Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

МИНИ-ТЭЦ НА БАЗЕ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЕЛЬНЫХ

Солдатов А.И. 1 Обмайкин Д.А. 1 Выборнов М.В. 1 Лебедева Е.А. 1
1 Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
1. Энергетическая стратегия России на период до 2030г. Утверждена
Распоряжением правительства Российской федерации От 13 ноября 2009 г. № 1715-р
2. Еремин Л.М. Комбинированное производство электроэнергии-ключ к повышению энергоэффективности //Теплоэнергоэффективные технологии №1, 2001. С.3-10.
3. Лебедева Е.А., Гудков С.А. Мини-ТЭЦ на базе паровой производственно-отопительной котельной // ПНЖ №2, 2008. С.51-53.

В последние годы в России получили существенное развитие объекты малой энергетики [1,2], в том числе мини-ТЭЦ на базе водогрейных котельных.

Автономная выработка электрической энергии за счет установки электрогенераторов в действующих и проектируемых водогрейных котельных позволяет существенно повысить степень надежности теплогенерирующих установок и получить более дешевую электроэнергию.

Создание автономного источника электроснабжения повысит надежность котельной в условиях дефицита электрической энергии, а также в случаях аварийного отключения сетей централизованного электроснабжения [3].

В качестве альтернативы традиционному энергоснабжению применительно к водогрейным котельным используются газотурбинные (ГТУ) и газо-поршневые установки (ГПУ).

Сравнение ГТУ и ГПУ приводит к выбору газо-поршневого двигателя по следующим причинам: использование газовой турбины имеет существенный недостаток - дополнительные расходы на сооружение газокомпрессорной дожимающей станции, т.к. для ГТУ требуется газ с давлением 2,5 МПа, а в городских сетях давление газа не превышает 1,2 МПа. Кроме того, электрический КПД газо-поршневого двигателя выше на 10 %, чем у газовой турбины и составляет около 40% при полной нагрузке; при снижении нагрузки до 50% практически не изменяется, в то время как электрический КПД газовой турбины снижается почти в три раза.

Газо-поршневой когенератор представляет собой электрогенераторную установку с поршневым двигателем, работающим на природном газе, оснащенную системой утилизации выделяемой теплоты.

В качестве примера когенерации данного типа приведем газо-поршневую установку FG Wilson PG1000В, размещенную в помещении котельной ОАО «Агрокомбинат Горьковский». Схема когенерационной установки приведена на рис. 5.

Установка включает газо-поршневой агрегат, котел – утилизатор водогрейный КУВИ-69 и теплообменник пластичный серии №НН 47.0-16.

Максимальная энергетическая мощность когенерационной установки составляет 1000/800 кВа/кВт, расход топлива при 100% нагрузке – 258 м3/ч. Котел – утилизатор имеет тепловую мощность 640 кВт; площадь поверхности нагрева – 68,7 м2; расход воды – 36 т/ч.

Теплообменник имеет тепловую мощность 700 кВт, осуществляет нагрев воды до расчетной температуры – 100°С.

Lebedeva.tif

Рис. 1. Схема когенерационной установки FG Wilson PG1000В: 1 – газо-поршневой агрегат; 2 – котел-утилизатор КУВИ-69; 3 – удаление продуктов сгорания; 4 – пластинчатый теплообменник; 5 – сетевые насосы; 6-глушитель; Т1 – подающий трубопровод тепловой сети; Т2 – обратный трубопровод

Еще более эффективными окажутся системы тригенерации, т.е. выработка трех энергий – электричества, теплоты и холода.

В летний период, когда снижается тепловая нагрузка на отопление, возникнет возможность направить тепловой поток для работы адсорбционных установок.

На рис. 2 представлен фрагмент мини-ТЭЦ на базе крышной котельной многоэтажного общественного здания в Н.Новгороде, работающей по принципу тригенерации. Газопоршневая установка Cento T160S cнабжена дымогарным теплообменником SV 7.8 и глушителем TV7/8. Теплота воды, полученная в процессе охлаждения двигателя, используется в пластинчатом теплообменнике «Ридан» TMTL80.

Lebedeva1.tif

Рис. 2. Газопоршневая установка. Вид с фронта

В зимний и переходный периоды года в тригенерационной установке вырабатывается электроэнергия и теплота на нужды отопления; летом – электроэнергия и холод на нужды кондиционирования.

Таким образом, внедрение мини-ТЭЦ разных типов позволит существенно снизить затраты на потреблемую энергию, сократить расход топлива и улучшить состояние окружающей среды.


Библиографическая ссылка

Солдатов А.И., Обмайкин Д.А., Выборнов М.В., Лебедева Е.А. МИНИ-ТЭЦ НА БАЗЕ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЕЛЬНЫХ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 5-5. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14060 (дата обращения: 29.11.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074