Принцип когенерации. Схема когенерационной установки
Когенерационные установки представляют собой технологическое оборудование, используемое для совместного производства электро- и тепловой энергии. Процесс когенерации осуществляется посредством агрегата, включающего
в себя электрогенераторную установку с поршневым двигателем (газопоршневая электростанция) и систему утилизации вырабатываемого тепла. Применение электростанций с технологией когенерации позволяет
с используемого топлива получать две формы энергии — электрическую и тепловую. В качестве топлива для когенерационных установок на базе газопоршневых
электростанций может использоваться газ — природный, коксовый, биогаз, попутный нефтяной газ (ПНГ) и т.д. Когенерационные установки являются альтернативой существующему
энергоснабжению в промышленной и социально значимой сфере, что обуславливается очевидными преимуществами используемого агрегата.
Принцип действия когенерации позволяет использовать тепловую энергию, которая, как правило, уходит в атмосферу вместе с дымовым газом, либо через градирни.
В когенерационной установке имеются 4 основных узла:
- газопоршневой двигатель внутреннего сгорания
- электрогенератор
- система утилизации тепла
- система управления
Ниже представлена схема когенерационной установки на базе газопоршневой электростанции серии АГП производства ЗАО «ПФК «Рыбинсккомплекс», описан принцип действия когенерации:
Весь принцип работы системы утилизации тепла основан на использовании тепловой энергии выхлопных газов газопоршневой установки.
Жидкостный теплоноситель потребителя (вода) направляется в котёл-утилизатор выхлопных газов. Отходящие газы двигателя внутреннего сгорания проходят через кожухотрубный теплообменник, где производится перенос
тепловой энергии жидкостному теплоносителю когенерационной установки, нагревая его до температуры в 90 °С. Далее теплоноситель (вода) отправляется в тепловую сеть
потребителя.
Данный контур является основным тепловым контуром оборудования, так как именно здесь осуществляется передача тепловой мощности на теплообменник потребителя.
Тепловой баланс когенерационной установки, (если потребление тепловой энергии клиентом становится меньше, чем вырабатывается когенерационной установкой), обеспечивается байпасным клапаном, который отводит часть выхлопных газов, минуя котёл-утилизатор, в атмосферу через глушитель двигателя.
Отрасль применения когенерационных установок
Тепловая система когенерационной установки имеет значительный потенциал применения в следующих отраслях:
- пищевой
- текстильной
- оборонно-промышленной
- химической
- нефтеперерабатывающей (для утилизации ПНГ)
- в сфере ЖКХ
- в системах теплоснабжения общественно-социальных объектов и т.д.
Газопоршневые электростанции серии АГП и когенерационные установки производства ЗАО «ПФК «Рыбинсккомплекс» используются в качестве основного или резервного источника электро- и
теплоэнергии для промышленных предприятий и жилого сектора. Модельный ряд газопоршневых электростанций, на которые возможна установка системы утилизации тепла нашего производства:
АГП-60, АГП-100, АГП-150, АГП-200, АГП-250, АГП-315, АГП-350.
Организации, использующие когенерационную установку, обеспечивают собственные потребности в электро- и теплоэнергии, что в значительной степени снижает себестоимость выпускаемой продукции и возрастает энергетическая безопасность.
Источник
Когенерационные установки и электростанции на сжиженном газе
Газовые мини электростанции представляют собой систему производства электрической энергии из внутренней энергии топлива. Работают они на сжиженном или магистральном природном газе, биогазе, попутном газе.
Когенерационные установки — принцип действия достаточно прост. Основой конструкции является газопоршневой двигатель — это двигатель внутреннего сгорания. При сгорании топлива выделившаяся энергия используется генератором электрического тока. Двигатели могут применяться в установках, предназначенных, как для постоянной, так и для временных работ, а также для одновременного производства электрической и тепловой энергии (данный процесс называется «когенерация энергии»). В последнем случае такая установка получает название «когенерационная газопоршневая установка».
Когенерация энергии
Термин «когенерация» обозначает комбинированную генерацию различных видов энергии. В техническом отношении, когенерация представляет собой процесс, при котором тепло и электричество вырабатываются одновременно в особом устройстве. Такое устройство называется «когенератор» и типичным его примером прикладного применения когенерации энергии является газовая электростанция. Когенератор включает в себя генератор, газовый двигатель, систему отбора тепла и систему управления. Когенерация представляет собой оптимальный способ обеспечения и теплом и электрической энергией. Принцип когенерации энергии лежит в основе различных современных технических решений.
Сама конструкция двигателя внутреннего сгорания, работающего на газовом топливе, менее подвержена повреждениям и износу за счет отсутствия в газе частиц, способных повредить механизм. Особенно это проявляется на низких нагрузках (ниже 20%). Кроме того работают, когенерационные установки на биогазе с малодымным выхлопом (Евро4), в котором концентрируется минимальное количество вредных веществ.
Когенерационные тепловые установки способна обеспечить производство тепла и электроэнергиеи для жилого дома или промышленного предприятия — в зависимости от ее технических характеристик. При наличии магистрали когенератор вполне может осуществлять бесперебойную подачу электроэнергии. Расход топлива при этом наблюдается значительно более экономичный, чем в случае с бензиновыми или дизельными станциями. Себестоимость электроэнергии ниже тарифа в сети, даже на мини ТЭЦ (когенерационных установках малой мощности, мини ТЭС).
Когенерационные мини ТЭЦ
Когенерационные мини ТЭЦ благодаря своим размерам, легче размещаются на небольших площадях. Когенератор работает на природном газе, а когенерационная установка мини ТЭЦ – одна из систем, работающих на синтезе двух источников, когенерации энергии. Когенерационные тепловые установки отлично вписываются в схему электрики на промышленных предприятиях. Для удовлетворения нужд, таких как отопление небольших объектов, используются когенерационные установки малой мощности. Электростанции на сжиженном газе позволяют значительно экономить затраты на получение тепловой энергии.
Блочные газовые мини электростанции подходят для мощной выработки электроэнергии, а также могут обогревать крупные производственные помещения, к тому же они отличаются хорошей экологичностью. Блочные электростанции применяются в помещениях, где идут активные производственные процессы.
Газопоршневые генераторы применяются и в качестве резервных станций. Они очень удобны для ситуаций, когда наблюдаются частые перебои в электроснабжении. Газовые мини электростанции – гарант вашей энергетической независимости.
В нашем ассортименте широко представлено оборудование для электро- и тепло генерации от ведущих производителей отрасли по доступным ценам. Для вас будет подобрана оптимальная когенерационная установка — цена выгодной!
Источник
Когенерация — когенераторные установки — тепловые электростанции
Когенерация — двойная эффективность — двойная прибыль!
Определение принципа когенерации
Когенерация — это комбинированное производство тепла и электроэнергии. На электростанции с применением технологии когенерации топливо используется для получения двух форм энергии — тепловой и электрической. Приставка «ко» в слове когенерация и означает комби. Проще говоря когенераторная установка это тепловая электростанция.
Когенераторные электростанции более эффективны в сравнении с электростанциями производящими только электрическую энергию.
С технологией когенерации появляется реальная возможность использовать тепловую энергию, которая обычно улетучивается в атмосферу через градирни и вместе с дымовыми газами.
При использовании эффекта когенерации существенно возрастает общий коэффициент использования топлива (КиТ). Применение когенерации в значительной степени сокращает затраты на приобретение топлива.
Когенерация — это существенное снижение затрат на получение тепловой энергии.
Когенераторные установки — устройство и принцип действия
Когенерационная установка состоит из силового агрегата, например, газовой турбины, электрического генератора, теплообменника и системы управления.
В газотурбинных установках основное количество тепловой энергии отбирается из системы выхлопа. В газопоршневых электростанциях отбор тепловой энергии происходит от масляного радиатора, а так же и от системы охлаждения двигателя. Отбор тепловой энергии в газотурбинных установках (ГТУ) осуществим технически проще, так как выхлопные газы имеют более высокую температуру.
При использовании когенерации на 1 МВт электрической мощности потребитель получает от 1 до 2 МВт тепловой мощности в виде пара и горячей воды для промышленных нужд, отопления и водоснабжения.
Когенераторные электростанции с избытком покрывают нужды потребителей в электрической и дешевой тепловой энергии.
Излишнее тепло может направляться на паровую турбину, для максимальной выработки электричества или в абсорбционно-холодильные машины (АБХМ) для производства холода, с последующей реализацией в системах кондиционирования. Подобная технология имеет собственное определение — тригенерация.
Когенерация — органичная экспансия технологии в российскую экономику
Применение электростанций с технологией когенерации в мегаполисах позволяет эффективно дополнять рынок энергоснабжения, без реконструкции сетей. При этом значительно улучшается качество электрической и тепловой энергий. Автономная работа когенераторной установки позволяет обеспечить потребителей электроэнергией с устойчивыми параметрами по частоте и по напряжению, тепловой энергией со стабильными параметрами по температуре.
Потенциальными объектами для применения когенерационных установок в России выступают промышленные производства, больницы, объекты жилищной сферы, газоперекачивающие станции, компрессорные станции, котельные и т. д.
В результате внедрения когенераторных электростанций возможно решение проблемы обеспечения потребителей недорогим теплом и электроэнергией без дополнительного, затратного, строительства новых линий электропередачи и теплотрасс.
Приближенность источников к потребителям позволит значительно снизить потери при передаче энергии и улучшить ее качество, а значит, и повысить коэффициент использования энергии топлива.
Когенерация — альтернатива тепловым сетям общего назначения
Когенерационная установка является эффективной альтернативой тепловым сетям, благодаря гибкому изменению параметров теплоносителя в зависимости от требований потребителя в любое время года. Потребитель, имеющий в эксплуатации когенераторную электростанцию не подвержен зависимости от экономического состояния дел больших теплоэнергетических компаниях.
Доход (или экономия) от реализации электричества и тепловой энергии, за короткое время, покрывают все расходы на когенераторную электростанцию. Окупаемость капитальных вложений в когенераторную установку происходит быстрее окупаемости средств, затраченных на подключение к тепловым сетям, обеспечивая тем самым, устойчивый возврат инвестиций.
Когенераторная установка хорошо вписываются в электрическую схему, как отдельных потребителей, так и любого количества потребителей через государственные электросети. Компактные, экологически безопасные, когенераторные электростанции покрывают дефицит генерирующих мощностей в крупных городах. Появление подобных установок позволяет разгрузить электрические сети, обеспечить стабильное качество электроэнергии и делает возможным подключение новых потребителей.
Преимущества когенерации
Преимущества когенераторных электростанций заключены, прежде всего, в сфере экономики.Существенная разница между капитальными затратами на энергоснабжение от сетей и энергоснабжение от собственного источника заключается в том, что капитальные затраты, связанные с приобретением когенераторной установки, возмещаются, а капитальные затраты на подключение к сетям безвозвратно теряются при передаче вновь построенных подстанций на баланс энергетических компаний.
Капитальные затраты при применении когенераторной установки компенсируются за счет экономии топлива.
Обычно полное возмещение капитальных затрат происходит после эксплуатации когенераторной электростанции в течение трех-четырех лет.
Такое возможно, когда когенераторная установка питает нагрузку в непрерывном цикле работы, или если она работает параллельно с электросетью. Последнее решение является выгодным для владельцев электрических и тепловых сетей. Энергосистемы заинтересованы в подключении мощных когенераторных установок к своим сетям, так как при этом они приобретают дополнительную генерирующую мощность без капитальных вложений на строительство электростанции. В таком случае энергосистема закупает дешевую электроэнергию для её последующей перепродажи по более выгодному тарифу. Тепловые сети получают возможность закупать дешевое тепло для его реализации близлежащим потребителям
Дополнительная тематическая информация в разделе: когенерация и тригенерация
Источник
Когенерационные установки
Основное назначение когенерационных газопоршневых установок – комбинированная выработка электроэнергии и тепла (когенерация). При этом способе используется тепло, высвобождающееся в процессе получения электричества. Результат – высокоэффективность использования энергии, содержащейся в применяемом топливе.
Когенерационные электростанции способствуют экономии до 70% в сравнении с отдельной выработкой тепла и электричества.
Основные преимущества когенерационных установок:
- Высокий уровень экономии топлива и ограниченные выбросы СО2 в окружающую среду.
- Использование для работы исключительно возобновляемых источников энергии.
- Выработка электричества и тепла установкой непосредственно в месте его дальнейшего потребления.
Мини ТЭЦ на газе
Приняли решение купить мини ТЭЦ? Это отличный выбор, если необходимо обеспечить экономию при производстве энергии, а также её транспортировке. Электроэнергия производится генераторами электрического тока, которые применяют механическую работу двигателей.
Выхлопные газы и системы охлаждения подают тепло в виде горячей воды либо пара.
Использование газа в качестве топлива обеспечивает:
- экологичность и доступность вырабатываемой энергии
- высокий коэффициент полезного действия (в среднем, 47%),
- сравнительно бесшумную работу
- возможность использования в жилых зонах,
- простоту эксплуатации.
Схема когенерационных установок
Минимальная цена вырабатываемой энергии, быстрая окупаемость и легкость эксплуатации – главные особенности когенерационных установок. Сроки монтажа мини ТЭЦ определяются с учетом наличия газопроводной магистрали, мощности агрегатов и комплектации оборудования.
Схема когенерационной установки включает следующие элементы:
- двигатели внутреннего сгорания,
- генераторы тока,
- утилизаторы газов,
- катализаторы,
- системы управления.
Мощность когенерационных установок
Цена когенератора зависит от его мощности. Диапазон электрической мощности установок достаточно широк: от 100 кВт до 5 000 кВт. Чем мощнее оборудование, тем более крупные объекты он может обеспечить теплом и электричеством. Главное, выбирайте надежные модели. В нашем каталоге представлены мини ТЭЦ, способные обеспечить бесперебойную и стабильную подачу энергии.
Применение Мини ТЭЦ
Котельные мини ТЭЦ широко применяются в промышленном, сельскохозяйственном и общественном сегменте. Они могут использоваться в качестве основного или резервного источника автономного энергоснабжения различных объектов, включая:
- торгово-развлекательные комплексы,
- бизнес-центры,
- предприятия различного масштаба,
- строительные площадки,
- складские комплексы,
- месторождения нефти и газа,
- жилые и рабочие поселения и др.
Стоимость когенерационной установки
Гарантированно минимальная цена когенерационной установки – ключевое преимущество оформления заказа в компании PowerLink. Мы предлагаем надежное, 100% безопасное и сертифицированное оборудование, соответствующее всем действующим требованиям и стандартам эксплуатации.
Источник