацијом топлоте могу се користити у објектима који истовремено троше топлоту и електричну енергију, на пример, у нафтним и гасним објектима, удаљеним стамбеним и комуналним услугама (снабдевање електричном енергијом и топлотом малих села, итд.), у каменоломима и рудницима, у разна индустријска предузећа.

Главна опрема укључује: Цатерпиллар гасни мотор-генератор, јединицу за рекуперацију топлоте, контејнер, систем за снабдевање горивим гасом, систем за аутоматско пуњење моторног уља, електричну опрему и систем управљања.

Дизел електране

Последњих година су распрострањене дизел електране снаге од 4,5 до 150 МВ уз употребу аутоматизованих двотактних двотактних дизел мотора са укрштеним главама са турбопуњачем и електрогенератора за напон 6 или 10 кВ, фреквенцију наизменичне струје. 50 или 60 Хз.

Ови дизел генератори раде стабилно на тешко гориво са вискозитетом до 700 цГ на 50 ° Ц са садржајем сумпора до 5%, могу да раде и на било ком гасовитом гориву у режиму двоструког горива (у мешавини од најмање 8 % мазутног горива), док излаз електричне енергије чини око 50% енергије сагорелог горива, постоји могућност повећања ефикасности инсталације услед искоришћења топлоте издувних гасова, они раде без смањења ефикасности у различитим климатским условима, радни век јединица је до 40 година са капацитетом од око 8500 сати годишње.