Αυτόνομες πηγές ενέργειας για επιχειρήσεις

Συμπλεκόμενοι ατμοστρόβιλοι (mini-CHP)

Λόγω της συνεχούς άνοδος των τιμών του ηλεκτρικού ρεύματος, πολλές επιχειρήσεις που παράγουν και χρησιμοποιούν υδρατμούς για τεχνολογικές ανάγκες και θέρμανση, στρέφονται στην ανεξάρτητη παραγωγή του, χρησιμοποιώντας ατμογεννήτριες μπλοκ με τουρμπίνα αντίθλιψης για συνδυασμένη παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.

Η πλειονότητα των λεβητοστασίων βιομηχανικής και παραγωγής-θέρμανσης βιομηχανικών και δημοτικών επιχειρήσεων είναι εξοπλισμένα με λέβητες ατμού κορεσμένου ή ελαφρώς υπέρθερμου ατμού για πίεση 1,4 MPa με παραγωγικότητα 10-25 t / h.

Η χρήση μιας μονάδας στροβίλου στο δικό μας λεβητοστάσιο θα επιτρέψει:

• σημαντική μείωση της ποσότητας της αγοραζόμενης ηλεκτρικής ενέργειας για την πλήρη αυτάρκεια,

• μείωση της δηλωμένης ισχύος,

• να αντισταθμίσουν πλήρως την άεργο ισχύ των ηλεκτρικών τους εγκαταστάσεων χρησιμοποιώντας τη σύγχρονη γεννήτρια της μονάδας στροβίλου.

Ένα σχηματικό διάγραμμα μιας γεννήτριας στροβίλου (TGU) σε ένα λεβητοστάσιο φαίνεται στο σχ. 1.

Ρύζι. 1. Σχέδιο γεννήτριας στροβίλου σε λεβητοστάσιο (mini-CHP)

Οι αρθρωτές στροβιλογεννήτριες που είναι εγκατεστημένες στο μηδενικό επίπεδο του λεβητοστασίου έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με περαιτέρω χρήση του ατμού που καταναλώνεται στην εγκατάσταση για τεχνολογικές ανάγκες και ανάγκες θέρμανσης. Δομικά, οι μονάδες κατασκευάζονται με τη μορφή συμπαγών μονάδων ισχύος με 100% εργοστασιακή ετοιμότητα, που αποτελούνται από έναν στρόβιλο αντίθλιψης, μια ηλεκτρική γεννήτρια και ένα κιβώτιο ταχυτήτων, τοποθετημένα μαζί με πρόσθετο εξοπλισμό σε μια κοινή δεξαμενή λαδιού και τοποθετημένο ξεχωριστό εξοπλισμό.

Οι γεννήτριες στροβίλων περιλαμβάνουν ένα σύστημα τροφοδοσίας λαδιού κυκλοφορίας, ένα τοπικό υδροδυναμικό σύστημα για αυτόματη ρύθμιση του στροβίλου και προστασία έκτακτης ανάγκης και ένα σύστημα ελέγχου και προστασίας γεννήτριας. Οι ελεγκτές ρυθμιστή επιτρέπουν χειροκίνητο έλεγχο και διασφαλίζουν τη λήψη σημάτων ηλεκτρικού ελέγχου κατά τον απομακρυσμένο ή αυτόματο έλεγχο της συσκευής.

Οι στροβιλογεννήτριες είναι εξοπλισμένες με σύγχρονες γεννήτριες τύπου SG2 με ουδέτερη ισχύ εξόδου και ψύξη αέρα.

Τα σύνολα γεννητριών στροβίλων χαρακτηρίζονται από:

• υψηλή αξιοπιστία (περίοδος συνεχούς λειτουργίας τουλάχιστον 5000 ώρες),

• μεγάλη διάρκεια ζωής (25 χρόνια) και πόρος (100.000 ώρες),

• σημαντική περίοδος γενικής επισκευής (τουλάχιστον 5 χρόνια),

• ελάχιστη ποσότητα εργασιών εγκατάστασης και εκκίνησης,

• χαμηλό λειτουργικό κόστος,

• ευκολία συντήρησης και μη απαιτητικό σε επίπεδο εκπαίδευσης του προσωπικού σέρβις,

• λογική τιμή με σύντομη (1,5-2 χρόνια) περίοδο απόσβεσης,

• τη διαθεσιμότητα ενός συστήματος εξυπηρέτησης μετά την πώληση.

Σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων (GTES)

Σε αντίθεση με τον ατμοστρόβιλο (κύκλος ατμού Rankin για ατμό), στους κύκλους εγκατάστασης αεριοστροβίλου το ρευστό εργασίας είναι συμπιεσμένα αέρια που θερμαίνονται σε υψηλή θερμοκρασία. Ως τέτοια αέρια, χρησιμοποιείται συχνότερα ένα μείγμα αέρα και προϊόντων από την καύση υγρού (ή αερίου) καυσίμου.

Ένα σχηματικό διάγραμμα ενός αεριοστρόβιλου (GTU με είσοδο θερμότητας στο p = const) φαίνεται στο Σχήμα. 2.

Ρύζι. 2. Σχηματικό διάγραμμα σταθμού ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλου: CS — θάλαμος καύσης, CP — συμπιεστής, GT — αεριοστρόβιλος, G — γεννήτρια, T — μετασχηματιστής, M — κινητήρας εκκίνησης, cm — βοηθητικές ανάγκες, RU VN — εξοπλισμός διακοπής υψηλής τάσης

Ο αεροσυμπιεστής του κιβωτίου ταχυτήτων συμπιέζει τον ατμοσφαιρικό αέρα, αυξάνοντας την πίεση από το p1 πριν το p2 και τον τροφοδοτεί συνεχώς στον θάλαμο καύσης του καυστήρα. Η απαραίτητη ποσότητα υγρού ή αερίου καυσίμου τροφοδοτείται συνεχώς από ειδική αντλία.Τα προϊόντα καύσης που σχηματίζονται στον θάλαμο τον αφήνουν με θερμοκρασία t3 και πρακτικά την ίδια πίεση p2 (αν δεν ληφθεί υπόψη η αντίσταση) όπως στην έξοδο του ο συμπιεστής (p2 = p3). Επομένως, η καύση καυσίμου (δηλαδή η παροχή θερμότητας) λαμβάνει χώρα σε σταθερή πίεση.

Σε έναν αεριοστρόβιλο GT, τα προϊόντα καύσης διαστέλλονται αδιαβατικά, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία τους να μειώνεται σε t4 (σημείο 4), όπου T4 = 300 - 400 ° C και η πίεση μειώνεται σχεδόν στο ατμοσφαιρικό p1. Ολόκληρη η πτώση πίεσης p3 — p1 χρησιμοποιείται για την επίτευξη τεχνικού έργου στον στρόβιλο LTpr. Το BigI είναι μέρος αυτής της εργασίας LΓια να καταναλωθεί με την οδήγηση του συμπιεστή Rvalue LTpr-LΝα δαπανηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στην ηλεκτρική γεννήτρια G ή για άλλους σκοπούς.

Προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλου, χρησιμοποιείται μια μέθοδος για την ανάκτηση της θερμότητας των καυσαερίων από τον στρόβιλο. Σε αντίθεση με το προηγούμενο σχηματικό διάγραμμα (βλ. Εικ. 2), περιλαμβάνει έναν εναλλάκτη θερμότητας, όπου ο αέρας που πηγαίνει από τον συμπιεστή στον θάλαμο καύσης θερμαίνεται από τα καυσαέρια που εξέρχονται από τον στρόβιλο ή η θερμότητα των αερίων χρησιμοποιείται σε θερμάστρες αερίου. για λέβητες δικτύου για νερό ή σπατάλη θερμότητας.

Ο λέβητας απορριμμάτων θερμότητας (KU) για μονάδα αεριοστροβίλου (χωρητικότητας 20 MW) τύπου τυμπάνου με εξαναγκασμένη κυκλοφορία στα κυκλώματα εξάτμισης, διάταξη πύργου επιφανειών θέρμανσης με άνω απαγωγή καυσαερίων μπορεί να έχει ανοιχτή διάταξη ή να εγκατασταθεί σε Κτίριο. Ο λέβητας έχει το δικό του πλαίσιο, το οποίο είναι η κύρια δομή στήριξης για θέρμανση επιφανειών, σωληνώσεων, τυμπάνου και καμινάδας.

Το κύριο, εφεδρικό και καύσιμο έκτακτης ανάγκης για έναν αεριοστρόβιλο 20 MW είναι το ντίζελ ή το φυσικό αέριο. Το εύρος φορτίου εργασίας είναι 50 - 110% του ονομαστικού.

Οι σύγχρονοι αεριοστρόβιλοι στη Ρωσία βασίζονται σε αεριοστρόβιλους ισχύος 25-100 MW. Τα τελευταία χρόνια, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων ισχύος 2,5 - 25 MW έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένοι για την τροφοδοσία των κοιτασμάτων φυσικού αερίου και πετρελαίου.

Μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με έμβολα αερίου

Πρόσφατα, μαζί με σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων, σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με εμπορευματοκιβώτια που βασίζονται σε γεννήτριες εμβόλων αερίου που χρησιμοποιούν εξοπλισμό από την Caterpillar και άλλους έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως.

Οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας "Caterpillar" της σειράς G3500 είναι αυτόνομες μόνιμες και εφεδρικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας.Τα σετ γεννητριών εμβόλων αερίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας χρησιμοποιώντας τη θερμότητα ενός κινητήρα αερίου. Στο σχ. Το 5.8 δείχνει το ενεργειακό διάγραμμα (ενεργειακό ισοζύγιο) της εγκατάστασης εμβόλου αερίου.

Ρύζι. 3. Ενεργειακό διάγραμμα κινητήρα αερίου εμβόλου

Τέτοιες εγκαταστάσεις με ανάκτηση θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εγκαταστάσεις που καταναλώνουν ταυτόχρονα θερμότητα και ηλεκτρική ενέργεια, για παράδειγμα, σε εγκαταστάσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου, απομακρυσμένες οικιστικές και κοινοτικές υπηρεσίες (ηλεκτρισμός και θερμότητα μικρών χωριών κ.λπ.), σε λατομεία και ορυχεία, σε διάφορες βιομηχανικές επιχειρήσεις.

Ο κύριος εξοπλισμός περιλαμβάνει: Γεννήτρια αερίου Caterpillar, μονάδα ανάκτησης θερμότητας, δοχείο, σύστημα παροχής αερίου καυσίμου, σύστημα αυτόματης πλήρωσης λαδιού κινητήρα, ηλεκτρικό εξοπλισμό και σύστημα ελέγχου.

Σταθμοί παραγωγής ενέργειας ντίζελ

Τα τελευταία χρόνια, οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας ντίζελ με ισχύ από 4,5 έως 150 MW έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένοι με τη χρήση αυτοματοποιημένων δίχρονων κινητήρων ντίζελ χαμηλής ταχύτητας με υπερσυμπιεστή και ηλεκτρικές γεννήτριες για τάση 6 ή 10 kV, συχνότητας εναλλασσόμενου ρεύματος 50 ή 60 Hz.

Αυτές οι γεννήτριες ντίζελ λειτουργούν σταθερά σε βαρύ καύσιμο με ιξώδες έως 700 cG στους 50 ° C με περιεκτικότητα σε θείο έως και 5%, μπορούν επίσης να λειτουργήσουν σε οποιοδήποτε αέριο καύσιμο σε λειτουργία διπλού καυσίμου (σε μείγμα τουλάχιστον 8 % καυσίμου πετρελαίου), ενώ η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί περίπου το 50% της ενέργειας του καυσίμου που καίγεται, υπάρχει η ευκαιρία να αυξηθεί η απόδοση της εγκατάστασης λόγω της χρήσης της θερμότητας των καυσαερίων, λειτουργούν χωρίς να μειώνεται η απόδοση σε διαφορετικές κλιματικές συνθήκες, η διάρκεια ζωής των μονάδων είναι έως και 40 χρόνια με χωρητικότητα περίπου 8500 ώρες ετησίως.