Когенераторная установка: КОГЕНЕРАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ – TEDOM

КОГЕНЕРАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ – TEDOM

Электричество и тепло из одного источника

Традиционная выработка электроэнергии бывает очень неэффективной. При этом не используется возникающее тепло. Однако когенерационные установки способны использовать это тепло.

ДИЛЕРЫ В МИРЕ

Преимущества когенерационных установок TEDOM

Конструкция отдельных модельных рядов разработана таким образом, чтобы когенерационные установки достигали максимальной эффективности и чтобы их инсталляция была максимально простой.

Длительный срок службы и надёжность когенерационных установок TEDOM являются результатом постоянного совершенствования всех их компонентов и оптимизации сервисных интервалов.

Эксплуатация когенерационных установок TEDOM полностью автоматизирована, работу установок можно дистанционно контролировать и управлять ей с помощью подключения к Интернету.

Мы предлагаем широкий спектр мощностей, используя различные типы газов

MICRO

Показать детали >

20 – 55 кВт

Компактные и эффективные

CENTO

Показать детали >

75 – 220 кВт

проверенный и надежный

FLEXI

Показать детали >

250 – 555 кВт

очень гибкий

QUANTO

Показать детали >

600 – 4 500 кВт

Большие и мощные

Применение газовых когенерационных установок

Когенерационные установки найдут свое применение во всех зданиях с высоким и относительно постоянным потреблением тепла.

Когенерационные установки могут сжигать помимо природного газа и СУГ (сжиженного углеводородного газа) также различные виды биогаза. Это свойство значительно расширяет возможность их применения.

Работа когенерационных установок не зависит от погодных условий. Благодаря своей гибкости при выработке электричества и тепла они часто становятся основой больших энергетических центров.

Исполнение когенерационных установок TEDOM

рекомендуются для машинных помещений с низким уровнем шума

Без шумозащитного кожуха

рекомендуются для всех типов зданий

С шумозащитным кожухом

устойчивы к воздействию неблагоприятных погодных условий

В контейнере

Топливо для когенерационных установок

Когенерационные установки TEDOM сжигают не только природныйх газ или СУГ, но также и различные виды биогаза. Он возникает, например, при разложении биомассы в биогазовых станциях в сельском хозяйстве, на свалках коммунальных отходов или при очистке сточных вод. Для выработки электроэнергии можно использовать и рудничный газ, возникающий при добыче угля или в закрытых шахтах, а также сопутствующий газ при добыче нефти.

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ

БИОГАЗ

РУДНИЧНЫЙ ГАЗ

КАНАЛИЗАЦИОННЫЙ ГАЗ

УТИЛИЗАЦИОННЫЙ ГАЗ

РЕКОМЕНДАЦИИ

Германия

Котельная Zwickau

Cento 500 , природный газ

Польша

Биогазовая станция Przybroda

Cento 500 , биогаз

Турция

Granada Luxury hotel, Belek

5x Cento 200 , природный газ

Когенерация — когенераторные установки — тепловые электростанции

Когенерация — двойная эффективность — двойная прибыль!

часть1 часть2

Определение принципа когенерации

Когенерация — это комбинированное производство тепла и электроэнергии. На электростанции с применением технологии когенерации топливо используется для получения двух форм энергии — тепловой и электрической. Приставка «ко» в слове когенерация и означает комби. Проще говоря когенераторная установка это тепловая электростанция. 

Когенераторные электростанции более эффективны в сравнении с электростанциями производящими только электрическую энергию. 

С технологией когенерации появляется реальная возможность использовать тепловую энергию, которая обычно улетучивается в атмосферу через градирни и вместе с дымовыми газами.

При использовании эффекта когенерации существенно возрастает общий коэффициент использования топлива (КиТ). Применение когенерации в значительной степени сокращает затраты на приобретение топлива.

Когенерация — это существенное снижение затрат на получение тепловой энергии.

Когенераторные установки — устройство и принцип действия

Когенерационная установка состоит из силового агрегата, например, газовой турбины, электрического генератора, теплообменника и системы управления.

В газотурбинных установках основное количество тепловой энергии отбирается из системы выхлопа. В газопоршневых электростанциях отбор тепловой энергии происходит от масляного радиатора, а так же и от системы охлаждения двигателя. Отбор тепловой энергии в газотурбинных установках (ГТУ) осуществим технически проще, так как выхлопные газы имеют более высокую температуру.

При использовании когенерации на 1 МВт электрической мощности потребитель получает от 1 до 2 МВт тепловой мощности в виде пара и горячей воды для промышленных нужд, отопления и водоснабжения.

Когенераторные электростанции с избытком покрывают нужды потребителей в электрической и дешевой тепловой энергии.

Излишнее тепло может направляться на паровую турбину, для максимальной выработки электричества или в абсорбционно-холодильные машины (АБХМ) для производства холода, с последующей реализацией в системах кондиционирования. Подобная технология имеет собственное определение — тригенерация.

Когенерация — органичная экспансия технологии в российскую экономику

Применение электростанций с технологией когенерации в мегаполисах позволяет эффективно дополнять рынок энергоснабжения, без реконструкции сетей. При этом значительно улучшается качество электрической и тепловой энергий. Автономная работа когенераторной установки позволяет обеспечить потребителей электроэнергией с устойчивыми параметрами по частоте и по напряжению, тепловой энергией со стабильными параметрами по температуре.

Потенциальными объектами для применения когенерационных установок в России выступают промышленные производства, больницы, объекты жилищной сферы, газоперекачивающие станции, компрессорные станции, котельные и т. д.

В результате внедрения когенераторных электростанций возможно решение проблемы обеспечения потребителей недорогим теплом и электроэнергией без дополнительного, затратного, строительства новых линий электропередачи и теплотрасс.

Приближенность источников к потребителям позволит значительно снизить потери при передаче энергии и улучшить ее качество, а значит, и повысить коэффициент использования энергии топлива.

Когенерация — альтернатива тепловым сетям общего назначения

Когенерационная установка является эффективной альтернативой тепловым сетям, благодаря гибкому изменению параметров теплоносителя в зависимости от требований потребителя в любое время года. Потребитель, имеющий в эксплуатации когенераторную электростанцию не подвержен зависимости от экономического состояния дел больших теплоэнергетических компаниях.

Доход (или экономия) от реализации электричества и тепловой энергии, за короткое время, покрывают все расходы на когенераторную электростанцию. Окупаемость капитальных вложений в когенераторную установку происходит быстрее окупаемости средств, затраченных на подключение к тепловым сетям, обеспечивая тем самым, устойчивый возврат инвестиций.

Когенераторная установка хорошо вписываются в электрическую схему, как отдельных потребителей, так и любого количества потребителей через государственные электросети. Компактные, экологически безопасные, когенераторные электростанции покрывают дефицит генерирующих мощностей в крупных городах. Появление подобных установок позволяет разгрузить электрические сети, обеспечить стабильное качество электроэнергии и делает возможным подключение новых потребителей.

Преимущества когенерации

Преимущества когенераторных электростанций заключены, прежде всего, в сфере экономики. Существенная разница между капитальными затратами на энергоснабжение от сетей и энергоснабжение от собственного источника заключается в том, что капитальные затраты, связанные с приобретением когенераторной установки, возмещаются, а капитальные затраты на подключение к сетям безвозвратно теряются при передаче вновь построенных подстанций на баланс энергетических компаний.

Капитальные затраты при применении когенераторной установки компенсируются за счет экономии топлива.

Обычно полное возмещение капитальных затрат происходит после эксплуатации когенераторной электростанции в течение трех-четырех лет.

Такое возможно, когда когенераторная установка питает нагрузку в непрерывном цикле работы, или если она работает параллельно с электросетью. Последнее решение является выгодным для владельцев электрических и тепловых сетей. Энергосистемы заинтересованы в подключении мощных когенераторных установок к своим сетям, так как при этом они приобретают дополнительную генерирующую мощность без капитальных вложений на строительство электростанции. В таком случае энергосистема закупает дешевую электроэнергию для её последующей перепродажи по более выгодному тарифу. Тепловые сети получают возможность закупать дешевое тепло для его реализации близлежащим потребителям

Ведущими мировыми производителями когенераторных установок на основе поршневых двигателей и турбин на сегодняшний день являются: Alstom (Альстом), Capstone (Кэпстоун – Кепстон), Calnetix – Elliott Energy Systems, Caterpillar (Катерпиллар), Cummins (Камминз), Deutz AG (Дойтц АГ), Generac (Дженерак), General Electric (Дженерал Электрик), GE Jenbacher (Йенбахер), Honeywell (Хоневелл), Kawasaki (Кавасаки), Kohler (Колер), Loganova (Логанова), MAN B&W (МАН Б В), MAN TURBO AG (МАН ТУРБО), Mitsubishi Heavy Industries (Митсубиши Хэви Индастриз),  Rolls-Royce (Роллс–Ройс), SDMO (СДМО), Siemens (Сименс), Solar Turbines (Солар Турбайнз), Turbomach (Турбомах), Vibro Power, Wartsila (Вяртсиля), Waukesha Engine Division (Вокеша / Вукеша), FG Wilson (Вилсон).

Дополнительная тематическая информация в разделе: когенерация и тригенерация

Полезные статьи, документы, файлы:

Что практичнее, выгоднее и современнее? Газотурбинные установки или газопоршневые силовые агрегаты?
Почему, как топливо для электростанций выгоден и перспективен газ?

Что такое когенерационная установка? Введение в системы ТЭЦ

Этот пост предназначен для всех, кто когда-либо задавался вопросом , что такое когенерационная установка или как она работает.

Термин «когенерация», также известный как комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ), описывает одновременное производство электроэнергии и полезного тепла из одного первичного источника энергии, часто природного газа или биотоплива.

Существует несколько определений системы когенерации, но в целом этот термин применяется, когда один источник топлива производит две или более формы энергии. Когенерацию также иногда называют переработанной энергией.

Как работает когенерационная установка?

Когда электростанция вырабатывает электричество, она производит тепло. Если завод выделяет это тепло в окружающую среду в виде выхлопных газов, это представляет собой огромную трату энергии. Большую часть этого тепла можно уловить и использовать для других целей. Когда происходит повторное использование тепла, электростанция работает как когенерационная система.

Процесс когенерации может повысить общую эффективность использования энергии, в типичных системах от 65 до 90 процентов. Предприятия, использующие когенерацию, могут снизить эксплуатационные расходы и повысить свою самодостаточность, одновременно сокращая выбросы парниковых газов и загрязняющих веществ.

История ТЭЦ

Томас Эдисон, которого часто называют величайшим изобретателем Америки, спроектировал и построил станцию ​​Перл-Стрит в Нью-Йорке в 1892 году.

Концепция комбинированного производства тепла и электроэнергии не нова. Европа и США использовали формы ТЭЦ еще с 1880 по 1890 год. В те годы многие отрасли промышленности использовали свои собственные угольные электростанции для выработки электроэнергии, которая питала их мельницы, фабрики или шахты.

Пар, полученный в качестве побочного продукта, использовался в качестве тепловой энергии для различных промышленных процессов или для обогрева помещений.

Томас Эдисон спроектировал и построил первую коммерческую электростанцию ​​в США в 1882 году, и так получилось, что это была когенерационная установка. Тепловой побочный продукт станции Эдисона на Перл-Стрит в Нью-Йорке распределялся в виде пара среди местных производителей, а также обогревал близлежащие здания.

Взлет и падение использования ТЭЦ

В начале 1900-х годов системы ТЭЦ производили около 58 процентов всей местной электроэнергии, вырабатываемой на промышленных предприятиях в США. Этот процент резко упал до 5 процентов к 19 годам.74, согласно «Когенерация: технологии, оптимизация и внедрение», под редакцией Христоса А. Франгопулоса.

Причин резкого падения было много.

Электричество из центральных электросетей стало более надежным и дешевым, а топливо, такое как природный газ, стало доступным по низкой цене, что сделало частные угольные электростанции менее желательными. Кроме того, правительство увеличило количество и охват правил и ограничений, касающихся производства электроэнергии.

Однако, когда в 1973 году цены на топливо резко возросли, а осведомленность о пагубном воздействии загрязнения окружающей среды возросла, когенерация снова стала очень актуальной.

Зачем использовать когенерацию?

Когенерация имеет несколько преимуществ. Основными причинами использования ТЭЦ являются экономия энергии и затрат за счет снижения расхода топлива. Например, в Великобритании существующие пользователи ТЭЦ экономят 20 процентов своих затрат на электроэнергию.

В ТЭЦ, когда энергия топлива преобразуется в механическую или электрическую энергию, основная часть выделяемого тепла не тратится впустую. Для производства того же количества полезной работы, что и обычная электростанция, требуется меньше топлива.

Снижение расхода топлива имеет ряд преимуществ, в том числе:

• Снижение затрат на топливо
• Снижение потребностей в хранении и транспортировке топлива
• Сокращение выбросов – ТЭЦ является одним из наиболее рентабельных способов сокращения выбросов углерода
• Меньший износ оборудования благодаря уменьшению воздействия загрязняющих веществ

Еще одним преимуществом является безопасность.

Когенерация считается безопасным источником электроэнергии, поскольку она обеспечивает автономное электроснабжение, не зависящее от муниципальной энергосистемы. Предприятие, использующее когенерацию, может работать в автономном режиме или легко дополняться, чтобы удовлетворить всплеск спроса на электроэнергию.

Опыт Vista в проектировании когенерации варьируется от «микро» проектов когенерации, которые могут генерировать от 5 до 10 МВт электроэнергии, до гораздо более крупных когенерационных установок.

Что такое когенерационная установка: основные элементы

На самом базовом уровне типичная когенерационная установка имеет генератор электроэнергии и систему рекуперации тепла.

Вот некоторые основные элементы установки ТЭЦ:

• Первичные двигатели: преобразуют топливо в тепловую и электрическую энергию, которые можно использовать для выработки механической энергии. Примеры первичных двигателей включают газовые турбины и поршневые двигатели 9.0046
• Электрический генератор: преобразует механическую энергию в электрическую
• Система рекуперации тепла: улавливает тепло от первичного двигателя
• Теплообменник: обеспечивает использование захваченного тепла

Какие виды топлива используются на когенерационных установках?

На когенерационных установках могут использоваться различные виды топлива, в том числе:

• природный газ
• дизель
• бензин
• уголь
• биотопливо

Использование биотоплива в когенерации обычно включает возобновляемые ресурсы, такие как отработанные газы свалок и твердые отходы сельского хозяйства.

Два основных типа систем ТЭЦ

• Топливные установки: Система топочного цикла начинается с выработки электроэнергии
• Установки нижнего цикла: Производство тепла в первую очередь — отработанное тепло производит пар, который затем используется для производства электроэнергии

Установки с обратным циклом используются в отраслях, где используются печи с очень высокой температурой. Они менее распространены, чем циклические электростанции, отчасти потому, что излишки электроэнергии легче продать.

Кто может использовать когенерацию?

Промышленный сектор остро нуждается в тепле и электричестве. Некоторые отрасли в основном используют тепло, например, производители металлов, а некоторые в основном используют электричество. Другим отраслям промышленности требуется и тепло, и электричество в различных соотношениях.

Каждый сценарий может выиграть от системы рециркуляции энергии. Завод, которому требуется больше электроэнергии, чем тепла, может продавать тепло коммунальным предприятиям, и аналогичным образом можно продавать излишки электроэнергии.

Когенерационные установки имеют три категории размеров:

• Малый: Многие небольшие ТЭЦ в США и Канаде эксплуатируются военными, университетами и некоммерческими компаниями. Что их объединяет, так это высокие требования к использованию энергии, а также острая потребность в надежных и самодостаточных источниках энергии. В статье Scientific American упоминается компания, занимающаяся компьютерными сетями, которая экономит около 300 000 долларов США в год на затратах на электроэнергию благодаря использованию ТЭЦ.
• Medium: Рынок средних когенерационных систем растет. Согласно «Когенерация: руководство пользователя» Дэвида Флина, средние установки определяются как блоки, которые генерируют от 50 до 500 кВт мощности. В эту категорию попадают сектора, требующие высоких нагрузок по теплу и энергии, такие как больницы и гостиницы.
• Большой: Крупные ТЭЦ существуют в энергоемких областях, таких как нефтеперерабатывающие заводы и предприятия пищевой промышленности. Они могут выдавать 500 кВт и более энергии.

Vista Projects имеет большой опыт проектирования и оптимизации систем комбинированного производства тепла и электроэнергии в различных отраслях и секторах.

При благоприятных условиях имеет смысл использовать когенерацию. Это надежный и эффективный способ обеспечить электроэнергию на месте, что выгодно с экономической и экологической точки зрения.

Каким образом когенерация обеспечивает тепло и электроэнергию?

Environment

Cogeneration plants provide heat and power 50 to 70 percent more efficiently than traditional facilities

• June 26, 2008

• Share on Facebook

• Share on Twitter

• Поделиться на Reddit

• Поделиться на LinkedIn

• Поделиться по электронной почте

• Печать

Уважаемый EarthTalk! Что такое «когенерация» как средство производства тепла и электроэнергии?
— Джерри Шлеуп, Андовер, Массачусетс

Когенерация, также известная как комбинированное производство тепла и электроэнергии, распределенная генерация или повторно используемая энергия, представляет собой одновременное производство двух или более форм энергии из одного источника топлива. Когенерационные электростанции часто работают с КПД на 50-70% выше, чем электростанции с одиночной генерацией.

С практической точки зрения когенерация обычно влечет за собой использование того, что в противном случае было бы потрачено впустую (например, выхлопы производственных предприятий), для получения дополнительной энергетической выгоды, например, для обеспечения теплом или электричеством здания, в котором оно работает. Когенерация очень полезна для прибыли, а также для окружающей среды, поскольку переработка отработанного тепла предотвращает сжигание других видов ископаемого топлива, выделяющих загрязняющие вещества.

Большинство из тысяч когенерационных установок, работающих в Соединенных Штатах и ​​Канаде, представляют собой небольшие объекты, которыми управляют не коммунальные предприятия, а также такие учреждения, как университеты и военные. Для небольших когенерационных установок — тех, которые производят от одного до 20 мегаватт электроэнергии — биомасса или даже метан из мусорных свалок могут использоваться в качестве начального источника топлива, но природный газ гораздо чаще используется в качестве основного источника.

Например, расположенная в Саннивейле, Калифорния компания Network Appliance Inc., компьютерная сетевая компания, полагается на когенерационную систему мощностью 1 мегаватт, работающую на природном газе, для обеспечения обширных потребностей в кондиционировании воздуха в здании, а также для резервного питания для использования во время пиковых нагрузок. времена спроса. По оценкам компании, благодаря системе когенерации она экономит около 300 000 долларов в год на затратах на электроэнергию.

В другом примере компания Epcor USA Ventures из Иллинойса управляет тремя когенерационными электростанциями среднего размера (25 мегаватт и выше) в Сан-Диего для снабжения там баз морской пехоты и ВМС США. Все три установки работают одинаково: турбины, работающие на природном газе, приводят в действие электрические генераторы, которые, в свою очередь, выбрасывают горячие газы. Затем они используются для привода парогенератора, подключенного к централизованным системам отопления и охлаждения.

Поскольку системы производят дополнительную энергию, Epcor ведет переговоры с местными компаниями о том, чтобы получать долю пара, чтобы держать под контролем свои счета за электроэнергию и углеродный след.

Когенерация не ограничивается стационарными электростанциями. Honda изучает возможность использования специализированного автомобильного когенерационного генератора, предназначенного для повышения общей эффективности гибридных автомобилей за счет рекуперации тепла выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и преобразования его в электричество для подзарядки аккумуляторной батареи. Идея все еще находится на стадии исследований и разработок, она может быть внедрена в новые автомобили в течение нескольких лет, что еще больше улучшит и без того впечатляющую эффективность гибридных автомобилей.

КОНТАКТЫ : Network Appliance Inc., www.netapp.com; Epcor USA Ventures, www.primaryenergy.com; Honda Motor Company, http://world.honda.com.

ЕСТЬ ВОПРОС ОБ ЭКОЛОГИИ? Отправить по адресу: EarthTalk , c/o E/The Environmental Magazine , P.