Мини-ТЭЦ. 
Тепловые схемы автономных мини-ТЭЦ

К мини-ТЭЦ, т. е. ТЭЦ малой мощности можно отнести электростанции мощностью 50 МВт и менее. Такие станции, часто работающие в автономном режиме, использующие биомассу и созданные по простым схемам с глубокой утилизацией отходящего тепла, могут нести как электрическую нагрузку, покрывая собственные потребности, так и полезную электрическую и тепловую нагрузку. Энергетическое оборудование для таких электростанций может быть создано и создается отечественными предприятиями.

На рис. 3.28 показан ряд принципиальных тепловых схем, используемых для таких автономных малых ТЭЦ. Сюда относятся:

• · дизельные электростанции, работающие на генераторном газе в качестве основного топлива (рис. 3.28, а);
• · газотурбинные электростанции с газогенератором под давлением (рис. 3.28, б);
• · электростанции, выполненные по полузамкнутым схемам с воздухоподогревателем, использующим тепло непосредственного сжигания биомассы и камерой сгорания, работающей на генераторном газе — ГТУ с полузамкнутым циклом (рис. 3.28, в).

а б в

Рис. 3.28 Принципиальные тепловые схемы малых газогенераторных электростанций: а — ТЭЦ с газодизелем; б — ГТУ с газогенератором под давлением; в — ГТУ с полузамкнутым циклом; 1 — газогенератор; 2 — газодизель; 3 — турбина; 4 — компрессор; 5 — бак горячей воды; 6 — градирня; 7 — сетевой подогреватель; 8 — подвод воздуха; 9 — подача биомассы; 10 — прямая сетевая вода; 11 — обратная сетевая вода; 12 — подпитка водой; 13 — выхлоп; 14 — воздухоподогреватель; 15 — камера сгорания генераторного газа; 16 — газоочистка; 17 — нагнетатель

При этом к прямому использованию биомассы с целью выработки на ее базе электрической и тепловой энергии на ТЭС и ТЭЦ различной мощности по паросиловому циклу можно отнести:

• — прямое сжигание биомассы в различных топочных устройствах (со слоевым сжиганием, кипящим слоем и др.) котельных агрегатов с получением пара необходимых параметров 45…52;
• — предварительная газификация биомассы с последующим ее сжиганием в топочном устройстве котельного агрегата с получением пара соответствующих параметров.

Полученный в котельных агрегатах пар используется в тепловой схеме паротурбинной установки, работающей по паросиловому циклу. (рис. 3.29, а).

Способы прямого сжигания биомассы с использованием различных конструкций многотопливных котлов, рассмотрены подробно ранее (раздел 5).

Преимущество предварительной, перед сжиганием, газификации топлива состоит в том, что при этом не требуется очистки газа, а необходимо только максимально сокращать газовые коммуникации.

При использовании газа термической газификации на газогенераторных тепловых электрических станциях по приведенным выше тепловым схемам необходима его предварительная очистка.

• · Подготовка газа для использования в двигателе внутреннего сгорания — дизеле заключается в отделении твердых частиц, низкокипящих смол и в его охлаждении. Применение обращенного процесса газификации позволяет в значительной степени решить возникающие при этом проблемы.
• · Наиболее жесткие требования предъявляются к газу термической газификации при использовании его в газовых турбинах:
• — полная очистка от пыли;
• — очистка от смол.