Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
Енергоальтернативна ініціатива інженера-селянина
16.11.2018р.

Фаховий інженер Анатолій Стафійчук з села Бронниця,...

За 10 місяців експортовано електроенергії на $266 млн
16.11.2018р.

Україна у січні – жовтні 2018 року експортувала...

Планують цілком перейти на «зелену енергетику»…
15.11.2018р.

Іспанський уряд оприлюднив законопроект, відповідно...

До 2030 року виробництво електроенергії на світових ГЕС збільшиться на 50%
15.11.2018р.

В той час як сонячна та вітрова енергетика постійно...

Енергохаб Литви, Польщі й України забезпечить незалежність від Росії
14.11.2018р.

Створення Східноєвропейського енергетичного хабу...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

1611
18.06.2009р. |
Енергоцентри на базі мікротурбінних установок

Умови постачальників електро- і теплової енергії для під'єднання до електричних і теплових мереж часто призводять до значних безповоротних витрат і навіть до перегляду цих під'єднань. Питома вартість під'єднання до енергетичних мереж уже сягає рівня питомої вартості когенераційної установки з однаковими енергетичними параметрами.

 Істотна різниця капітальних витрат на енергопостачання від централізованого джерела й від власного джерела полягає в тому, що витрати, пов'язані із придбанням когенератора, відшкодовуються, а на під'єднання до централізованого джерела безповоротно губляться при передачі новоспоруджених підстанцій на баланс енергетичних компаній. Капітальні витрати на придбання когенератора компенсуються за рахунок низької собівартості енергії загалом. Звичайно повне відшкодування капітальних і експлуатаційних витрат відбувається після використання когенератора протягом трьох - п'яти років.

Тригенерація дає можливість ефективно використовувати в літній період утилізоване тепло. Ця її властивість особливо важлива для багатьох промислових підприємств і установ, де літня потреба в опаленні приміщень і нагріванні води є незначною. Застосування в когенераційних системах абсорбційних пристроїв, що дають змогу перетворювати теплову енергію в холод, дозволяє ефективно використовувати когенераційні установки й значно підвищити економічну ефективність всієї системи.

Основною перевагою мікротурбін є можливість їхнього застосування на об'єктах з великою циклічністю навантажень (зима-літо, день-ніч і основне - годинні перепади). Споживачами таких потужностей, як правило, є: житлові будинки, офісні, розважальні й торгові центри, лазні, басейни, складські приміщення, підприємства швидкого харчування, малого й середнього бізнесу, лікарні, пральні тощо з одноразовим навантаженням 100-1500 кВт.

На таких об'єктах, наприклад удень, електричне навантаження може сягати до 1000 кВт, а вночі падати до 20-30 кВт. Застосовувати газопоршневі машини у таких випадках нереально, тому що, рекомендоване мінімальне довготермінове навантаження, повинно становити не менше 30-50% одиничної потужності агрегату (дані з експлуатаційної документації), а працювати паралельно з мережами, як це прийнято й заохочується державою в закордонних країнах, у нас поки ще неможливо через низку причин. У той самий час мікротурбінна установка може працювати протягом тривалого часу при дуже низьких навантаженнях, у тому числі в режимі холостого ходу.

Крім того, мікротурбіни відрізняються від газопоршневих установок високими експлуатаційними характеристиками. До них можна віднести низькі витрати на експлуатацію й обслуговування, високу заводську готовність, практично відсутність вібрації й можливість встановлення на даху будинків, екологічно чисті викиди, великий діапазон зміни навантажень, відсутність зовнішніх охолоджувачів, необхідних газопоршневим установкам за відсутності тепловідбору. Такі особливості дають змогу вважати це устаткування найбільш затребуваним і перспективним для застосування на об'єктах з навантаженнями 10-1500 кВт.

Переваги мікротурбінних когенераторів

Високі екологічні характеристики й низькі рівні вібрацій роблять мікротурбінний когенератор єдино можливим для застосування в місцях щільної забудови - житлих кварталах й ділових районах в даховому варіанті розміщення.

 

Рис. 1. Конструкція мікротурбінної установки.

Переваги когенератора:

- одночасне зростання навантаження (до 100 %), у той час як у газопоршневого агрегату (ГПА) існує жорстке обмеження не більше 15-25%;

- автоматична синхронізація з мережею (у ГПА потрібен зовнішній синхронізатор);

- вбудований захист генератора (у ГПА потрібно спеціальний зовнішній пристрій);

- відсутній „дрейф” частоти;

- можливість роботи протягом тривалого часу при дуже низьких навантаженнях (у ГПА існує обмеження не менше 30-50 %);

- можливість роботи на низькокалорійних паливах з мінімальною концентрацією метану 30% (у ГПА - 60-65 %);

- ресурс до капітального ремонту в середньому в 2,5-4 рази вищий (40-60 тис. год. проти 15-20 тис. год.).

- вища надійність внаслідок відсутності великої кількості тертьових обертових та інших частин (поршні, розподільні й колінчасті вали, клапани тощо);

- витрати на технічне обслуговування й експлуатацію в 1,5-6 разів нижчі (0,3-1 цент за 1 кВт•год проти 1,5-2 у ГПА);

- номенклатура необхідних під час технічного обслуговування запасних частин приблизно на порядок менша;

- інтервал між технічними обслуговуваннями близько 8 тис. год. проти 750-1500 год. у ГПА;

- інтервал між заміною масла в газовій турбіні 24 тис. год. проти 750-1000 год. у ГПА;

- рівень емісії по NОХ у 8-20 разів нижчий (25 проти 200-500 ppm);

- низький рівень вібрацій;

- простіше конструктивне виконання системи утилізації тепла; так, при однаковому виробітку тепла в конструкції мікротурбінного когенератора тільки один котел-утилізатор, тоді як у газопоршневого когенератора, крім котла-утилізатора, є додаткові системи для зняття тепла з контуру охолодження двигуна й мастила.

Для багатьох підприємств і організацій важливим фактором є наявність аварійних систем виробництва електроенергії. Оскільки в мікротурбінах використовується технологія інверторів, вони можуть здійснювати моніторинг стану електричної мережі й переводити потужність із головного електричного контуру на аварійний. Аналогічно мікротурбіни можуть використовуватися для живлення системи UPS (uninterruptible power supply - система безперебійного електроживлення), що для споруд з великою кількістю комп'ютерів і іншого офісного устаткування є досить актуальним.

 

Рис. 2. Функціональна схема мікротурбінної установки:
1- блок силової електроніки; 2 - високошвидкісний генератор; 3 – компресор; 4 – повітрозбірник; 5 - повітропровід між компресором і рекуператором; 6 - камера згоряння; 7 – турбіна; 8 - газохід між турбіною й рекуператором; 9 - підведення природного газу з мережі; 10 – рекуператор; 11 - байпасна заслінка; 12 - котел-утилізатор; 13 - вихід гарячої води; 14 - байпасний газохід; 15 - вхід холодної води; 16 - вихлопний тракт; 17 - компресор

Мікротурбіни (рис. 1) - це високошвидкісна газова турбіна (у камері згоряння, якої спалюється газ природний, зріджений, біогаз), виконана у вигляді конструкції з однією рухомою деталлю - обертовим нерозрізним валом, на якому співвісно розташовані електричний генератор, компресор і турбіна. На відміну від газопоршневої установки у мікротурбінах утилізується тільки тепло вихлопних газів, а відсутність охолоджувальних рідин не вимагає зовнішніх систем охолодження за відсутності відбору тепла, що значно спрощує конструкцію. Завдяки низці переваг перед газапоршневими установками малої потужності, мікротурбіни на ринку починають витісняти ГПУ. Одинична потужність машин - 30, 60, 80, 100 кВт. Мікротурбіни дають можливість створювати міні-ТЕЦ із глибоким діапазоном регулювання від 0 до 100% електричного навантаження, що важливо для споживачів із циклічними, нерівномірними добовими навантаженнями.

Застосування такого устаткування дає змогу власникові зробити свою компанію, підприємство повністю незалежним від центральних мереж, ставши при цьому господаром власного джерела електро- і теплопостачання.

Необхідно зазначити, що, незважаючи на простоту встановлення й під'єднання мікротурбінних установок, замовники вимагають виконати не тільки ці роботи, а й усі інші, без виконання яких неможливо забезпечити нормальну роботу мікротурбін, або, як звичайно говорять у таких випадках, виконати проект «під ключ». Під цим, звичайно, мається на увазі:

- випуск і узгодження всієї проектної документації;

- будівництво будинку енергетичного комплексу;

- встановлення пікових водогрійних котлів;

- встановлення теплового й газорозподільного пункту;

- встановлення силового розподільного пристрою;

- встановлення резервного дизель-генератора з паливною системою;

- монтаж системи підведення повітря до мікротурбінних установок;

- монтаж системи відводу вихлопних газів і холодного повітря;

- монтаж системи вентиляції, опалення й кондиціювання будинку;

- розробка системи керування верхнього рівня, а також низку інших робіт.

 

Рис. 3. Варіант використання мікротурбінних установок.

Принцип роботи мікротурбінних установок

Очищене атмосферне повітря (див. рис. 2) потрапляє у повітрозабірник (4), звідки подається на вхід у компресор (3). У компресорі (3) повітря стискується й за рахунок цього нагрівається. Після компресора повітря ще додатково підігрівається в спеціальному газоповітряному теплообміннику (10) - рекуператорі. Використання такого рішення приблизно вдвічі підвищує електричну ефективність установки. Потім нагріте стиснене повітря перед камерою згоряння (6) змішується з газоподібним паливом (9), звідки гомогенна газоповітряна суміш попадає в камеру згоряння. Попереднє змішування повітря з газоподібним паливом знижує рівень емісії вихлопних газів до 24 ppmv при 15 % СО2 при 100% електричних навантаженнях і практично до нуля при навантаженнях нижче 50%. Залишаючи камеру згоряння, нагріті вихлопні гази потрапляють у колесо турбіни (7), де, розширюючись, приводять його в рух, а також колесо компресора (3) і високошвидкісний генератор (2). Покинувши турбіну (7), по газоходу (8) вихлопні гази потрапляють у рекуператор (10), де віддають своє тепло повітрю. На виході з рекуператора (10) стоїть байпасна заслінка, що направляє вихлопні гази або по байпасному газоходу (14), або прямо в котел-утилізатор (12). У котлі-утилізаторі (газоводяному теплообміннику) вихлопні гази віддають своє тепло мережевій воді, яка нагрівається там до необхідної температури.

У конструкції турбіни відсутній редуктор. Частота обертання ротора не залежить від навантаження й становить приблизно 69000 об./хв. Генерована високочастотна напруга піддається подвійному перетворенню: з високочастотної змінної в постійну, а потім у змінну 380, 400 або 480 В з частотою 50 або 60 Гц. Принципова схема перетворення аналогічна застосовуваній у джерелах безперебійного живлення. Це забезпечує вихідну трифазну напругу із правильною формою синусоїди. Така особливість дає змогу обслуговувати й експлуатувати установки фахівцями, які знайомі з обслуговуванням трифазних джерел безперебійного живлення.

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"

http://www.eltema.com.ua/



 

Теги та ключові фрази
Чи можна зробити скрін з телефона Nokia 2700?, скачать повну версію majesty без активації, програма для перегляду видео на ютуб с мобилы Samsung i710, Naruto теми apk автоматичне встановлення, інструкція по застосуванню карти пам'яті до мобільного телефона FLY модель BL4201, я.навигация на Беларусь скачать на LG T375, драйвера для встановлення прошивок на телефон нокія c2 03, сертефикат видсутний тел нокиа6300, программа для взлома вк на базі ява, Odnoklasniki skaceati noviu pragramu na nokia6300
Більше статей за тегами


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.