Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Библиотека технических статей >> Экономия электрической энергии >> >>

Анонсы

23.11.17 29 ноября в Москве состоится круглый стол на тему «Критерии эффективности проектов модернизации ТЭЦ» подробнее >>>

17.11.17 Заседание Рабочей группы по синхронизации отраслевого и коммунального законодательства по вопросам начислений за ресурсы и коммунальные услуги подробнее >>>

13.11.17 Шорт-лист Премии WinAwards Russia/«Оконная компания года-2017»! подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

13.11.17 Юбилейный 50-й выпуск журнала "ЭНЕРГОСОВЕТ" посвящен конференции "Теплоснабжение-2017. Функционирование в новых условиях" подробнее >>>

07.11.17 Страна поставлена "на счётчик" // видео подробнее >>>

02.11.17 Энергоэффективный капремонт: миф или реальность? // интервью подробнее >>>

20.10.17 На заседании в Правительстве РФ обсудили энергосбережение и повышение энергетической эффективности подробнее >>>

Все новости портала

Еще по теме Экономия электрической энергии

Применение турбин малой мощности при переходе к автономному энергоснабжению

 

И. П. Усачев, главный конструктор, А. В. Матвеев, инженер-конструктор, К. С. Тарасенко, инженер-конструктор, ООО «Электротехнический альянс»; Свердловская область

В России централизованные электрические системы основываются на крупных ГРЭС с мощными паровыми турбинами, энергия от которых распределяется по сложной системе сетей, что имеет определенные преимущества, так как при строительстве крупных станций снижается стоимость киловатта установленной мощности. Однако оборудование этих станций сильно изношено, отчего надежность и качество снабжения как электрической, так и тепловой энергией снижается до критического уровня. Растут себестоимость и тарифы на производимую энергию. К тому же одним из условий вступления России в ВТО является приведение цен на энергоносители к общемировому уровню.

Выход из сложившейся ситуации заключается в ускоренном развитии распределенной электрической системы, состоящей из множества преимущественно мелких источников, находящихся непосредственно у потребителей. Такая система обеспечивает дополнение и резервирование централизованных систем. При этом потребитель, например промышленное предприятие, обладающий собственным источником энергии, во-первых, получает ее по себестоимости, которая в разы ниже тарифов; во-вторых, повышает надежность энергоснабжения; в-третьих, может получать дополнительные выгоды от продажи электроэнергии соседям; в-четвертых, снижает пиковые нагрузки, что приведет к увеличению срока службы оборудования; в-пятых, может максимально использовать дешевое местное топливо, что особенно выгодно при замещении дизельных электростанций.

Важным этапом в создании распределенной сети производства электроэнергии является выбор типов источников. Из существующих источников доминирует водяной пар, который вырабатывается для сетевого теплоснабжения и промышленных нужд котельными или теряется в производственных циклах нефтехимических, металлургических и других производств.

В нашей стране широко применяются поршневые двигатели внутреннего сгорания и газотурбинные двигатели, работающие на дизельном топливе или природном газе. Стоимость энергии от ДЭС очень высока и в «северных» районах превышает 10 р./кВт-ч. Перевод поршневых двигателей на газ существенно снижает стоимость произ-

водимой энергии, но не исключает недостатки использования данных двигателей, а именно относительно высокую, опережающе растущую цену топлива - природного газа, необходимость постоянного технического обслуживания и короткий срок до капитального ремонта: для ДВС отечественного производства на 1500 об./мин - это 20 000 часов, на 1000 об./мин - это 40 000 часов, для двигателей импортного производства он может достигать 60 000 часов (рис.1).

Благодаря переходу в 90-е годы XX века на использование природного газа в качестве основного топлива для электроэнергетики, интересам загрузки авиационной промышленности, надежде на повышение электрического КПД за счет газопаровых агрегатов и напору зарубежных производителей ГТУ, газовые турбины претендуют на существенный сегмент рынка. Однако, во-первых, в большинстве случаев требуется строительство станции для повышения давления и подготовки топлива, во-вторых, работа турбины сопровождается высоким уровнем шума, поэтому для ее установки требуется индустриального типа здание, в-третьих, большинство газовых турбин малой мощности представляют из себя переделанный авиационный двигатель и, следовательно, обладают низким рабочим ресурсом, в два и более раз меньшим, чем для энергетических газовых турбин, у которых ресурс, в свою очередь, в два и более раз ниже ресурса паровых турбомашин (рис. 1); в-четвертых, очень высока стоимость ремонтов, т. к. требуется наличие специального оборудования, а наиболее часто встречаемая неполадка - это износ лопаток, самых дорогих частей турбины.

В России десятки тысяч источников водяного пара, и предназначенный для их реализации паротурбинный привод имеет существенное преимущество - это высокий ресурс. Для паровых турбин малой мощности, работающих обычно на средних и низких параметрах пара, 4 МПа и менее, он составляет 300 000ч-350 000 часов (рис. 1). Кроме того, движущиеся части паровых турбин работают в менее агрессивной среде, в отличие от газовых турбин и ДВС, а это повышает их надежность и снижает издержки технического обслуживания. Паровой котел, работающий совместно с турбиной, может иметь топку на различных видах топлива: газе, мазуте, угле, древесине, торфе и т. д. Это, в свою очередь, позволяет создавать станции, использующие местные виды топлив, что дает дополнительные выгоды от снижения затрат на его транспортировку.

Паровые противодавленческие турбины можно эффективно использовать уже в существующих котельных, переводя их в режим мини-ТЭЦ. Для этого параллельно редукционному устройству устанавливается энергогенерирующий комплекс с паровой противодавленческой турбиной (рис. 2).

Пар, идущий на технологический процесс или отопление, направляется через турбину, а работа, совершаемая в ней паром, используется для привода электрического генератора, насоса, вентилятора или других устройств. Такой способ применения позволяет значительно снизить затраты электроэнергии на привод устройств и повысить КПД использования пара.

Высокая надежность и простота в эксплуатации в сочетании с современным уровнем развития информационных технологий позволяют создать на базе паровых турбин автоматизированные энергетические установки. В работе таких комплексов человек практически не принимает участия, тем самым повышается надежность работы, т. к. исключается «человеческий фактор», сводятся к минимуму возможности совершения ошибки и эксплуатационные затраты. На сегодняшний день именно на базе таких автоматизированных паротурбинных энергетических установок целесообразно строительство распределенной электрической системы.

В России существуют несколько производителей паровых турбин малой мощности. Они производят довольно широкий спектр турбин мощностью от 125 кВт до 25 МВт, но данные установки обладают рядом недостатков, таких как сравнительно большие габаритные размеры, наличие редуктора и системы маслоснабжения.

В Свердловской области производством паровых турбомашин малой мощности занимается ООО «Электротехнический альянс». Данные турбомашины типа «ПТМ» имеют ряд преимуществ перед существующими аналогами. Основными из них являются повышенный внутренний КПД (70 %), малая собственная длина (в пять раз меньше аналогов), что позволяет разместить ее в действующей установке на существующем фундаменте взамен электропривода (или вместе с ним), и отсутствие редуктора, что повышает надежность работы и снижает уровень шума. Отсутствие системы маслоснабжения обеспечивает пожаробезопасность турбины и позволяет эксплуатировать в помещении котельной в непосредственной близости с котлом. Наличием блоков регулирования как на паровпуске, так и в противодавлении исключает ее самопроизвольный разгон сверх допустимой скорости вращения вала. Также немаловажным является плавное регулирование скорости вращения вала от холостого хода до оборотов номинальной нагрузки турбоустановки и малое время, необходимое для перехода от выключенного состояния до принятия номинальной нагрузки. Время работы турбомашины до вывода из эксплуатации не менее 40 лет.

Итак, самым эффективным и экономически оправданным на сегодняшний день является создание распределенной энергетической системы на базе уже существующих котельных и других предприятий путем перевода их в режим мини-ТЭЦ с использованием автоматизированных паротурбинных энергетических установок. Особенно уместны данные установки в отдаленных поселках для использования местных топлив, взамен существующих ДЭС. Дополнительные преимущества, такие как когенерация тепла, повышение надежности, отсутствие сетевых издержек уже сейчас, делают распределенную генерацию выгодной во многих применениях. Справедливая рыночная оценка всех преимуществ является ключевым фактором для определения перспективности таких проектов.

 

 

печатьраспечатать | скачать бесплатно Применение турбин малой мощности при переходе к автономному энергосбережению, Усачев И. П, Матвеев А. В, Тарасенко К. С., Источник: ГУ «Кузбасский центр энергосбережения»,
www.cesako.ru

скачать архив архив.zip(59 кБт)


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2017
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее