Autonome strømkilder for bedrifter

Sammenlåsende dampturbiner (mini-CHP)

På grunn av den konstante økningen i elektrisitetsprisene, bytter mange bedrifter som produserer og bruker vanndamp til teknologiske behov og oppvarming til uavhengig produksjon av den, ved å bruke blokk-dampturbingeneratorer med en mottrykksturbin for kombinert produksjon av varme og elektrisitet.

Flertallet av industrielle og produksjonsvarme kjelerom til industrielle og kommunale virksomheter er utstyrt med dampkjeler med mettet eller lett overopphetet damp for et trykk på 1,4 MPa med en produktivitet på 10 - 25 t / t.

Bruk av en turbinenhet i vårt eget fyrrom vil tillate:

• betydelig reduksjon i mengden kjøpt elektrisitet for å fullføre selvforsyning,

• reduksjon av erklært makt,

• for å fullt ut kompensere den reaktive effekten til deres elektriske installasjoner ved å bruke den synkrone generatoren til turbinenheten.

Et skjematisk diagram av en turbingenerator (TGU) i et fyrrom er vist i fig. 1.

Ris. 1. Opplegg for en turbingenerator i et fyrrom (mini-CHP)

De modulære turbingeneratorene installert på nullnivået i fyrrommet er designet for å generere elektrisitet med videre bruk av dampen som forbrukes i installasjonen for teknologiske og oppvarmingsbehov. Strukturelt er enhetene laget i form av kompakte kraftaggregater med 100 % fabrikkberedskap, bestående av en mottrykksturbin, en elektrisk generator og en girkasse, plassert sammen med tilleggsutstyr på en felles oljetank og plassert separat utstyr.

Turbingeneratorer inkluderer et sirkulerende oljeforsyningssystem, et lokalt hydrodynamisk system for automatisk turbinregulering og nødbeskyttelse, og et generatorkontroll- og beskyttelsessystem. Regulatorkontrollere tillater manuell kontroll og sikrer mottak av elektriske kontrollsignaler under fjernkontroll eller automatisk kontroll av enheten.

Turbingeneratorer er utstyrt med synkrongeneratorer av typen SG2 med nøytral utgangseffekt og luftkjøling.

Turbingeneratorsett er preget av:

• høy pålitelighet (periode med kontinuerlig drift minst 5000 timer),

• lang levetid (25 år) og ressurs (100 000 timer),

• betydelig overhalingsperiode (minst 5 år),

• minimumsmengde installasjon og oppstartsarbeid,

• lave driftskostnader,

• enkel vedlikehold og lite krevende til opplæringsnivået til servicepersonell,

• rimelig pris med kort (1,5-2 år) tilbakebetalingstid,

• tilgjengeligheten av et ettersalgsservicesystem.

Gassturbinkraftverk (GTES)

I motsetning til dampturbinen (Rankin dampsyklus for damp), i gassturbinanleggssykluser er arbeidsfluidet komprimerte gasser oppvarmet til høy temperatur. Som slike gasser brukes oftest en blanding av luft og produkter fra forbrenning av flytende (eller gassformig) drivstoff.

Et skjematisk diagram av en gassturbin (GTU med varmetilførsel ved p = const) er vist i fig. 2.

Ris. 2. Skjematisk diagram av et gassturbinkraftverk: CS — brennkammer, CP — kompressor, GT — gassturbin, G — generator, T — transformator, M — startmotor, cm — hjelpebehov, RU VN — høyspentkoblingsanlegg

Luftkompressoren til girkassen komprimerer den atmosfæriske luften, øker trykket fra p1 før p2 og mater den kontinuerlig inn i brennerens forbrenningskammer. Den nødvendige mengden flytende eller gassformig brensel tilføres kontinuerlig av en spesiell pumpe.Forbrenningsproduktene som dannes i kammeret etterlater det med en temperatur t3 og praktisk talt samme trykk p2 (hvis motstanden ikke tas i betraktning) som ved utløpet av kompressoren (p2 = p3). Derfor skjer drivstoffforbrenning (dvs. varmetilførsel) ved konstant trykk.

I en GT-gassturbin ekspanderer forbrenningsproduktene adiabatisk, som et resultat av at deres temperatur synker til t4 (punkt 4), hvor T4 = 300 - 400 ° C, og trykket synker nesten til atmosfærisk p1. Hele trykkfallet p3 — p1 brukes til å få teknisk arbeid i LTpr-turbinen. StorJeg er en del av dette arbeidet LÅ forbrukes ved å drive kompressoren Rverdi LTpr-LTÅ brukes til å produsere elektrisitet i den elektriske generatoren G eller til andre formål.

For å øke effektiviteten til gassturbinkraftverket brukes en metode for å gjenvinne varmen fra eksosgassene fra turbinen. I motsetning til det forrige skjematiske diagrammet (se fig. 2), inkluderer det en varmeveksler, der luften som går fra kompressoren til forbrenningskammeret varmes opp av eksosgassene som forlater turbinen, eller varmen fra gassene brukes i gassvarmere for hovedkjeler for vann eller spillvarme.

Spillvarmekjel (KU) for en gassturbinenhet (kapasitet 20 MW) av trommeltype med tvungen sirkulasjon i fordampningskretsene, arrangement av et tårn av varmeflater med øvre røykgassavtrekk kan ha åpen planløsning eller installeres i en bygning. Kjelen har sin egen ramme, som er den viktigste bærende strukturen for oppvarming av overflater, rørledninger, trommel og skorstein.

Hoved-, reserve- og nøddrivstoffet for en 20 MW gassturbin er diesel eller naturgass. Arbeidsbelastningsområdet er 50 - 110 % av det nominelle.

Moderne gassturbinkraftverk i Russland er basert på gassturbiner med en kapasitet på 25 — 100 MW. De siste årene har gassturbinkraftverk med en kapasitet på 2,5 - 25 MW blitt utbredt for å drive gass- og oljefelt.

Gassstempelkraftverk

Nylig, sammen med gassturbinkraftverk, har containeriserte kraftverk basert på gassstempelgeneratorer som bruker utstyr fra Caterpillar og andre blitt mye brukt.

"Caterpillar"-kraftverk i G3500-serien er autonome permanente og backup-strømkilder.Gassstempelgeneratorsett kan brukes til å generere både elektrisk og termisk energi ved å bruke varmen fra en gassmotor. I fig. 5.8 viser energidiagrammet (energibalansen) til gassstempelanlegget.

Ris. 3. Energidiagram av en gassstempelmotor

Slike installasjoner med varmegjenvinning kan brukes i anlegg som samtidig forbruker varme og elektrisitet, for eksempel i olje- og gassanlegg, avsidesliggende bolig- og fellestjenester (elektrisitet og varmeforsyning til små landsbyer, etc.), i steinbrudd og gruver, i ulike industribedrifter.

Hovedutstyret inkluderer: Caterpillar gassmotorgenerator, varmegjenvinningsenhet, container, drivstoffgassforsyningssystem, automatisk motoroljepåfyllingssystem, elektrisk utstyr og kontrollsystem.

Dieselkraftverk

De siste årene har dieselkraftverk med en kapasitet på 4,5 til 150 MW blitt utbredt med bruk av automatiserte lavhastighets totakts cross-head dieselmotorer med turbolader og elektriske generatorer for spenning 6 eller 10 kV, vekselstrømsfrekvens 50 eller 60 Hz.

Disse dieselgeneratorene fungerer stabilt på tungt drivstoff med en viskositet på opptil 700 cG ved 50 ° C med et svovelinnhold på opptil 5 %, de kan også fungere på alle gassformige drivstoff i dual fuel-modus (i en blanding av minst 8 % av oljebrensel), mens produksjonen av elektrisk energi utgjør omtrent 50 % av energien til det brente drivstoffet, er det en mulighet for å øke effektiviteten til installasjonen på grunn av utnyttelsen av varmen fra eksosgassene, de drives uten å redusere effektiviteten under ulike klimatiske forhold, er enhetenes levetid opptil 40 år med en kapasitet på ca. 8500 timer per år.