Autonome strømkilder til virksomheder

Sammenlåsende dampturbiner (mini-CHP)

På grund af den konstante stigning i elpriserne skifter mange virksomheder, der producerer og bruger vanddamp til teknologiske behov og opvarmning, til uafhængig produktion af det ved at bruge blokdampturbinegeneratorer med en modtryksturbine til kombineret produktion af varme og elektricitet.

De fleste industri- og produktionsopvarmningskedelrum i industrielle og kommunale virksomheder er udstyret med dampkedler af mættet eller let overophedet damp til et tryk på 1,4 MPa med en produktivitet på 10 - 25 t / t.

Brug af en turbinenhed i vores eget fyrrum vil tillade:

• betydelig reduktion i mængden af ​​købt elektricitet for at fuldføre selvforsyning,

• reduktion af den erklærede magt,

• for fuldt ud at kompensere den reaktive effekt af deres elektriske installationer ved hjælp af turbineenhedens synkrongenerator.

Et skematisk diagram af en turbinegenerator (TGU) i et fyrrum er vist i fig. 1.

Ris. 1. Skema af en turbinegenerator i et kedelrum (mini-CHP)

De modulære turbinegeneratorer installeret i kedelrummets nulniveau er designet til at generere elektricitet med yderligere brug af den damp, der forbruges i installationen til teknologiske og varmebehov. Strukturelt er enhederne udført i form af kompakte kraftaggregater med 100% fabriksberedskab, bestående af en modtryksturbine, en elektrisk generator og en gearkasse, placeret sammen med ekstra udstyr på en fælles olietank og placeret separat udstyr.

Turbinegeneratorer inkluderer et cirkulerende olieforsyningssystem, et lokalt hydrodynamisk system til automatisk turbineregulering og nødbeskyttelse og et generatorkontrol- og beskyttelsessystem. Regulatorcontrollere tillader manuel styring og sikrer modtagelse af elektriske styresignaler under fjernbetjening eller automatisk kontrol af enheden.

Turbinegeneratorer er udstyret med SG2 type synkrongeneratorer med neutral udgangseffekt og luftkøling.

Turbinegeneratorsæt er kendetegnet ved:

• høj pålidelighed (periode med kontinuerlig drift mindst 5000 timer),

• lang levetid (25 år) og ressource (100.000 timer),

• betydelig eftersynsperiode (mindst 5 år),

• minimumsmængde af installations- og opstartsarbejde,

• lave driftsomkostninger,

• let vedligeholdelse og krævende for servicepersonalets uddannelsesniveau,

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

• tilgængeligheden af ​​et eftersalgsservicesystem.

Gasturbinekraftværker (GTES)

I modsætning til dampturbinen (Rankin dampcyklus for damp) er arbejdsfluidet i gasturbineanlægscyklusser komprimerede gasser opvarmet til en høj temperatur. Som sådanne gasser anvendes oftest en blanding af luft og produkter fra forbrænding af flydende (eller gasformigt) brændstof.

Et skematisk diagram af en gasturbine (GTU med varmetilførsel ved p = const) er vist i fig. 2.

Ris. 2. Skematisk diagram af et gasturbinekraftværk: CS — forbrændingskammer, CP — kompressor, GT — gasturbine, G — generator, T — transformer, M — startmotor, cm — hjælpebehov, RU VN — højspændingsanlæg

Gearkassens luftkompressor komprimerer den atmosfæriske luft, øger trykket fra p1 før p2 og fører den kontinuerligt ind i brænderens forbrændingskammer. Den nødvendige mængde flydende eller gasformigt brændstof tilføres kontinuerligt af en speciel pumpe. Forbrændingsprodukterne dannet i kammeret efterlader det med en temperatur t3 og praktisk talt det samme tryk p2 (hvis modstanden ikke tages i betragtning) som ved udgangen af kompressoren (p2 = p3). Derfor sker brændstofforbrænding (dvs. varmeforsyning) ved konstant tryk.

I en GT-gasturbine udvider forbrændingsprodukterne sig adiabatisk, som et resultat af, at deres temperatur falder til t4 (punkt 4), hvor T4 = 300 - 400 ° C, og trykket falder næsten til atmosfærisk p1. Hele trykfaldet p3 — p1 bruges til at opnå teknisk arbejde i LTpr-turbinen. BigJeg er en del af dette arbejde LForbruges ved at drive kompressoren Rværdi LTpr-LTanvendes til at producere elektricitet i den elektriske generator G eller til andre formål.

For at øge effektiviteten af ​​gasturbinekraftværket anvendes en metode til at genvinde varmen fra udstødningsgasserne fra turbinen. I modsætning til det foregående skematiske diagram (se fig. 2) inkluderer det en varmeveksler, hvor luften, der går fra kompressoren til forbrændingskammeret, opvarmes af udstødningsgasserne, der forlader turbinen, eller varmen fra gasserne bruges i gasvarmere. til hovedkedler til vand eller spildvarme.

Spildvarmekedel (KU) til en gasturbineenhed (kapacitet 20 MW) af tromletype med tvungen cirkulation i fordampningskredsløbene, arrangement af et tårn af varmeflader med en øvre røggasudstødning kan have et åbent layout eller installeres i en bygning. Kedlen har sin egen ramme, som er den vigtigste bærende struktur til opvarmning af overflader, rørledninger, tromle og skorsten.

Hoved-, backup- og nødbrændstoffet til en 20 MW gasturbine er diesel eller naturgas. Arbejdsbelastningsområdet er 50 - 110 % af den nominelle.

Moderne gasturbinekraftværker i Rusland er baseret på gasturbiner med en kapacitet på 25 — 100 MW. I de senere år er gasturbinekraftværker med en kapacitet på 2,5 - 25 MW blevet udbredt til at drive gas- og oliefelter.

Gasstempelkraftværker

For nylig, sammen med gasturbinekraftværker, er containeriserede kraftværker baseret på gasstempelgeneratorer, der bruger udstyr fra Caterpillar og andre, blevet meget brugt.

"Caterpillar" kraftværker i G3500 serien er autonome permanente og backup kilder til elektricitet.Gasstempelgeneratorsæt kan bruges til at generere både elektrisk og termisk energi ved at bruge varmen fra en gasmotor. I fig. 5.8 viser energidiagrammet (energibalancen) for gasstempelanlægget.

Ris. 3. Energidiagram af en gasstempelmotor

Sådanne installationer med varmegenvinding kan bruges i faciliteter, der samtidig forbruger varme og elektricitet, for eksempel i olie- og gasanlæg, fjerntliggende boliger og kommunale tjenester (elektricitet og varmeforsyning af små landsbyer osv.), i stenbrud og miner, i forskellige industrivirksomheder.

Hovedudstyret omfatter: Caterpillar gasmotorgenerator, varmegenvindingsenhed, container, brændstofgasforsyningssystem, automatisk motoroliepåfyldningssystem, elektrisk udstyr og kontrolsystem.

Dieselkraftværker

I de senere år er dieselkraftværker med en kapacitet på 4,5 til 150 MW blevet udbredt med brugen af ​​automatiserede lavhastigheds-to-takts cross-head dieselmotorer med turbolader og elektriske generatorer til spænding 6 eller 10 kV, vekselstrømsfrekvens 50 eller 60 Hz.

Disse dieselgeneratorer arbejder stabilt på tungt brændstof med en viskositet på op til 700 cG ved 50 ° C med et svovlindhold på op til 5 %, de kan også arbejde på ethvert gasformigt brændstof i dobbelt brændstoftilstand (i en blanding af mindst 8 % af oliebrændstof), mens produktionen af ​​elektrisk energi udgør omkring 50 % af energien i det brændte brændsel, er der mulighed for at øge effektiviteten af ​​installationen på grund af udnyttelsen af ​​varmen fra udstødningsgasserne, de drives uden at reducere effektiviteten under forskellige klimatiske forhold, er enhedernes levetid op til 40 år med en kapacitet på omkring 8500 timer om året.