Другие предметы \ Источники и системы теплоснабжения

Автономное теплоэлектроснабжение зданий предприятий малого и среднего бизнеса, гостиниц, бизнес-центров, заводских корпусов, жилых домов, страница 2

Вариант дизельной (газомоторной) малой ТЭЦ приведен на рис. 2.3, на котором показано, что в установке утилизируется тепло масла, воды, охлаждающей двигатель, и выхлопных газов. В том случае, когда тепла, утилизируемого при работе дизельной установки, оказывается недостаточно, для покрытия тепловой нагрузки включается в работу пиковый котел.

Рис. 2.3. Вариант дизельной (газомоторной) малой ТЭЦ:

1 - дизель-генератор; 2 - теплообменник масляного нагревателя; 3 - теплообменник водяной рубашки; 4 - теплообменник контура охлаждения выхлопных газов; 5 - котел-утилизатор тепла выхлопных газов; 6 - перепускной клапан; 7 - пиковый водогрейный котел; 8 - подача топлива в пиковый котел; 9 - сетевой подогреватель.

Достоинством дизельных установок, как и газомоторных с искровым зажиганием, является высокий коэффициент полезного действия по выработке электроэнергии, практически независящий от единичной мощности двигателя. Такие установки малочувствительны к изменению нагрузки. По этой причине они повсеместно применяются в наземном и речном транспорте, где величина нагрузки может изменяться от работы на холостом ходу до использования максимальной мощности.

Возможности утилизации тепла в таких установках резко уменьшаются при снижении электрической нагрузки, так как при этом существенно понижается и температура выхлопных газов. Если при полной нагрузке температура выхлопных газов составляет 400-480°С, то при нагрузке двигателя в размере 50% от номинальной мощности, она снижается до 175-200°С. Это обуславливает необходимость установки пикового котла, либо оснащения котла-утилизатора огневой топкой. Для обеспечения надежной работы двигателя температура в первичном контуре системы водяного охлаждения поддерживается на уровне 90-95°С.

Отношение выработки электроэнергии к выработке тепла в рассматриваемых когенерационных установках находится обычно в диапазоне 1:1,2.

В таблице 2.1 приведены сведения о дизельных и газопоршневых установках отечественного производства.

Таблица 2.1

Изготовитель	Тип поршневой машины	Мощность, кВт	КПД, %
НПО «Сатурн» (ОАО), г. Рыбинск	Дизельный электроагрегат АД -30 с дизелем 4411/13(Д65)	45	32
Автодизель (ОАО), г. Ярославль	Дизельный электроагрегат АД -60 с дизелем 6413/14 (ЯМЗ-236)	90	34
Автодизель (ОАО), г. Ярославль	Дизельный электроагрегат АД-100 с дизелем 6413/14 (ЯМЗ-238)	145	34
Газотурбинный завод (ОАО), г. Екатеринбург	Газо-поршневой электроагрегат ЭГД -200 с газовым двигателем 12415/18 (В2-ГД)	290	36
Волжский дизель (ОАО), г. Балаково	Дизельный электроагрегат ДГ-100 с дизелем 4ЧН21/21 (156Д)	440	37
Газотурбинный завод (ОАО), г. Екатеринбург	Дизельный электроагрегат ЭД -500 с дизелем 6ЧН21/21 (6ДМ-21АМ)	630	37
Газотурбинный завод (ОАО), г. Екатеринбург	Дизельный электроагрегат ЭД -630 с дизелем 6ЧН21/21 (6ДМ-21АМ)	825	37
РУМО (ОАО), г. Нижний Новгород	Газо-поршневой электроагрегат ДГ-98 с газовым двигателем 6ЧН36/45 (n=375 об/мин)	800	34
РУМО (ОАО), г. Нижний Новгород	Газо-поршневой агрегат ДГ-98 с газовым двигателем 6ЧН36/45 (n = 500 об/мин)	1000	32,5

На рис. 2.4. приведен вариант газотурбинной ТЭЦ по сбросной схеме.

Основные особенности схемы:

• обеспечение автономной работы газотурбинной установки и водогрейного котла;

• охлаждение уходящих газов от газовой турбины до температуры, допустимой для устойчивой работы горелок;

• сбрасывание избыточного расхода газов сверх необходимого для горения в газовый тракт котла за топкой;

• осуществление подвода дополнительного воздуха в топку в случае недостаточного расхода

газов после газовой турбины.

При отношении тепловой к электрической нагрузке более 6-15 Гкал/ч·МВт создание газотурбинных ТЭЦ по сбросной схеме возможно на базе широкого спектра серийного газотурбинного и котельного оборудования при минимальном объеме модернизации.

По сравнению с поршневыми (дизельными и газомоторными ТЭЦ) газотурбинные ТЭЦ, выполненные по классической схеме (газовая турбина - котел утилизатор), имеют значительно меньшие удельную массу и габариты (кг/кВт и м/кВт); кроме того, их отличает высокая маневренность. Именно поэтому газотурбинные установки заменили поршневые двигатели в авиации, и это позволило поднять самолетостроение на качественно новый уровень. Вместе с тем они обладают меньшей экономичностью (КПД по выработке электроэнергии) при малой установленной мощности, которая, кроме того, заметно снижается с уменьшением тепловой нагрузки.

Доля электрической нагрузки по отношению к тепловой в газотурбинных ТЭЦ составляет

1:(2-3).

В 90-х годах ряд российских заводов, главным образом авиационного моторостроения, освоили производство различных типов газовых турбин для стационарной энергетики (табл. 2.2).

Рис. 2.4. Вариант схемы газотурбинной ТЭЦ:

1 - газовая турбина; 2 - компрессор; 3 - камера сгорания: 4 - электрогенератор; 5 - газ высокого давления, 20-24 ата; 6 - сброс отработанных газов; 7 - экономайзер; 8 - водогрейный котел; 9 - вентилятор; 10 - дымосос;11 - насос рециркуляции; 12 - сетевой насос; 13 - сетевой теплообменник.

Таблица 2.2. Газовые турбины для гражданской энергетики.

Изготовитель	Тип ГТУ	Мощность, кВт	КПД, %
АО «Авиадвигатель», Пермь	ГТУ-2,5П	2620	27,0
АО «Авиадвигатель», Пермь	ГТУ-4П	4170	24,8
АО «Авиадвигатель», Пермь	ГТУ-6П	6000	26,0
АО «Авиадвигатель», Пермь	ГТУ-12П	12000	32,8
АО «Авиадвигатель», Пермь	ГТУ-16П	16000	34,8
АО «Авиадвигатель», Пермь	ГТУ-25П	24800	38,0
ГНПП «Мотор», Уфа	ГТЭ-10/95Г	10000	28,0
Завод им В.Я. Климова, Санкт-Петербург	ТВ-7-117	1250	24,8
ОАО «Невский завод», Санкт-Петербург	НК-38-СТ	16000	36,5
ОАО «Невский завод», Санкт-Петербург	ГТЭР-12	12000	-
НПП «Машпроект», Украина	ГГД-2500	2850	28,5
НПП «Машпроект», Украина	ГТД-6001	6700	31,5
НПП «Машпроект», Украина	ГТД-15000	17700	35,0
НПП «Машпроект», Украина	ГТД-25000	27500	36,0
ОАО «ТМЗ», Екатеринбург	ГТЭ-16	18100	28,0
ОАО «ТМЗ», Екатеринбург	ГТЭ-25У	29700	30,6
ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова», Самара	НК-14Э	10000	32,0
ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова», Самара	НК-16СТ	16000	29,0
ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова», Самара	НК-36СТ	25000	34,5
ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова», Самара	НК-38СТ	16000	36,5
ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова», Самара	НК-37	25000	36,4
ОАО «НПО "Сатурн"», Рыбинск	ГТД ДО49Р	2500	28,5
ОАО «НПО "Сатурн"», Рыбинск	ГТД-6	6000	24,5
ОАО «НПО "Сатурн"», Рыбинск	ГТД-8	8000	25,0
ОАО «НПО "Сатурн"», Рыбинск	ГТД-110	110000	36,0
НТЦ им. А. Люльки ОАО «НПО "Сатурн"»,М.	АЛ-31СТЭ	16800	37,0

1 2 3 4

Скачать файл