Топливо для мини-ТЭЦ

Виды используемого топлива

газ: природный газ магистральный, природный газ сжиженный и другие горючие газы;

жидкое топливо: нефть, мазут, дизельное топливо, биодизель и другие горючие жидкости;

твердое топливо: уголь, древесина, торф и прочие разновидности биотоплива.

Наиболее эффективным и недорогим топливом в России является магистральный природный газ, а также попутный газ.

Варианты размещения мини-ТЭЦ

Стационарные мини-ТЭС (в здании). В случае наличия свободного помещения или готовности Заказчика построить специальное помещение под энергокомплекс. Установка может быть размещена непосредственно в здании.

Такие здания должны быть оснащены системами жизнеобеспечения работы технологического оборудования, которое соответствует требованиям правил безопасности систем газораспределения и правил пожарной безопасности.

Модульные мини-ТЭС (в контейнере). Для ввода энергокомплекса в эксплуатацию в сжатые сроки, в отсутствие возможности строительства собственного здания под мини-ТЭС, требуется оборудование высокой заводской готовности, которое позволит избежать длительный этап строительства здания и монтажных работ. Для таких ситуаций предпочтителен выбор энергокомплекса в контейнерном исполнении. При этом дополнительным преимуществом является возможность оперативного изменения местоположения энергоцентра.

Принципиальная схема мини-ТЭЦ(ТЭС)

Мини-ТЭЦ (ТЭС) состоит из следующих узлов:

газовый двигатель

электрогенератор

система теплообменников

система принудительного охлаждения

система отвода газов

распределительный щит

система автоматики и контроля являются неотъемлемыми частями газопоршневой мини-ТЭЦ(ТЭС) и обеспечивают её надёжную работу.

Главными модулями установки являются газопоршневой двигатель, вращающий вал генератора, и электрогенератор, преобразующий механическую энергию в электрическую.
Система теплообменников осуществляет отведение тепла, выделяющегося при работе ДВС в систему отопления или горячего водоснабжения.

Система принудительного охлаждения, представляющая собой радиатор, отводит излишки тепла в атмосферу.

Система отвода отходящих газов с глушителем выводит в атмосферу переработанный установкой газ.

Распределительное устройство и система управления и контроля, как правило, располагаются в диспетчерских помещениях.

Индикаторы, расположенные на дверцах распределительных устройств сигнализируют о состоянии энергоцентра.

На экране компьютера выведены принципиальная схема работы, и все параметры работы мини-ТЭЦ(ТЭС) в режиме реального времени.

Так как работа установки полностью автоматизирована, постоянного нахождения оператора на рабочем месте не требуется. При необходимости, мониторинг работы мини-ТЭЦ(ТЭС) можно отслеживать удалённо через сеть интернет.

В качестве двигателя мини-ТЭЦ могут использоваться поршневой двигатель (внутреннего сгорания), газовая турбина, паровая турбина, а также их комбинации.

Двигатели внутреннего сгорания применяются для привода автономных электростанций, которые часто используются в качестве резервных источников электроэнергии или в местностях, где отсутствует централизованное энергоснабжение. При оснащении теплообменным оборудованием или котлом-утилизатором они преобразуются в мини-ТЭЦ, при этом для отопления и горячего водоснабжения используется тепло выхлопных газов, а в моделях с глубокой утилизацией – еще и тепло систем охлаждения и смазки. В механическую работу преобразуется около трети энергии топлива. Остальная ее часть превращается в тепловую.

Кроме дизельных двигателей внутреннего сгорания используются также газовые и газодизельные. Первый может быть оборудован несколькими карбюраторами, что дает возможность работать на нескольких сортах газа. А так называемые газодизели одновременно с газом потребляют до 10% дизтоплива, в аварийном же режиме переходят с газа на солярку.

Широко используются в энергетике газотурбинные двигатели, несмотря на то что они уступают поршневым по размеру удельных капвложений в производство электрической и тепловой энергии (около 20%).

Основные части газотурбинного двигателя – газогенератор и силовая турбина, они размещаются в одном корпусе. Газогенератор включает в себя турбокомпрессор и камеру сгорания, где создается высокотемпературный поток газов, который воздействует на лопатки силовой турбины. За счет утилизации тепла выхлопных газов с помощью теплообменника, водогрейного или парового котла-утилизатора обеспечивается тепловая производительность.

Значительная часть газотурбинных теплоэлектростанций малой и средней мощности создана на базе авиационных и судовых двигателей, но существуют также установки, изначально разработанные как энергетические.

При подключении абсорбционной установки холодоснабжения можно тепловую энергию использовать для кондиционирования (тригенерация).

Еще одним фактором, выступающим в пользу автономных ТЭЦ, является их экологическая безопасность. Подобные установки имеют низкий уровень вредных выбросов (СО и NOx) в атмосферу и соответствует нормам по выбросам. При необходимости уровень выбросов NOx можно снизить в два раза регулировкой двигателя (за счет незначительного снижения КПД порядка 1-2 %), уровень выбросов СО можно снизить установкой в систему выхлопа дополнительных окислительных катализаторов.

И, наконец, использование когенерационных установок экономически выгодно, т.к. нет необходимости в строительстве подводящих кабельных линий электроснабжения и тепловых сетей, а в совокупности выработка электрической и тепловой энергии экономит до 40% средств инвестора. Доход (или экономия) от реализации тепловой и электрической энергии покрывает все расходы на установку мини-ТЭЦ. Окупаемость капитальных вложений на когенераторы происходит быстрее окупаемости средств, затраченных на подключение к тепловым сетям, обеспечивается тем самым быстрый и устойчивый возврат инвестиций.