Autonóm áramforrások vállalkozások számára

Reteszelő gőzturbinák (mini-CHP)

A villamosenergia-árak folyamatos emelkedése miatt számos vízgőzt technológiai és fűtési célra előállító és felhasználó vállalkozás átáll annak önálló előállítására, ellennyomásos turbinás blokk-gőzturbinás generátorokat használva kombinált hő- és villamosenergia-termelésre.

Az ipari és önkormányzati vállalkozások ipari és termelési-fűtő kazánházainak többsége telített vagy enyhén túlhevített gőzből készült gőzkazánokkal van felszerelve 1,4 MPa nyomásra, 10-25 t / h termelékenységgel.

A turbinás egység használata saját kazánházunkban lehetővé teszi:

• a vásárolt villamos energia mennyiségének jelentős csökkentése a teljes önellátás érdekében,

• a bejelentett teljesítmény csökkentése,

• villamos berendezéseik meddőteljesítményének teljes kompenzálására a turbinaegység szinkrongenerátorával.

A kazánházban lévő turbinagenerátor (TGU) vázlatos diagramja a 2. ábrán látható. 1.

Rizs. 1. A turbina generátor vázlata kazánházban (mini-CHP)

A kazánház nulla szintjén elhelyezett moduláris turbinás generátorok úgy vannak kialakítva, hogy a berendezésben elfogyasztott gőz további technológiai és fűtési felhasználásával villamos energiát termeljenek. Szerkezetileg az egységek kompakt, 100%-os gyári készenlétű hajtóművek formájában készülnek, amelyek egy ellennyomású turbinából, egy elektromos generátorból és egy sebességváltóból állnak, amelyeket kiegészítő berendezésekkel együtt egy közös olajtartályra helyeznek, és külön berendezéseket helyeznek el.

A turbinagenerátorok tartalmaznak egy keringtető olajellátó rendszert, egy helyi hidrodinamikus rendszert az automatikus turbinaszabályozáshoz és vészhelyzeti védelemhez, valamint egy generátorvezérlő és védelmi rendszert. A szabályozó vezérlők lehetővé teszik a kézi vezérlést és biztosítják az elektromos vezérlőjelek vételét a készülék távvezérlése vagy automatikus vezérlése során.

A turbina generátorok SG2 típusú szinkron generátorokkal vannak felszerelve, semleges kimeneti teljesítménnyel és léghűtéssel.

A turbina generátorkészleteket a következők jellemzik:

• nagy megbízhatóság (folyamatos üzemidő legalább 5000 óra),

• hosszú élettartam (25 év) és erőforrás (100 000 óra),

• jelentős javítási időszak (legalább 5 év),

• minimális telepítési és indítási munka,

• alacsony üzemeltetési költségek,

• könnyű karbantartás és igénytelen a kiszolgáló személyzet képzettségi szintjére,

• elfogadható ár rövid (1,5-2 év) megtérülési idővel,

• értékesítés utáni szolgáltatási rendszer elérhetősége.

Gázturbinás erőművek (GTES)

A gőzturbinától eltérően (Rankin gőzciklus a gőznél), a gázturbinás üzemi ciklusokban a munkaközeg magas hőmérsékletre hevített sűrített gáz. Ilyen gázként leggyakrabban levegő és folyékony (vagy gáznemű) tüzelőanyag égéséből származó termékek keverékét használják.

Egy gázturbina sematikus diagramja (GTU p = const hőbevitellel) az ábrán látható. 2.

Rizs. 2. Gázturbinás erőmű sematikus diagramja: CS — égéstér, CP — kompresszor, GT — gázturbina, G — generátor, T — transzformátor, M — indítómotor, cm — segédszükségletek, RU VN — nagyfeszültségű kapcsolóberendezés

A hajtómű légkompresszora összenyomja a légköri levegőt, növelve a nyomást p1-ről p2 előtt, és folyamatosan betáplálja az égő égésterébe. A szükséges mennyiségű folyékony vagy gáz halmazállapotú tüzelőanyagot egy speciális szivattyú folyamatosan szállítja, a kamrában keletkező égéstermékek t3 hőmérsékleten és gyakorlatilag ugyanolyan p2 nyomáson hagyják el (ha az ellenállást nem vesszük figyelembe), mint a kamrában. a kompresszor (p2 = p3). Ezért az üzemanyag elégetése (azaz hőellátás) állandó nyomáson megy végbe.

Egy GT gázturbinában az égéstermékek adiabatikusan kitágulnak, aminek következtében hőmérsékletük t4-re (4. pont) csökken, ahol T4 = 300 - 400 ° C, és a nyomás majdnem a légköri p1-re csökken. A teljes p3-p1 nyomásesést az LTpr turbinában történő műszaki munkák elvégzésére használják fel. BigI részese vagyok ennek a munkának, amelyet a kompresszor hajtásával kell elfogyasztani, az LTpr-LT értéket pedig a G elektromos generátorban történő villamosenergia-termelésre vagy más célokra fordítják.

A gázturbinás erőmű hatásfokának növelése érdekében módszert alkalmaznak a kipufogógázok hőjének visszanyerésére a turbinából. Az előző vázlatos rajztól eltérően (lásd 2. ábra) hőcserélőt tartalmaz, ahol a kompresszorból az égéstérbe kerülő levegőt a turbinából távozó kipufogógázok melegítik fel, vagy a gázok hőjét gázfűtőkben hasznosítják. hálózati víz- vagy hulladékhő-kazánokhoz.

Hulladékhő kazán (KU) dob típusú gázturbinás egységhez (teljesítménye 20 MW), az elpárologtató körökben kényszerkeringetéssel, felső füstgázelvezetővel ellátott fűtőfelület-torony elrendezésű lehet nyitott elrendezésű vagy beépíthető. épület. A kazán saját kerettel rendelkezik, amely a fűtőfelületek, csővezetékek, dob és kémény fő tartószerkezete.

Egy 20 MW-os gázturbina fő-, tartalék- és szükségüzemanyaga dízel vagy földgáz. Az üzemi terhelés tartománya a névleges 50-110%-a.

A modern oroszországi gázturbinás erőművek 25-100 MW teljesítményű gázturbinákon alapulnak. Az elmúlt években elterjedtek a 2,5-25 MW teljesítményű gázturbinás erőművek gáz- és olajmezők táplálására.

Gázdugattyús erőművek

A közelmúltban a gázturbinás erőművek mellett széles körben elterjedtek a Caterpillar és mások berendezéseit használó gázdugattyús generátorokon alapuló konténeres erőművek.

A G3500 sorozatú „Caterpillar” erőművek autonóm állandó és tartalék áramforrások.A gázdugattyús generátorkészletek mind elektromos, mind hőenergia előállítására használhatók a gázmotor hőjének felhasználásával. ábrán. Az 5.8 ábra a gázdugattyús üzem energiadiagramját (energiamérlegét) mutatja.

Rizs. 3. Gázdugattyús motor energiadiagramja

Az ilyen hővisszanyerős létesítmények olyan létesítményekben használhatók, amelyek egyidejűleg fogyasztanak hőt és villamos energiát, például olaj- és gázipari létesítményekben, távoli lakossági és kommunális szolgáltatásokban (kis falvak villamosenergia- és hőellátása stb.), kőbányákban és bányákban, különféle ipari vállalkozások.

A fő felszerelések a következők: Caterpillar gázmotor-generátor, hővisszanyerő egység, tartály, tüzelőanyag-ellátó rendszer, automatikus motorolaj-betöltő rendszer, elektromos berendezések és vezérlőrendszer.

Dízel erőművek

Az elmúlt években elterjedtek a 4,5-150 MW teljesítményű dízel erőművek az automatizált, alacsony fordulatszámú kétütemű keresztfejű, turbófeltöltős dízelmotorok és a 6 vagy 10 kV feszültségű, váltakozó áramú frekvenciájú elektromos generátorok használatával. 50 vagy 60 Hz.

Ezek a dízelgenerátorok stabilan dolgoznak nehéz tüzelőanyaggal, amelynek viszkozitása 700 cG 50 ° C-on, legfeljebb 5% kéntartalommal, bármilyen gáznemű tüzelőanyaggal is működhetnek kettős üzemanyag üzemmódban (legalább 8-as keverékben). az olajos tüzelőanyag %-a), míg a villamos energia kibocsátása az elégetett tüzelőanyag energiájának mintegy 50%-át teszi ki, lehetőség van a berendezés hatékonyságának növelésére a kipufogógázok hőjének hasznosítása miatt, üzemelnek. anélkül, hogy csökkentené a hatékonyságot különböző éghajlati viszonyok között, az egységek élettartama akár 40 év, kapacitása körülbelül 8500 óra évente.