Autonominiai maitinimo šaltiniai įmonėms

Blokuojamos garo turbinos (mini-CHP)

Nuolat brangstant elektros energijai, daugelis vandens garus gaminančių ir technologinėms reikmėms bei šildymui naudojančių įmonių pereina prie savarankiškos jų gamybos, kombinuotai šilumos ir elektros gamybai naudojant blokinius garo turbininius generatorius su priešslėgio turbina.

Daugumoje pramonės ir komunalinių įmonių gamybinių ir gamybinių šildymo katilinių yra įrengti prisotinto arba šiek tiek perkaitinto garo garo katilai, kurių slėgis yra 1,4 MPa, našumas 10–25 t / h.

Turbinos bloko naudojimas savo katilinėje leis:

• žymiai sumažinti perkamos elektros energijos kiekį, kad būtų galima visiškai apsirūpinti savimi,

• deklaruotos galios sumažinimas,

• visiškai kompensuoti savo elektros įrenginių reaktyviąją galią naudojant turbininio bloko sinchroninį generatorių.

Turbinos generatoriaus (TGU) schema katilinėje parodyta fig. 1.

Ryžiai. 1. Turbinos generatoriaus schema katilinėje (mini-CHP)

Katilinės nuliniame lygyje sumontuoti moduliniai turbininiai generatoriai skirti elektros energijai gaminti toliau naudojant įrenginyje sunaudotą garą technologinėms ir šildymo reikmėms. Struktūriškai agregatai yra pagaminti iš kompaktiškų jėgos agregatų, turinčių 100% gamyklos parengtį, susidedančių iš priešslėgio turbinos, elektros generatoriaus ir pavarų dėžės, kartu su papildoma įranga dedamos ant bendro alyvos bako ir dedamos atskiros įrangos.

Turbininiai generatoriai apima cirkuliacinę alyvos tiekimo sistemą, vietinę hidrodinaminę automatinio turbinos reguliavimo ir avarinės apsaugos sistemą bei generatoriaus valdymo ir apsaugos sistemą. Reguliatoriaus valdikliai leidžia valdyti rankiniu būdu ir užtikrina elektrinių valdymo signalų priėmimą nuotolinio arba automatinio įrenginio valdymo metu.

Turbininiuose generatoriuose sumontuoti SG2 tipo sinchroniniai generatoriai su neutralia išėjimo galia ir oro aušinimu.

Turbinų generatorių komplektai pasižymi:

• didelis patikimumas (nepertraukiamo veikimo laikotarpis mažiausiai 5000 valandų),

• ilgas tarnavimo laikas (25 metai) ir ištekliai (100 000 valandų),

• didelis kapitalinio remonto laikotarpis (mažiausiai 5 metai),

• minimalus montavimo ir paleidimo darbų kiekis,

• mažos veiklos sąnaudos,

• lengva priežiūra ir nereikalaujantis aptarnaujančio personalo mokymo lygiui,

• priimtina kaina su trumpu (1,5-2 metų) atsipirkimo laikotarpiu,

• galimybė naudotis aptarnavimo po pardavimo sistema.

Dujų turbinų jėgainės (GTES)

Skirtingai nuo garo turbinos (garui skirtas Rankin garo ciklas), dujų turbinos įrenginių cikluose darbinis skystis yra suslėgtos dujos, įkaitintos iki aukštos temperatūros. Kaip tokios dujos dažniausiai naudojamas oro ir skysto (arba dujinio) kuro degimo produktų mišinys.

Dujų turbinos (GTU su šilumos įvadu p = const) schema parodyta fig. 2.

Ryžiai. 2. Dujų turbininės elektrinės schema: CS — degimo kamera, CP — kompresorius, GT — dujų turbina, G — generatorius, T — transformatorius, M — paleidimo variklis, cm — pagalbiniai poreikiai, RU VN — aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai

Pavarų dėžės oro kompresorius suspaudžia atmosferinį orą, padidindamas slėgį nuo p1 iki p2 ir nuolat tiekia jį į degiklio degimo kamerą. Reikiamas skysto ar dujinio kuro kiekis nuolat tiekiamas specialiu siurbliu, iš kurio kameroje susidarę degimo produktai iš jos išeina t3 temperatūra ir praktiškai toks pat slėgis p2 (jei neatsižvelgiama į varžą) kaip ir išleidimo angoje. kompresorius (p2 = p3). Todėl kuro degimas (t. y. šilumos tiekimas) vyksta esant pastoviam slėgiui.

GT dujų turbinoje degimo produktai adiabatiškai plečiasi, dėl to jų temperatūra sumažėja iki t4 (taškas 4), kur T4 = 300 — 400 °C, o slėgis sumažėja beveik iki atmosferos p1. Visas slėgio kritimas p3 — p1 naudojamas techniniams darbams LTpr turbinoje gauti. BigI dalis šio darbo LT, suvartoti varant kompresorių.Rvertė LTpr-LT, skirta gaminti elektros energiją elektros generatoriuje G ar kitiems tikslams.

Siekiant padidinti dujų turbininės jėgainės efektyvumą, taikomas būdas atgauti išmetamųjų dujų šilumą iš turbinos. Skirtingai nei ankstesnėje scheminėje schemoje (žr. 2 pav.), joje yra šilumokaitis, kuriame iš kompresoriaus į degimo kamerą einantis oras šildomas išmetamosiomis dujomis, išeinančiomis iš turbinos, arba dujų šiluma panaudojama dujiniuose šildytuvuose. tinklo katilams vandens arba šilumos atliekoms ruošti.

Būgninio dujų turbininio bloko (galingumas 20 MW) atliekos šilumos katilas su priverstine cirkuliacija garavimo kontūruose, šildymo paviršių bokšto su viršutine išmetamųjų dujų išmetimo sistema gali būti atviro išplanavimo arba montuojamas pastatas. Katilas turi savo karkasą, kuris yra pagrindinė šildymo paviršių, vamzdynų, būgno ir dūmtraukio laikanti konstrukcija.

Pagrindinis, atsarginis ir avarinis kuras 20 MW dujų turbinai yra dyzelinas arba gamtinės dujos. Darbinės apkrovos diapazonas yra 50–110% vardinės.

Šiuolaikinės dujų turbininės elektrinės Rusijoje yra pagrįstos 25–100 MW galios dujų turbinomis. Pastaraisiais metais plačiai paplito 2,5 – 25 MW galios dujų turbininės elektrinės, skirtos maitinti dujų ir naftos telkinius.

Dujinės stūmoklinės elektrinės

Pastaruoju metu kartu su dujų turbininėmis elektrinėmis plačiai naudojamos konteinerinės elektrinės, kurių pagrindą sudaro dujiniai stūmokliniai generatoriai, naudojantys Caterpillar ir kt. įrangą.

G3500 serijos „Caterpillar“ elektrinės yra autonominiai nuolatiniai ir atsarginiai elektros energijos šaltiniai.Dujiniai stūmokliniai generatoriai gali būti naudojami tiek elektros, tiek šiluminės energijos gamybai naudojant dujinio variklio šilumą. Fig. 5.8 parodyta dujų stūmoklinės gamyklos energijos diagrama (energijos balansas).

Ryžiai. 3. Dujinio stūmoklinio variklio energijos diagrama

Tokie įrenginiai su šilumos atgavimu gali būti naudojami objektuose, kurie vienu metu vartoja šilumą ir elektrą, pavyzdžiui, naftos ir dujų įrenginiuose, nuotolinėse gyvenamosiose ir komunalinėse paslaugose (mažų kaimų elektros ir šilumos tiekimas ir kt.), karjeruose ir kasyklose, įvairios pramonės įmonės.

Į pagrindinę įrangą įeina: Caterpillar dujinis variklis-generatorius, šilumos rekuperatorius, konteineris, kuro dujų tiekimo sistema, automatinė variklio alyvos pildymo sistema, elektros įranga ir valdymo sistema.

Dyzelinės elektrinės

Pastaraisiais metais dyzelinės elektrinės, kurių galia nuo 4,5 iki 150 MW, išplito, kai naudojami automatizuoti mažo greičio dvitakčiai kryžminiai dyzeliniai varikliai su turbokompresoriumi ir elektros generatoriai 6 arba 10 kV įtampai, kintamos srovės dažniui. 50 arba 60 Hz.

Šie dyzeliniai generatoriai stabiliai dirba su sunkiaisiais degalais, kurių klampumas iki 700 cG 50 ° C temperatūroje ir sieros kiekis iki 5%, jie taip pat gali dirbti su bet kokiu dujiniu kuru dvigubo kuro režimu (ne mažiau kaip 8 mišinyje). % naftos kuro), o elektros energijos išeiga sudaro apie 50 % deginamo kuro energijos, yra galimybė padidinti įrenginio efektyvumą dėl išmetamųjų dujų šilumos panaudojimo, jie eksploatuojami. nesumažinant efektyvumo skirtingomis klimato sąlygomis, agregatų tarnavimo laikas yra iki 40 metų, o pajėgumas apie 8500 valandų per metus.