Тэс двигатели


Тепловые электростанции или мини ТЭС выбираем оптимальный вариант

Для помещений, которые необходимо отапливать и в то же время подавать стабильное электричество часто используют специальное оборудование. Одним их оптимальных для таких случаев устройств являются маломощные тепловые электростанции. Но почему именно они нашли столь широкое применение в таких сооружениях как бассейны и спортивные комплексы, школы и клиники? Чтобы ответить на этот вопрос стоит более детально изучить из конструктивные особенности и принцип действия.

Устройство маломощных тепловых энегростанций

Мини-ТЭС представляет собой несколько блоков и электронных приборов, объединенных в единое целое. Их совместная работа позволяет преобразовывать тепловую энергию в электрическую путем сжигания топлива.

В зависимости от модели это может быть:

  • Газ;
  • Дизель;
  • Бензин.

В состав блоков входят:

  • Двигатель;
  • Генератор;
  • Теплообменники;
  • Радиатор;
  • Распределительный щит;
  • Выхлопная система;
  • Автоматика.

Работа двигателя приводит к вращению вала генератора, который отвечает за преобразование кинетической энергии в электричество. Но так как при этом выделяется тепло, то оно по теплообменникам может быть отведено в систему отопления или подогрева воды. Его излишки удаляются системой принудительного охлаждения. А отработанные газы выводятся через выхлопную трубу.

Если выразить работу тепловых электростанций двумя словами, но она основывается на технологии когенерации, а у некоторых моделей и тригенерации. В первом случае оборудование обеспечивает объект электричеством и теплом, а во втором – еще и холодом. Управление такой системой осуществляется с распределительного щита при помощи системы автоматики. Обычно этот блок располагается в отдельном помещении.

Виды и их особенности применения

Существуют различные модификации таких установок:

  • Паровые турбины;
  • Газотурбинные;
  • Газопоршневые генераторы.

Мини-тепловые электростанции могут иметь конденсационные или противодавленческие паровые турбины. Первые применяются на объектах, где электростанции используются для выработки электричества. Хотя при необходимости они могут обеспечивать и отбор пара.

Смотрим видео, принцип работы оборудования:

Противодавленческие турбины позволяют использовать пар на отопительные нужды. Но они в отличие от конденсационных более сложные и дорогие.

Газотурбинные установки представлены линейкой от 1 до 300 МВт, но наиболее эффективными считаются имеющие мощность от 5 МВт. Выделяемое ими тепло поступает к потребителю с водой или паром.

Газопоршневые ТЭС считаются самыми распространенными. Их использование экономически выгодно, так как затраты на их строительство и эксплуатацию наиболее низкие. Однако мощность таких агрегатов ограничивается 80 МВт.

Достоинства и недостатки ТЭС

У мини-тепловых электростанций очень много положительных качеств, поэтому их использование растет с каждым годом. Сегодня они способны обеспечивать такие преимущества как:

  • Стабильное и качественное энергоснабжение, причем с постоянным уровнем напряжения и тепла;
  • Возможность использования одной установки для производства электричества и отопления, что позволяет решить две самые важнейшие задачи в эксплуатации объекта;
  • Относительно невысокая стоимость вырабатываемой энергии, что позволяет сэкономить значительную сумму по сравнению с использованием обычной электросети;
  • Высокие экологические качества, благодаря производству тепла и электричества, а при необходимости и холода для кондиционирования помещений;
  • Быстрая окупаемость, поскольку в составе одной мини-ТЭС может использоваться до 12 генераторов, причем мощность одного достигает 9 кВт;
  • Экономия на ремонте теплосетей, так как установка располагается в непосредственной близости к объекту;
  • Небольшие размеры дают возможность размещения оборудования не только на прилегающей к объекту территории, но и непосредственно на его площадях;
  • Оперативные сроки строительства и ввода в эксплуатацию не превышающие 3 месяцев при возможности использования оборудования до 25 лет;
  • Простая и удобная эксплуатация;
  • Высокая надежность.

Кроме того, использование такого оборудования позволяет значительно снизить финансовую зависимость потребителя от постоянного роста цен на электроэнергию и тепло. Согласно производимым подсчетам экономия составляет 100%.

Критерии выбора оборудования

Строительство таких установок сегодня является идеальным решением для самых различных объектов. Объясняется это высокой экономической эффективностью их эксплуатации, а также сравнительно дешевой энергией.

Тепловые энергостанции выбирают в следующих случаях:

  1. Если затраты на производство и передачу энергии другим способом будут неоправданно высокими;
  2. Когда централизованные системы электро- и теплоснабжения не способны обеспечить необходимые мощности;
  3. Если получаемое электричество имеет низкое качество или его недостаточно.

Есть и еще один аспект – это более экологичная работа мини-ТЭС по сравнению с агрегатами, осуществляющими выработка отдельно тепловой или электроэнергии.

На что еще стоит обратить внимание, так это вид используемого топлива. Существуют электростанции, работающие на:

  • Газе;
  • Дизеле;
  • Древесине или угле.

Выбор одного из них зависит от более доступного для конкретного объекта. Но следует учитывать, что дизельное топливо считается одним из самых дорогих и экологически грязных, поэтому его применяют только в случае, когда недоступно другое.

Чаще всего выбирают природный газ, так как он относится к самым доступным и недорогим видам топлива.

Обзор различных марок мини-ТЭС

модель Omega 100

Не всегда есть возможность строительства здания под оборудование. В этом случае можно использовать модульную мини-ТЭС. Они выпускаются в специальных контейнерах, которые могут легко и оперативно перемещаться на необходимый объект.

Среди них стоит отметить модель Omega 100. Она относится к контейнерным ГПУ и предназначена для широкого круга потребителей. Линейка этих мини-ТЭС включает в себя установки мощностью от 400 до 4300 кВА с напряжением в 0,4; 6,3; 10 кВ.

Из газопоршневых тепловых электростанций этой марки могут создаваться каскады, содержащие до 10 модулей, при этом номинальная мощность достигает 43 тысяч кВА. Отличительной чертой этих установок является использование газовых двигателей компании MWM.

Установка Омега совместима с системой ALFA. Поэтому в дополнение к ней допускается использование модулей Альфа как пиковых тепловых источников. Это позволяет создавать полноценные мини-ТЭС.

Установка серии ATGL

Находит широкое применение и газопоршневая установка серии ATGL. Она может использоваться в качестве основного или резервного источника энергии. В линейку ATGL входят агрегаты мощностью от 100 кВт. При этом их ресурс не превышает 200 тысяч часов, а капитальный ремонт рекомендуется проводить после 60 000 часов эксплуатации.

Среди газотурбинных установок стоит отметить продукцию под маркой Turbomach. Такие установки состоят из газовой турбины и узлов, обеспечивающих ее функционирование. Мощность таких мини-ТЭС может достигать 300 МВт.

Заключение

Все больше задумываясь над экологической обстановкой человек старается выбирать оборудование, которое если и влияет на окружающую среду, то хотя бы, не причиняя ей при этом вреда. Среди установок, вырабатывающих электроэнергию и тепло, такими являются мини-ТЭС. Они являются одними из самых экологически чистых и к тому же позволяют значительно снизить стоимость электричества. Поэтому их использование в последнее время становится наиболее популярным.

generatorvolt.ru

Газотурбинные электростанции (ГТЭС). Преимущества газотурбинных электростанций. ГТЭС комбинированного цикла



Газотурбинная электростанция. Преимущества газотурбинных электростанций. ГТЭС комбинированного цикла. Схема газотурбинной электростанции комбинированного цикла.

Газотурбинная электростанция — современная, высокотехнологичная установка, генерирующая электричество и тепловую энергию.

Основу газотурбинной электростанции составляют один или несколько газотурбинных двигателей - силовых агрегатов, механически связанных с электрогенератором и объединенных системой управления в единый энергетический комплекс. Газотурбинная электростанция может иметь электрическую мощность от двадцати киловатт до сотен мегаватт. Газотурбинная электростанция способна отдавать потребителю значительное количество тепловой энергии - с коэффициентом ~ 1:2 по отношению к электрической мощности.

Газотурбинная электростанция - тепловая электростанция, в которой в качестве привода электрического генератора используется газовая турбина.

Газотурбинные электростанции появились как станции, работающие на продуктах подземной газификации углей. Первая такая Газотурбинная электростанция в СССР — Шатская буроугольная подземногазовая электростанция (Тульская обл.) — была сооружена в районе залегания высокозольного и влажного бурого угля. Угольные газотурбинные электростанции широкого применения не получили главным образом из-за быстрого износа лопаток газовых турбин под воздействием содержащихся в газах частиц угля.

В 50-60-х гг. 20 в. в мировой практике получили широкое распространение газотурбинные электростанции с газотурбинными двигателями. Их суммарная мощность к 1970 превысила 2000 Мвт. Так, в США и Великобритании тепловые блоки мощностью свыше 500 Мвт, как правило, снабжаются газотурбинными установками мощностью 25-35 Мвт для покрытия нагрузок в часы «пик». Получили также распространение автоматические газотурбинные электростанции на базе авиационных турбин с 2-4 газовыми турбоагрегатами (каждый мощностью 10-20 Мвт).

Конструктивно газотурбинные электростанции могут быть размещены на полуприцепах-фургонах или железнодорожных платформах и использованы в местах новых разрабатываемых месторождений полезных ископаемых, особенно в районах месторождений нефти, где газотурбинные электростанции могут работать на попутном газе, или в районах строительств в качестве временных электростанций. Газотурбинные электростанции могут также служить резервными источниками мощности, включаемыми в случае возникновения в энергосистемах аварийных ситуаций. Газотурбинные электростанции, предназначенные для покрытия нагрузок в часы «пик», имеют облегчённую тепловую схему безрегенерационного типа, кпд порядка 20-25%; стоимость установленного КВТ таких электростанций составляет примерно 50% стоимости установленного КВТ современной ТЭС.

Газотурбинные электростанции имеют, как правило, высокую степень автоматизации и дистанционное управление. Пуск станции и приём нагрузки, а также работа вспомогательного оборудования (например, пополнение топливных и масляных баков) обычно автоматизируются.

Передвижные газотурбинные электростанции применяются редко, т. к. имеют низкий кпд и относительно высокую стоимость оборудования по сравнению, например, с дизельными электростанциями.

Существуют проекты атомных газотурбинных электростанций (США), в которых рабочий газ (гелий), нагретый до 800-1000°С, будет поступать от высокотемпературных графито-газовых реакторов.

Преимущества газотурбинных электростанций

Основные преимущества газотурбинных электростанций:

  • ГТЭС весьма надежны. В среднем, длительность работы основных узлов без капитального ремонта составляет до 100-130 тыс. часов.
  • КПД самой газотурбинной установки составляет порядка 51%, а при утилизации уходящих газов, общий КПД достигает уже 93%
  • Газотурбинные электростанции, как уже было отмечено выше, имеют довольно небольшие размеры, что значительно уменьшает срок строительства, и, соответственно, позволяет им быстро окупаться.
  • Газотурбинные электростанции довольно экологичны, чему в последнее время уделяется все больше внимания.
  • ГТЭС могут работать в полностью автоматическом режиме, а возможность полной диагностики состояния оборудования или основных узлов станции, простота управления и, соответственно, минимальное количество обслуживающего персонала делают их наиболее оптимальным решением в самых различных ситуациях.

ГТЭС комбинированного цикла

Рис. Схема газотурбинной электростанции комбинированного цикла

В настоящее время основным типом электростанций является электростанции комбинированного цикла. Это парогазовые установки (STAG).

Парогазовые электростанции представляют собой сочетание газовой и паровой турбины. Электростанции комбинированного типа на базе парогазовых установок обладают очень высоким КПД – 58%, а также более экологически чистые, т.к. они производят гораздо меньше выбросов парниковых газов.

Парогазовые установки могут работать на природном газе или жидких видах топлива (дизельное топливо, солярка, мазут), а комбинированность достигается в результате утилизации отработанных газов. Газы, образующиеся в результате горения топлива, не только приводят в действие основную турбину, но и поступают в специальный котел-утилизатор. Здесь они нагревают водяной пар, и в результате высокого давления последнего, приводится в действие паровая турбина, передающая энергию на второй генератор.

Именно благодаря такой совокупности выработки энергии и достигается высокая эффективность работы электростанции комбинированного типа на базе парогазовой установки.



www.gigavat.com

Основные принципы работы ТЭС

Реферат по дисциплине «Введение в направление»

Выполнил студент Михайлов Д.А.

Новосибирский государственный технический университет

Новосибирск, 2008

Введение

Электрическая станция – энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Тип электрической станции определяется прежде всего видом природной энергии. Наибольшее распространение получили тепловые электрические станции (ТЭС), на которых используется тепловая энергия, выделяемая при сжигании органического топлива (уголь, нефть, газ и др.). На тепловых электростанциях вырабатывается около 76% электроэнергии, производимой на нашей планете. Это обусловлено наличием органического топлива почти во всех районах нашей планеты; возможностью транспорта органического топлива с места добычи на электростанцию, размещаемую близ потребителей энергии; техническим прогрессом на тепловых электростанциях, обеспечивающим сооружение ТЭС большой мощностью; возможностью использования отработавшего тепла рабочего тела и отпуска потребителям, кроме электрической, также и тепловой энергии (с паром или горячей водой) и т.п.[2] Тепловые электрические станции, предназначенные только для производства электроэнергии, называют конденсационными электрическими станциями (КЭС). Электростанции, предназначенные для комбинированной выработки электрической энергии и отпуска пара, а также горячей воды тепловому потребителю имеют паровые турбины с промежуточными отборами пара или с противодавлением. На таких установках теплота отработавшего пара частично или даже полностью используется для теплоснабжения, вследствие чего потери теплоты с охлаждающей водой сокращаются. Однако доля энергии пара, преобразованная в электрическую, при одних и тех же начальных параметрах на установках с теплофикационными турбинами ниже, чем на установках с конденсационными турбинами. Теплоэлектростанции, на которых отработавший пар наряду с выработкой электроэнергии используется для теплоснабжения, называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ).[3]

Основные принципы работы ТЭС

На рис.1 представлена типичная тепловая схема конденсационной установки на органическом топливе.

Рис.1 Принципиальная тепловая схема ТЭС

1 – паровой котёл; 2 – турбина; 3 – электрогенератор; 4 – конденсатор; 5 – конденсатный насос; 6 – подогреватели низкого давления; 7 – деаэратор; 8 – питательный насос; 9 – подогреватели высокого давления; 10 – дренажный насос.

Эту схему называют схемой с промежуточным перегревом пара. Как известно из курса термодинамики, тепловая экономичность такой схемы при одних и тех же начальных и конечных параметрах и правильном выборе параметров промежуточного перегрева выше, чем в схеме без промежуточного перегрева.

Рассмотрим принципы работы ТЭС. Топливо и окислитель, которым обычно служит подогретый воздух, непрерывно поступают в топку котла (1). В качестве топлива используется уголь, торф, газ, горючие сланцы или мазут. Большинство ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. За счёт тепла, образующегося в результате сжигания топлива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар поступает по паропроводу в паровую турбину (2). Назначение которой превращать тепловую энергию пара в механическую энергию.

Все движущиеся части турбины жёстко связаны с валом и вращаются вместе с ним. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору следующим образом. Пар высокого давления и температуры, имеющий большую внутреннюю энергию, из котла поступает в сопла (каналы) турбины. Струя пара с высокой скоростью, чаще выше звуковой, непрерывно вытекает из сопел и поступает на рабочие лопатки турбины, укрепленные на диске, жёстко связанном с валом. При этом механическая энергия потока пара превращается в механическую энергию ротора турбины, а точнее говоря, в механическую энергию ротора турбогенератора, так как валы турбины и электрического генератора (3) соединены между собой. В электрическом генераторе механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление и температуру, поступает в конденсатор (4). Здесь пар с помощью охлаждающей воды, прокачиваемой по расположенным внутри конденсатора трубкам, превращается в воду, которая конденсатным насосом (5) через регенеративные подогреватели (6) подаётся в деаэратор (7).

Деаэратор служит для удаления из воды растворённых в ней газов; одновременно в нём, так же как в регенеративных подогревателях, питательная вода подогревается паром, отбираемым для этого из отбора турбины. Деаэрация проводится для того, чтобы довести до допустимых значений содержание кислорода и углекислого газа в ней и тем самым понизить скорость коррозии в трактах воды и пара.

Деаэрированная вода питательным насосом (8) через подогреватели (9) подаётся в котельную установку. Конденсат греющего пара, образующийся в подогревателях (9), перепускается каскадно в деаэратор, а конденсат греющего пара подогревателей (6) подаётся дренажным насосом (10) в линию, по которой протекает конденсат из конденсатора (4).[1]

Наиболее сложной в техническом плане является организация работы ТЭС на угле. Вместе с тем доля таких электростанций в отечественной энергетике высока (~30%) и планируется её увеличение.

Технологическая схема такой электростанции, работающей на углях, показана на рис.2.

Рис.2 Технологическая схема пылеугольной ТЭС

1 – железнодорожные вагоны; 2 – разгрузочные устройства; 3 – склад; 4 – ленточные транспортёры; 5 – дробильная установка; 6 – бункера сырого угля; 7 – пылеугольные мельницы; 8 – сепаратор; 9 – циклон; 10 – бункер угольной пыли; 11 – питатели; 12 – мельничный вентилятор; 13 – топочная камера котла; 14 – дутьевой вентилятор; 15 – золоуловители; 16 – дымососы; 17 – дымовая труба; 18 – подогреватели низкого давления; 19 – подогреватели высокого давления; 20 – деаэратор; 21 – питательные насосы; 22 – турбина; 23 – конденсатор турбины; 24 – конденсатный насос; 25 – циркуляционные насосы; 26 – приемный колодец; 27 – сбросной колодец; 28 – химический цех; 29 – сетевые подогреватели; 30 – трубопровода; 31 – линия отвода конденсата; 32 – электрическое распределительное устройство; 33 – багерные насосы.

Топливо в железнодорожных вагонах (1) поступает к разгрузочным устройствам (2), откуда с помощью ленточных транспортёров (4) направляется на склад (3), со склада топливо подаётся в дробильную установку (5). Имеется возможность подавать топливо в дробильную установку и непосредственно от разгрузочных устройств. Из дробильной установки топливо поступает в бункера сырого угля (6), а оттуда через питатели – в пылеугольные мельницы (7). Угольная пыль пневматически транспортируется через сепаратор (8) и циклон (9) в бункер угольной пыли (10), а оттуда питателями (11) к горелкам. Воздух из циклона засасывается мельничным вентилятором (12) и подаётся в топочную камеру котла (13).

Газы, образующиеся при горении в топочной камере, после выхода из неё проходят последовательно газоходы котельной установки, где в пароперегревателе (первичном и вторичном, если осуществляется цикл с промежуточным перегревом пара) и водяном экономайзере отдают теплоту рабочему телу, а в воздухоподогревателе – подаваемому в паровой котёл воздуху. Затем в золоуловителях (15) газы очищаются от летучей золы и через дымовую трубу (17) дымососами (16)выбрасываются в атмосферу.

Шлак и зола, выпадающие под топочной камерой, воздухоподогревателем и золоуловителями, смываются водой и по каналам поступают к багерным насосам (33), которые перекачивают их на золоотвалы.

Воздух, необходимый для горения, подаётся в воздухоподогреватели парового котла дутьевым вентилятором (14). Забирается воздух обычно из верхней части котельной и (при паровых котлах большой производительности) снаружи котельного отделения.

Перегретый пар от парового котла (13) поступает к турбине (22).

Конденсат из конденсатора турбины (23) подаётся конденсатными насосами (24) через регенеративные подогреватели низкого давления (18) в деаэратор (20), а оттуда питательными насосами (21) через подогреватели высокого давления (19) в экономайзер котла.

Потери пара и конденсата восполняются в данной схеме химически обессоленной водой, которая подаётся в линию конденсата за конденсатором турбины.

Охлаждающая вода подаётся в конденсатор из приемного колодца (26) водоснабжения циркуляционными насосами (25). Подогретая вода сбрасывается в сбросной колодец (27) того же источника на некотором расстоянии от места забора, достаточном для того, чтобы подогретая вода не подмешивалась к забираемой. Устройства для химической обработки добавочной воды находятся в химическом цехе (28).

В схемах может быть предусмотрена небольшая сетевая подогревательная установка для теплофикации электростанции и прилегающего посёлка. К сетевым подогревателям (29) этой установки пар поступает от отборов турбины, конденсат отводится по линии (31). Сетевая вода подводится к подогревателю и отводится от него по трубопроводам (30).

Выработанная электрическая энергия отводится от электрического генератора к внешним потребителям через повышающие электрические трансформаторы.

Для снабжения электроэнергией электродвигателей, осветительных устройств и приборов электростанции имеется электрическое распределительное устройство собственных нужд (32).[1]

Заключение

В реферате представлены основные принципы работы ТЭС. Рассмотрена тепловая схема электростанции на примере работы конденсационной электрической станции, а так же технологическая схема на примере электростанции работающей на углях. Показаны технологические принципы производства электрической энергии и теплоты.

Список литературы

Стерман Л.С. Тепловые и атомные электрические станции: Учебник для вузов / Л.С. Стерман, В.М. Лавыгин, С.Г. Тишин. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 416 с.

Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов / Под ред. В.Я. Гиршфельда. – М: Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.

Елизаров Д.П. Теплоэнергетические установки электростанций: Учебник для вузов / Д.П. Елизаров. – М.: Энергоиздат, 1982. – 264 с.

mirznanii.com

ТЭС/ТЭЦ - ГК "НЭКО"

Мини-ТЭС это станция, которая совместно вырабатывает электроэнергию и тепло. На этих станциях главное - выработка электроэнергии. Очень часто большое количество тепла, выработанное станцией, просто выкидывается в атмосферу: не эффективно сжигается топливо и теряются значительные деньги. Любому предприятию, как правило, всегда необходима как электроэнергия, так и тепловая энергия в течении года.

 

Существуют технологии, где при выработке электроэнергии тепло не выделяется - это гидроэлектростанции, солнечные батарей. В данном разделе мы рассматриваем мини -ТЭС, где в качестве топлива используются горючие органические вещества.

 

 

Мини-ТЭС по типу исполнения_________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Мини-ТЭС по типу исполнения можно условно разделить на следующие группы.

 

Стационарное исполнение мини-ТЭС

 

Стационарное исполнение мини ТЭС- это когда всю станцию монтируют на месте установки. Проект на мини-ТЭС делается на всю станцию по индивидуальному проекту. Преимуществом является, что в проекте на станцию можно предусмотреть практически все пожелания заказчика: количество и площади помещений, степень автоматизации, количество используемого оборудования. Соответственно, в стационарном исполнении мини-ТЭС в дальнейшем обеспечит комфортное обслуживание оборудования станции. При больших электрических мощностях станции проектируют по строго индивидуальным проектам.

 

Основной недостаток – это то, что сроки проектирования и строительства мини-ТЭС при стационарном исполнении дольше, чем в случае строительства мини-ТЭС модульного/ контейнерного исполнения, т. к. модули поставляются с завода в максимально собранном виде.

 

 

 

Модульное/ контейнерное исполнение мини-ТЭС

 

Модульное/ контейнерное исполнение мини-ТЭС представляет собой один, два и более контейнеров с установленными внутри ГПУ, вырабатывающими электроэнергию, и дополнительными контейнерами с вспомогательным оборудованием, объединённые в общую систему. В систему дополнительно могут входить: пиковая котельная, распределительный пункт (РП), трансформаторы собственных нужд, диспетчерская, дополнительные помещения - склады, мастерские. Дополнительные блоки могут быть изготовлены в контейнерном или в стационарном исполнении.

 

 

Основными преимуществами модульной/ контейнерной мини-ТЭС являются:

 

• максимальная заводская готовность контейнеров с оборудованием,

 

• отсутствие необходимости в строительстве единого здания мини-ТЭС,

 

• минимизация общестроительных работ на площадке монтажа мини-ТЭС,

 

• упрощение процесса монтажа и подключения контейнеров на площадке монтажа,

 

• в случае использования сертифицированных контейнерных установок упрощается процедура проектирования и экспертизы мини-ТЭС,

 

• простота интеграции генерирующего оборудования в энергосистему заказчика.

 

• модульная (контейнерная) схема реализации мини-ТЭС позволяет производить поэтапное расширение генерируемых мощностей.

 

 

Основными недостатками модульного (контейнерного) исполнения является ограниченная единичная мощность энергоустановки в одном контейнере, стесненность контейнера усложняет обслуживание оборудования внутри него.

 

 

 

 

Мини-ТЭС по типу применяемого оборудования_________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Мини-ТЭС по типу применяемого оборудования можно условно разделить на следующие группы.

 

Мини-ТЭС на базе поршневых двигателей, работающих на:

 

• природном газе

 

• сжиженом газе

 

• сопутствующем газе, при нефтедобычи и на различных химических производствах

 

• пиролизном газе

 

• солярке, бензине, керосине.

 

 

Мини-ТЭС на базе газовых и паровых турбин

 

 

 

Мини-ТЭС на базе поршневых установок (газопоршневых, дизельных)

 

Используются на теплоэлектростанциях, имеют ряд особенностей и преимуществ:

 

• высокий электрический КПД – до 46%,

 

• постоянный электрический КПД во всем интервале температур -30 до +25 °С,

 

• неограниченное количество «пуска/остановки» двигателя, что не влияет на общий моторесурс двигателя,

 

• время до принятия нагрузки после старта составляет 2-3 минуты,

 

• эффективная топливная составляющая при получении электроэнергии, КПД: электроэнергия/ тепло/ потери = 45/ 45/ 10,

 

• ресурс до капитального ремонта составляет до 100 000 рабочих часов,

 

• капитальный ремонт проводится непосредственно на месте монтажа установки,

 

• стоимость самих установок ниже чем стоимость турбин,

 

• сброс/ наброс мощности не более 10% от номинала газопоршневого двигателя,

 

• газопоршневые двигатели работают в диапазоне мощностей 30-100% от номинальной мощности, без сокращения ресурса двигателя,

 

• вес и габариты по сравнению с турбинами на много больше,

 

• шумы – низкочастотные.

 

 

 

Мини ТЭС на базе турбинных установок

 

Особенности турбинных установок, используемых на теплоэлектростанциях:

 

• при газовом цикле низкий электрический КПД, – до 25%. КПД: электроэнергия/ тепло/ потери = 25/ 60/ 10; электрическое КПД можно поднять до 48% при условии строительства если мини ТЭС работает по парогазовому циклу, но на малых мощностях такие станции работают не надежно,

 

• единичный наброс/ сброс мощности не ограничен работают в диапазоне 0-100% от номинальной нагрузки без сокращения ресурса турбины,

 

• существенное сокращение моторесурса установки при частых операциях «пуск/остановка»,

 

• компактные размеры,

 

• работают на высоком давлении газа (в большинстве случаев необходим дожимной компрессор),

 

• ресурс до капитального ремонта составляет до 72 000 рабочих часов,

 

• капитальный ремонт проводится в специализированных организациях,

 

• имеют малый вес, габариты,

 

• шумы высокочастотные.

 

 

 

 

Мини-ТЭС по месту установки_________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Мини-ТЭС по типу установки:

 

Крышная мини-ТЭС

 

Крышная мини-ТЭС – это энергоцентр, размещенный непосредственно на кровле здания или на специальной конструкции, рассчитанной на нагрузки от строительных конструкций здания/ контейнеров и оборудования в целом мини-ТЭС.

 

Крышными мини-ТЭС могут оборудоваться вновь строящиеся, реконструируемые здания в случаях стеснённости территории или экономико-технической целесообразности организации центрального электроснабжения, подтверждаемые соответствующими расчетами. Требования, предъявляемые к кровле здания, такие же, как требования, предъявляемые к крышным котельным.

 

 

Встроенная мини-ТЭС

 

Встроенная мини-ТЭС – это энергоцентр, встроенный в здание.

 

Встроенными мини-ТЭС, как и в случае с крышными мини-ТЭС, могут оборудоваться вновь строящиеся, реконструируемые и капитально ремонтируемые здания в случае отсутствия практической возможности или экономико-технической целесообразности организации центрального электроснабжения, подтверждаемое соответствующими расчетами. Требования предъявляемое к помещению где устанавливается оборудование мини ТЭС такие же как и требования предъявляемое к встроенным котельным. Допускается проектирование и строительство встроенных мини ТЭС для производственных, общественных, административных и бытовых зданий, исключением.

 

Встроенные мини-ТЭС запрещены к применению:

 

• в жилых многоквартирных зданиях,

 

• в зданиях школ и детских дошкольных учреждениях,

 

• в зданиях лечебных учреждений с круглосуточным пребыванием больных,

 

• в зданиях спальных корпусов санаториев и домов отдыха,

 

• смежно, под и над помещениями общественных, административных и бытовых зданий с одновременным пребыванием в них более 50 человек,

 

• над и под производственными помещениями и складами категорий «А» и «Б» по взрывопожарной и пожарной опасности.

 

 

Пристроенная мини-ТЭС

 

Пристроенная мини-ТЭС представляет собой отдельное пристроенное здание или группу контейнеров, примыкающее непосредственно к одной из наружных стен здания. Не допускается применять пристроенные мини-ТЭС к зданиям стационаров больниц и поликлиник, детских дошкольных учреждений и школ, спальных корпусов школ-интернатов. В отдельных случаях, по согласованию с местными органами надзора, осуществляется пристройка мини-ТЭС к упомянутым зданиям, при условии примыкания ее со стороны вспомогательных обслуживающих помещений, в которых исключено пребывание людей по предназначению зданий.

 

 

Отдельно стоящая мини ТЭС

 

Отдельно стоящая мини-ТЭС - это энергоцентр, устанавливаемый на определённом удалении от промышленных, жилых или общественных зданий.

 

Общая производительность отдельно стоящих мини-ТЭС определяется исключительно технико-экономическими расчетами. Здания и сооружения отдельно стоящих мини-ТЭС могут быть выполнены в стационарном и блочно-модульном исполнении.

 

 

 

 

Мини-ТЭС по виду топлива_________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Мини-ТЭС можно разделить на следующие группы:

 

Мини-ТЭС работающие на:

 

• природномй газе,

 

• сжиженом газе,

 

• сопутствующем газе при нефтедобычи и на различных химических производствах,

 

• пиролизном газе,

 

Мини-ТЭС, работающие на жидком топливе

 

Мини-ТЭС, работающие на биогазе

 

Мини-ТЭС, работающие на твердом топливе

 

 

Газовые мини-ТЭС

 

Самый распространенный вид топлива в российской энергетике - природный газ.

 

Преимущества использования природного газа в качестве топлива для мини-ТЭС:

 

• природный газ, являясь наиболее дешевым топливом, позволяет производить более дешевую электроэнергию,

 

• низкая стоимость капитального строительства по сравнению со строительством мини-ТЭС на других видах сырья, так как нет необходимости строить склады топлива и разрабатывать системы утилизации отработанного топлива и очистки дымовых газов,

 

• природный газ – это самый экологический вид топлива, уровень выбросов NOx в разы меньше, чем при использовании жидкого или твердого топлива,

 

 

Недостатком использования природного газа в качестве топлива можно считать следующие причины:

 

• не везде есть возможность подключиться к газовой трубе,

 

• затраты на подключения к природному газу перекрывают всю экономическую целесообразность строительства мини-ТЭС на природном газе.

 

 

Расходы на подключения к газовой трубе в результате выводят финансовые результаты на окупаемость проекта строительства в срок 10-15 лет. Целесообразнее подключиться к существующим электрическим сетям.

 

В таких случаях необходимо рассмотреть варианты строительства мини-ТЭС на местном или привозном сырье. Решения определяет технико-экономическое обоснование (ТЭО). Мы не раз сталкивались с тем, что после составления нами ТЭО, целесообразнее подключиться к общей энергосистеме.

 

 

 

Мини-ТЭС, работающие на жидком топливе

 

В качестве жидкого топлива на мини-ТЭС преимущественно используется дизельное топливо, в редких случаях керосин, бензин.

 

Преимущества использования дизеля в качестве топлива:

 

• независимость от наружных коммуникаций (автономность работы),

 

• более «либеральные» требования к установке оборудования и эксплуатации электростанции.

 

 

Недостатки использования дизеля в качестве топлива для мини-ТЭС:

 

• необходимость в топливохранилище,

 

• высокая стоимость жидкого топлива,

 

• высокая себестоимость электроэнергии.

 

 

Чаще всего такие электростанции используются как:

 

• временные источники электроэнергии,

 

• резервные источники электроэнергии,

 

• в условиях невозможности получения электроэнергии от других видов топлива.

 

Примерами могут служить: установка генераторов на строительных площадках в качестве временных, в больницах, узлах связи и прочих учреждениях, где необходимо резервное питания. Генераторные установки установленные на буровых вышках, деревнях дальнего севера, где другого электроснабжения просто нет.

Мини-ТЭС работающие по парогазовому циклу. Как написано было выше, мини-ТЭС, где установлена газовая турбина, электрическое КПД составляет 25% .Для того что бы повысить электрическое КПД на мини-ТЭС на выходе с газовой турбины устанавливают котел утилизатор на выходе из которого получают пар. Далее пар пускают в паровую турбину, которая дополнительно вырабатывает электроэнергию, в этом случае электрическое КПД достигает более 48%. В основном эта технология применима к ТЭС большой мощности от 50 МВт и выше. Эти станции работают на постоянных мощностях и плохо переносят сброс/ наброс мощности.

 

Мини-ТЭС, работающие на местном виде топлива

 

Местный вид топлива – это, как правило, твердый вид топлива, за исключением пиролизного газа и газа полученного от химических производств и органических отходов животноводческих ферм. Виды твердого топлива, используемые для работы ТЭЦ и ТЭС, это, как правило: уголь, различные отходы деревообработки, в том числе и щепа, торф, топливные пиллеты и брикеты из древесины, торфа, угольной пыли, различные отходы сельского хозяйства и промышленных предприятий.

 

Принцип работы следующий: топливо сжигается в котле где получают пар. Далее пар поступает в турбину, где вырабатывается электроэнергия.

 

ГК «НЭКО», имея опыт проектирования и строительства мини-ТЭС под «ключ», на этапе подготовки технического задания на проектирование и строительства мини-ТЭС поможет Вам в выборе типа применяемого оборудования, определении места установки мини-ТЭС.

 

 

 

 

gkneko.ru


Смотрите также