Производство электроэнергии и тепла на базе газопоршневой установки

снижает потребление газа — больший двигатель требует больше газа для работы, нежели меньшийувеличивает КПД использования топлива.

Вторичным продуктом, делающим применение ГПУ еще более выгодным, является использование тепла, выделяемого в процессе работы двигателя (когенерация). Это позволяет довести КПД использования топлива (газа) до 80−90%. Стандартный решением для систем когенерации является подогрев сетевой воды в температурном режиме 90/70 °С. Обычно, полученная горячая вода используется в системах отопления и ГВС. При необходимости возможно получение воды температурой100 °С.Каждая газопоршневая установка с установленной системой когенерации позволяет получать электроэнергию и тепло в соотношении примерно 1:

1.1, т. е. установка мощностью 957 кВт при полной (100%) загрузке позволяет получить 1 132 кВт тепловой энергии.Рис. 2. Система утилизации тепла и охлаждения.

Мини-ТЭС еще обязательно оборудуют системой аварийного сброса тепла (система охлаждения) в целях обеспечения отвода тепла от ГПУ, когда утилизация тепла не применяется. Обычно системы утилизации и аварийного сброса тепла представляют собой часть единого технологического модуля.Когенерация.

Станция когенерации позволяет использовать первичный источник энергии — газа, в целях получения двух видов энергии — тепловой и электрической. Основным преимуществомтакой электростанции является тот факт, что в данном случае процесс преобразования энергии происходит с большим коэффициентом эффективности. Снижается потребность в топливе. Использование когенерационной установки позволяет сократить расходы на энергообеспечение примерно на ~ 100 $/кВт. Станция когенерации — это энергонезависимость и уменьшение затрат на тепло. В ходе процесса когенерации параллельно станция вырабатывает тепло в виде горячей воды или пара. В целях охлаждения двигателя применяется контур охлаждающей жидкости, которой передается тепло двигателя и подается в теплообменник, где тепло в дальнейшемпередаетсятеплоносителю. Механическим термостатом и трехходовым клапаном осуществляется управление потоком охлаждения.

В зависимости от температуры окружающей среда, поток направляется в такие сегменты, как: Рубашка охлаждения двигателя, Теплообменник, Радиатор охлаждения воздушного. Значит, можно сделать вывод, что теплообменник — это первая ступень утилизации тепла. В дальнейшемноситель тепла подается в котел-утилизатор. Здесь теплоноситель догревается за счет выхлопных газов. Значит, комбинированный метод выработки электроэнергии и тепла дает возможностьулучшить эффективность применения топлива до 85−90%. Для управления и контроля ГПУ, которые в высокой степени автоматизированы, не требуется большое количество персонала. ГПУ поставляются как комплектные установки с модульным быстровозводимым зданием или в контейнерах. Контейнерные ГПУ, которые расположены около предприятия-потребителя:

имеют транзитные электросети малой протяженности, менее подвержены внешним воздействиям, что позволяет повысить надежность энергоснабжения. Тригенерация.

Как правило, летом потребность в тепловой энергии значительно уменьшается из-за отсутствия надобности отопления и вентиляции. Но утилизацию тепла в больших объемах можно производить в целях выработки холода. В летнее время данный процесс можно осуществить, эксплуатируя ГПУ на полную мощность. В этих целях компрессорные или абсорбционные кондиционеры включяются в тепловую схему. Абсорбционные охладители (чиллеры) применяютв технологическом процессе горячую воду, пар или газ. Эта технология выгоднее компрессорных, которые работают от электромотора. Произведенный в чиллерах холод применяется в системах кондиционирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Электростанции ГПУ с дополнительной системой утилизации тепла на котельной позволяют удовлетворить потребность объекта в электрической энергии и тепле с низким потенциалом, и позволяют достигать минимальные потери при транспортировке тепла на собственные нужды котельной. Надежность электроснабжения для собственных нужд котельной при установке газового когенератораоправдывается тем, что он является надежным энергозависимым источником электрической энергии. Несмотря на сложности, которые возникают при строительстве и эксплуатации ГПУ, установки данного типа могут решить проблемные задачи по надежному теплои электроснабжению промышленных потребителей или жилых районов. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫАндрющенко А. И. Комбинированные системы энергоснабжения // Теплоэнергетика. — № 5. — 1997.

Бутузов В. А. Томаров Г. В. Модернизация муниципальных котельных путем установки на них оборудования для комбинированной выработки тепла и электроэнергии // Теплотехника. — № 12. — 2008.

Кузнецов С. В. Надстройка котельных газотурбинными установками // Новости теплоснабжения. — № 10. — 2001.

Николаев Ю. Е. Дубинин А.Б. Вдовенко И. А. Повышение эффективности коммунальных систем теплоснабжения малых городов России путем сооружения ТЭЦ с газотурбинными и газопоршневыми надстройками // Вестник СГТУ. — 2004.

Семенов В. Г. Энергосбережение при организации совместной работы ТЭЦ и котельных // Новости теплоснабжения. — № 1. — 2010 г.