Autonomiset virtalähteet yrityksille

Lukittavat höyryturbiinit (mini-CHP)

Jatkuvan sähkön hinnannousun vuoksi monet vesihöyryä teknologisiin tarpeisiin ja lämmitykseen tuottavat ja käyttävät yritykset ovat siirtymässä sen itsenäiseen tuotantoon käyttämällä lämmön ja sähkön yhteistuotantoon lohkohöyryturbiinigeneraattoreita, joissa on vastapaineturbiini.

Suurin osa teollisuus- ja kunnallisten yritysten teollisuus- ja tuotanto-lämmityskattilahuoneista on varustettu kyllästetyn tai lievästi tulistetun höyryn höyrykattiloilla, joiden paine on 1,4 MPa ja joiden tuottavuus on 10–25 t / h.

Turbiiniyksikön käyttäminen omassa kattilahuoneessamme mahdollistaa:

• ostetun sähkön määrän merkittävä vähentäminen täydelliseen omavaraisuuteen,

• ilmoitetun tehon aleneminen,

• kompensoimaan täysin sähkölaitteistojensa loistehoa turbiiniyksikön synkronisella generaattorilla.

Kaavamainen kaavio turbiinigeneraattorista (TGU) kattilahuoneessa on esitetty kuvassa. 1.

Riisi. 1. Kaavio turbiinigeneraattorista kattilahuoneessa (mini-CHP)

Kattilahuoneen nollatasolle asennetut modulaariset turbiinigeneraattorit on suunniteltu tuottamaan sähköä käyttämällä laitoksessa kulutettua höyryä edelleen teknologisiin ja lämmitystarpeisiin. Rakenteellisesti yksiköt on tehty 100% tehdasvalmiudella kompakteina voimayksiköinä, jotka koostuvat vastapaineturbiinista, sähkögeneraattorista ja vaihteistosta, jotka on sijoitettu lisälaitteiden kanssa yhteiselle öljysäiliölle ja sijoitettu erillisiksi laitteiksi.

Turbiinigeneraattoreihin kuuluu kiertoöljyn syöttöjärjestelmä, paikallinen hydrodynaaminen järjestelmä turbiinin automaattiseen säätöön ja hätäsuojaukseen sekä generaattorin ohjaus- ja suojajärjestelmä. Säädinohjaimet mahdollistavat manuaalisen ohjauksen ja varmistavat sähköisten ohjaussignaalien vastaanoton laitteen kauko- tai automaattiohjauksen aikana.

Turbiinigeneraattorit on varustettu SG2-tyyppisillä synkronisilla generaattoreilla neutraalilla lähtöteholla ja ilmajäähdytyksellä.

Turbiinigeneraattorisarjoille on ominaista:

• korkea luotettavuus (jatkuva käyttöaika vähintään 5000 tuntia),

• pitkä käyttöikä (25 vuotta) ja resurssit (100 000 tuntia),

• merkittävä huoltojakso (vähintään 5 vuotta),

• vähimmäismäärä asennus- ja käynnistystöitä,

• alhaiset käyttökustannukset,

• huollon helppous ja vaatimaton huoltohenkilöstön koulutustasolle,

• kohtuullinen hinta lyhyellä (1,5-2 vuotta) takaisinmaksuajalla,

• huoltopalvelujärjestelmän saatavuus.

Kaasuturbiinivoimalat (GTES)

Toisin kuin höyryturbiinissa (Rankin-höyrykierto höyrylle), kaasuturbiinilaitoksen jaksoissa käyttöneste on paineistettuja kaasuja, jotka on kuumennettu korkeaan lämpötilaan. Tällaisina kaasuina käytetään useimmiten ilman ja nestemäisen (tai kaasumaisen) polttoaineen palamisesta saatujen tuotteiden seosta.

Kaaviokaavio kaasuturbiinista (GTU lämmöntuonnilla p = const) on esitetty kuvassa. 2.

Riisi. 2. Kaasuturbiinivoimalaitoksen kaavio: CS — polttokammio, CP — kompressori, GT — kaasuturbiini, G — generaattori, T — muuntaja, M — käynnistysmoottori, cm — aputarpeet, RU VN — suurjännitekojeisto

Vaihteiston ilmakompressori puristaa ilmakehän ilmaa nostaen p1:stä ennen p2:ta painetta ja syöttää sitä jatkuvasti polttimen polttokammioon. Tarvittava määrä nestemäistä tai kaasumaista polttoainetta syötetään jatkuvasti erikoispumpulla, josta kammioon muodostuvat palamistuotteet poistuvat lämpötilalla t3 ja käytännössä samalla paineella p2 (jos vastusta ei oteta huomioon) kuin säiliön ulostulossa. kompressori (p2 = p3). Siksi polttoaineen palaminen (eli lämmönsyöttö) tapahtuu vakiopaineessa.

GT-kaasuturbiinissa palamistuotteet laajenevat adiabaattisesti, minkä seurauksena niiden lämpötila laskee arvoon t4 (kohta 4), jossa T4 = 300 - 400 °C, ja paine laskee lähes ilmakehän p1:een. Koko painehäviö p3 — p1 käytetään LTpr-turbiinin tekniseen työhön. BigI olen osa tätä työtä Lkulutetaan kompressoria ajamalla Rarvo LTpr-LT käytetään sähkön tuottamiseen sähkögeneraattorissa G tai muihin tarkoituksiin.

Kaasuturbiinivoimalaitoksen hyötysuhteen lisäämiseksi käytetään menetelmää, jolla otetaan talteen pakokaasujen lämpö turbiinista. Toisin kuin edellisessä kaaviossa (ks. kuva 2), se sisältää lämmönvaihtimen, jossa kompressorista polttokammioon menevää ilmaa lämmitetään turbiinista lähtevillä pakokaasuilla tai kaasujen lämpöä käytetään kaasulämmittimissä. veden tai hukkalämmön verkkokattiloihin.

Hukkalämpökattila (KU) kaasuturbiiniyksikölle (teho 20 MW) rumputyyppiselle pakotettu kierto haihdutuspiireissä, lämmityspintojen tornin järjestely ylemmällä savukaasupoistolla voi olla avoin layout tai asennettava rakennus. Kattilassa on oma runko, joka on lämmityspintojen, putkistojen, rummun ja savupiippujen päätukirakenne.

20 MW:n kaasuturbiinin pää-, vara- ja hätäpolttoaine on diesel tai maakaasu. Käyttökuormitusalue on 50 - 110 % nimellisarvosta.

Nykyaikaiset kaasuturbiinivoimalaitokset Venäjällä perustuvat kaasuturbiineihin, joiden teho on 25-100 MW. Viime vuosina kaasu- ja öljykenttien voimanlähteenä ovat yleistyneet kaasuturbiinivoimalaitokset, joiden teho on 2,5 - 25 MW.

Kaasumäntävoimalaitokset

Viime aikoina kaasuturbiinivoimaloiden ohella on käytetty laajalti konttivoimaloita, jotka perustuvat kaasumäntägeneraattoreihin, joissa käytetään Caterpillarin ja muiden laitteita.

G3500-sarjan "Caterpillar" voimalaitokset ovat autonomisia pysyviä ja varasähkönlähteitä.Kaasumäntägeneraattorisarjoja voidaan käyttää sekä sähkö- että lämpöenergian tuottamiseen käyttämällä kaasumoottorin lämpöä. Kuvassa 5.8 esittää kaasumäntälaitoksen energiakaavion (energiatase).

Riisi. 3. Kaasumäntämoottorin energiakaavio

Tällaisia ​​lämmön talteenotolla varustettuja asennuksia voidaan käyttää laitoksissa, jotka kuluttavat samanaikaisesti lämpöä ja sähköä, esimerkiksi öljy- ja kaasulaitoksissa, etäasunnoissa ja kunnallisissa palveluissa (pienten kylien sähkö- ja lämpöhuolto jne.), louhoksissa ja kaivoksissa, erilaisia ​​teollisuusyrityksiä.

Päävarusteisiin kuuluvat: Caterpillarin kaasumoottori-generaattori, lämmöntalteenottoyksikkö, säiliö, polttokaasun syöttöjärjestelmä, automaattinen moottoriöljyn täyttöjärjestelmä, sähkölaitteet ja ohjausjärjestelmä.

Dieselvoimalaitokset

Viime vuosina 4,5 - 150 MW:n tehoiset dieselvoimalaitokset ovat yleistyneet automatisoitujen hidaskäyntisten kaksitahtisten, turboahtimella varustettujen ristipäädieselmoottoreiden ja sähkögeneraattoreiden avulla 6 tai 10 kV jännitteellä, vaihtovirtataajuudella 50 tai 60 Hz.

Nämä dieselgeneraattorit toimivat vakaasti raskaalla polttoaineella, jonka viskositeetti on jopa 700 cG 50 °C:ssa ja rikkipitoisuuden ollessa enintään 5%, ne voivat toimia myös millä tahansa kaasumaisella polttoaineella kaksoispolttoainetilassa (vähintään 8:n seoksessa % öljypolttoaineesta), kun sähköenergian tuotto on noin 50 % poltetun polttoaineen energiasta, on mahdollisuus lisätä laitteiston tehokkuutta pakokaasujen lämmön hyödyntämisen ansiosta, niitä käytetään yksiköiden käyttöikä on jopa 40 vuotta tehokkuutta heikentämättä erilaisissa ilmasto-oloissa, ja niiden kapasiteetti on noin 8500 tuntia vuodessa.