Autonoma kraftkällor för företag

Sammankopplade ångturbiner (mini-CHP)

På grund av den ständiga ökningen av elpriserna övergår många företag som producerar och använder vattenånga för tekniska behov och uppvärmning till oberoende produktion av det, genom att använda blockångturbingeneratorer med en mottrycksturbin för kombinerad produktion av värme och el.

Majoriteten av industriella och produktionsvärmande pannrum i industriella och kommunala företag är utrustade med ångpannor av mättad eller lätt överhettad ånga för ett tryck på 1,4 MPa med en produktivitet på 10 - 25 t / h.

Att använda en turbinenhet i vårt eget pannrum tillåter:

• betydande minskning av mängden köpt elektricitet för att bli självförsörjande,

• minskning av deklarerad makt,

• för att helt kompensera den reaktiva effekten hos deras elektriska installationer med hjälp av turbinenhetens synkrongenerator.

Ett schematiskt diagram av en turbingenerator (TGU) i ett pannrum visas i fig. 1.

Ris. 1. Schema för en turbingenerator i ett pannrum (mini-CHP)

De modulära turbingeneratorerna installerade på nollnivån i pannrummet är designade för att generera elektricitet med ytterligare användning av den ånga som förbrukas i installationen för tekniska behov och uppvärmningsbehov. Strukturellt är enheterna gjorda i form av kompakta kraftaggregat med 100% fabriksberedskap, bestående av en mottrycksturbin, en elektrisk generator och en växellåda, placerade tillsammans med tilläggsutrustning på en gemensam oljetank och placerad separat utrustning.

Turbingeneratorer inkluderar ett cirkulerande oljeförsörjningssystem, ett lokalt hydrodynamiskt system för automatisk turbinreglering och nödskydd, och ett generatorkontroll- och skyddssystem. Regulatorkontroller tillåter manuell styrning och säkerställer mottagning av elektriska styrsignaler under fjärrstyrning eller automatisk kontroll av enheten.

Turbingeneratorer är utrustade med synkrona generatorer av typ SG2 med neutral uteffekt och luftkylning.

Turbingeneratorset kännetecknas av:

• hög tillförlitlighet (period med kontinuerlig drift minst 5000 timmar),

• lång livslängd (25 år) och resurs (100 000 timmar),

• betydande översynstid (minst 5 år),

• minsta mängd installations- och uppstartsarbete,

• låga driftskostnader,

• lätt underhåll och kravlös till utbildningsnivån för servicepersonalen,

• rimligt pris med en kort (1,5-2 år) återbetalningstid,

• tillgången till ett eftermarknadsservicesystem.

Gasturbinkraftverk (GTES)

Till skillnad från ångturbinen (Rankin steam cycle for steam), i gasturbinanläggningscykler är arbetsvätskan komprimerade gaser som värms upp till en hög temperatur. Som sådana gaser används oftast en blandning av luft och produkter från förbränning av flytande (eller gasformigt) bränsle.

Ett schematiskt diagram över en gasturbin (GTU med värmetillförsel vid p = const) visas i fig. 2.

Ris. 2. Schematisk bild av ett gasturbinkraftverk: CS — förbränningskammare, CP — kompressor, GT — gasturbin, G — generator, T — transformator, M — startmotor, cm — hjälpbehov, RU VN — högspänningsställverk

Växellådans luftkompressor komprimerar den atmosfäriska luften, ökar trycket från p1 före p2 och matar den kontinuerligt in i brännarens förbränningskammare. Den nödvändiga mängden flytande eller gasformigt bränsle tillförs kontinuerligt av en speciell pump.Förbränningsprodukterna som bildas i kammaren lämnar den med en temperatur t3 och praktiskt taget samma tryck p2 (om motståndet inte beaktas) som vid utloppet av kompressorn (p2 = p3). Därför sker bränsleförbränning (dvs värmetillförsel) vid konstant tryck.

I en GT-gasturbin expanderar förbränningsprodukterna adiabatiskt, vilket resulterar i att deras temperatur sjunker till t4 (punkt 4), där T4 = 300 - 400 ° C, och trycket minskar nästan till atmosfäriskt p1. Hela tryckfallet p3 — p1 används för att få tekniskt arbete i LTpr-turbinen. StorJag är en del av detta arbete Latt förbrukas genom att driva kompressorn Rvärde LTpr-LTatt användas för att producera el i elgeneratorn G eller för andra ändamål.

För att öka effektiviteten i gasturbinkraftverket används en metod för att återvinna värmen från avgaserna från turbinen. Till skillnad från det tidigare schematiska diagrammet (se fig. 2) inkluderar det en värmeväxlare, där luften som går från kompressorn till förbränningskammaren värms upp av avgaserna som lämnar turbinen, eller så används värmen från gaserna i gasvärmare för nätpannor för vatten eller spillvärme.

Spillvärmepanna (KU) för en gasturbinenhet (kapacitet 20 MW) av trumtyp med forcerad cirkulation i förångningskretsarna, arrangemang av ett torn av värmeytor med ett övre rökgasutblås kan ha en öppen layout eller installeras i en byggnad. Pannan har sin egen ram, som är den huvudsakliga bärande strukturen för uppvärmning av ytor, rörledningar, trumma och skorsten.

Huvud-, reserv- och nödbränslet för en 20 MW gasturbin är diesel eller naturgas. Arbetsbelastningsområdet är 50 - 110 % av det nominella.

Moderna gasturbinkraftverk i Ryssland är baserade på gasturbiner med en kapacitet på 25 — 100 MW. På senare år har gasturbinkraftverk med en kapacitet på 2,5 - 25 MW blivit utbredda för att driva gas- och oljefält.

Gaskolvkraftverk

Nyligen, tillsammans med gasturbinkraftverk, har containeriserade kraftverk baserade på gaskolvgeneratorer som använder utrustning från Caterpillar och andra använts i stor utsträckning.

"Caterpillar" kraftverk i G3500-serien är autonoma permanenta och reservkraftskällor.Gaskolvgeneratorset kan användas för att generera både elektrisk och termisk energi genom att använda värmen från en gasmotor. I fig. 5.8 visar energidiagrammet (energibalansen) för gaskolvanläggningen.

Ris. 3. Energidiagram för en gaskolvmotor

Sådana installationer med värmeåtervinning kan användas i anläggningar som samtidigt förbrukar värme och elektricitet, till exempel i olje- och gasanläggningar, avlägsna bostäder och kommunala tjänster (elektricitet och värmeförsörjning av små byar, etc.), i stenbrott och gruvor, i olika industriföretag.

Huvudutrustningen inkluderar: Caterpillar gasmotorgenerator, värmeåtervinningsenhet, behållare, bränslegasförsörjningssystem, automatiskt påfyllningssystem för motorolja, elektrisk utrustning och styrsystem.

Dieselkraftverk

Under de senaste åren har dieselkraftverk med en kapacitet på 4,5 till 150 MW blivit utbredda med användning av automatiserade låghastighets tvåtakts cross-head dieselmotorer med turboladdare och elektriska generatorer för spänning 6 eller 10 kV, växelströmsfrekvens 50 eller 60 Hz.

Dessa dieselgeneratorer fungerar stabilt på tungt bränsle med en viskositet på upp till 700 cG vid 50 ° C med en svavelhalt på upp till 5 %, de kan också arbeta på alla gasformiga bränslen i dubbelbränsleläge (i en blandning av minst 8 % av oljebränsle), medan produktionen av elektrisk energi utgör cirka 50 % av energin i det förbrända bränslet, finns det en möjlighet att öka effektiviteten i installationen på grund av utnyttjandet av värmen från avgaserna, de drivs utan att minska effektiviteten under olika klimatförhållanden är enheternas livslängd upp till 40 år med en kapacitet på cirka 8500 timmar per år.