'

Технические аспекты строительства миниТЭЦ на МВТ

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Технические аспекты строительства миниТЭЦ на МВТ НИИЦ АСУ ТЭП БНТУ Седнин В.А.


Слайд 1

Обоснование оптимизации систем централизованного теплоснабжения районного масштаба В условиях дефицита и роста цен на углеводородное топливо актуальным является поиск новых технических решений в сфере производства, транспорта и потребления электроэнергии. Вопросы, касающиеся энергосбережения, снижения энергетической составляющей в себестоимости продукции стали еще более актуальными и заставили по-новому взглянуть на методы и возможные пути реализации программы по снижению энергопотребления, повышения конкурентоспособности продукции и приросту ВВП. Оптимизация схемы теплоснабжения районных городов определяется необходимостью экономии топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и замещения импортируемого природного газа местными видами топлива (МВТ) развитием комбинированной выработки тепловой и электрической энергии.


Слайд 2

Основные подходы к модернизации централизованных систем районного масштаба Модернизация системы теплоснабжения районных городов, как правило предусматривает реконструкцию котельной средней мощности под использование местных видов топлива с внедрением когенерационных технологий и расширением зоны теплоснабжения за счет подключения тепловых потребителей рядом расположенных котельных, подлежащих консервации или переводу в тепловые подстанции. Обычно после модернизации, централизованное теплоснабжение планируется осуществлять по закрытой схеме двухтрубной системы и температурным графиком сетевой воды 130/70 (110/70)°С, со срезкой 70 (65)°С.


Слайд 3

Вид типового графика годовой нагрузки зоны теплоснабжения районной котельной


Слайд 4

Задачи модернизации централизованных систем теплоснабжения Основными задачами инвестирования в реконструкцию являются: – повышение энергетической эффективности и надежности работы системы теплоснабжения; – замещение импортируемого природного газа в результате увеличения доли использования МВТ как непосредственно на котельной, так и в республиканских масштабах вследствие замещения электроэнергии вырабатываемой на замыкающей КЭС; – снижение затрат на покупку электроэнергии, тем самым уменьшение себестоимости производства тепловой энергии; – снижение выбросов СО2 за счет применения комбинированной выработки тепловой и электрической энергии.


Слайд 5

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ БИОМАССЫ - паросиловые циклы с применением воды в качестве рабочего тела (ТЦР); паросиловые циклы с применением низкотемпературных рабочих тел (ОРЦ); - процессы термической конверсии (газификации) топлива с последующим сжиганием генераторного газа в двигателе внутреннего сгорания (ГПА, газовая турбина); - прямое сжигание твердого топлива в камере сгорания газовой турбины – КПД 14-16%; -получение биогаза, с последующим сжигание в двигателях внутреннего сгорания; - газотурбинная установка с внешним сжиганием топлива; - установки на основе двигателя Стирлинга.


Слайд 6

Принципиальная схема реконструкции котельной с применением ТЦР


Слайд 7

Принципиальная схема реконструкции котельной с применением ОЦР


Слайд 8

Схема модуля ОЦР


Слайд 9

Цикл Ренкина для органического рабочего тела Термическое масло нагревает и испаряет органическую рабочую жидкость в испарителе (8>3>4). Испаренная рабочая жидкость вращает турбину (4>5), которая через эластичную пару соединена с электрогенератором. Далее испаренная жидкость проходит через регенератор (5>9), где она нагревает рабочую жидкость подающуюся в испаритель (2>8). Затем эта жидкость конденсирует в конденсаторе (охлаждаясь водой) (9>6>1). Органическая жидкость, с помощью насоса (1>2) поступает из регенератора в испаритель, тем самым завершая полный цикл


Слайд 10

Внешний вид модуля ОЦР


Слайд 11

Основные преимущества модулей ОЦР высокий электрический КПД модуля ОЦР; высокий внутренний относительный КПД турбины ( до 85 %); небольшое механическое напряжение турбины и отсутствие редуктора (низкая окружная скорость); отсутствие эрозии лопаток (процесс протекает в сухом паре); простота запуска/останова; постоянное автоматическое управление; отсутствие необходимости увеличения штата обслуживающего персонала; бесшумность работы; Высокий диапазое регулирования мощности (от 10% номинального); высокий КПД на переменных режимах режиме; минимальное техническое обслуживание; большой ресурс работы.


Слайд 12

Область применения модулей ОЦР Совместная выработка тепловой и электроэнергии при использовании в качестве топлива древесной и другой биомассы; Рекуперация теплоты выхлопных газов ДВС, газы сушильных установок и дымовые газы котлов; Использование геотермальных источников энергии; Использование солнечной энергии.


Слайд 13

Принципиальная тепловая схема парогазовой установки с внешним сгоранием топлива и паросиловым циклом на органическом теплоносители 1 - компрессор; 2- газовая турбина; 3 - топка котла; 4 - высокотемпературный воздухоподогреватель; 5- теплообменник промежуточного масляного контура; 6- экономайзер; 7- дымосос; 8-потребитель тепловой энергии; 9-испаритель НКРТ; 10- насос промежуточного масляного контура; 11-турбина;12-конденсатор; 13- питательный насос.


Слайд 14

Парогазовой установки с внешним сгоранием топлива и паросиловым циклом на органическом теплоносители ОГРАНИЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ВОЗДУХА Основные условия ограничивающие максимальную температуру воздуха перед турбиной: максимальная температура продуктов сгорания до 1100?С - обусловлено температурой спекания золы; максимальная температура стенки металлической трубы до 925…950?С; увеличение стоимости теплообменника для достижения высоких температур, применение жаростойких сталей и керамических поверхностей нагрева; - загрязнение и коррозия поверхностей теплообмена. Возможны для снижения температуры в камере сгорания, при сбросе воздуха после турбины в камеру сгорания (полная рекуперация), необходимо поддерживать коэффициент расхода воздуха 3<?<5. При значениях коэффициента расхода воздуха ?<2,5, необходимо осуществлять регенерацию в контуре газовой турбины в отдельном теплообменнике.


Слайд 15

Парогазовой установки с внешним сгоранием топлива и паросиловым циклом на органическом теплоносители ОГРАНИЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ВОЗДУХА Возможные варианты снижения температуры в камере сгорания, при сбросе воздуха после турбины в камеру сгорания (полная рекуперация), необходимо поддерживать коэффициент расхода воздуха 4<?<6. При значениях коэффициента расхода воздуха ?<1,5, необходимо желательно осуществлять регенерацию в контуре газовой турбины в отдельном теплообменнике.


Слайд 16

Парогазовой установки с внешним сгоранием топлива и паросиловым циклом на органическом теплоносители ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Коэффициент расхода воздуха после топки котла а – соответственно: а - ?=3,5; б – ? =4; в – ? =4,5; г – ?=5. Температура воздуха перед турбиной соответственно: 1 - 700?С; 2 - 750 ?С; 3 - 800?С; 4-850 ?С; 5-900?С; 6 – линия максимального КПД системы.


Слайд 17

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВКИ, ПРИВЕДЕННЫЕ К ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ ПОТОКА ТОПЛИВА РАВНОЙ 100 КВТ И МАКСИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА 900?С


Слайд 18

Парогазовой установки с внешним сгоранием топлива и паросиловым циклом на органическом теплоносители ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА Применение различных конструкций теплообменников, труб с криволинейной поверхностью, позволяет уменьшить поверхность нагрева 1) Размещение высокотемпературного теплообменника в кипящем слое (топка кипящего слоя), повышение коэффициента теплоотдачи, со стороны греющего теплоносителя до 500Вт/(м2·К); 2) Применение структурированных труб ( с криволинейной поверхностью), позволяет повысить коэффициент теплоотдачи продуктов сгорания до 270-300 Вт/(м2·К), при скоростях газа 0,1-0,2 м/с.


Слайд 19

Парогазовой установки с внешним сгоранием топлива и паросиловым циклом на органическом теплоносители К преимуществам данной комбинированной установки можно отнести: Высокая эффективность комбинированного цикла; Сжигание различных видов биомассы, с высоким содержанием смол, что для технологии газификации топлива является большой проблемой; Использования контура на низкокипящем рабочем теле, позволяет эффективно использовать энергетический потенциал продуктов сгорания; Отсутствие абразивного износа лопаток газовой турбины; Использования топлива с высокой влажностью; К недостаткам данной комбинированной установки можно отнести: Для нагрева воздуха в ВП ГТУ до 900°С, необходимо применение жаропрочных,керамических, коррозионною стойких материалов; Большие поверхности теплообмена; Существенное падение давления воздуха в рекуператоре газовой турбины, до 20%.


Слайд 20

Сопоставление наилучших вариантов реконструкции котельной по ул. Павловского (УП «МКТС») Состав оборудования Капитальные затраты в строительство


Слайд 21

Сопоставление наилучших вариантов реконструкции котельной по ул. Павловского Основные экономические показатели * приведение к сопоставимым условиям ** приведение к сопоставимым условиям *** в данном варианте учитывается ограничение на выдачу электроэнергии в сеть в ночной период


Слайд 22

Сопоставление вариантов реконструкциикотельной по ул. Павловского Системные показатели * без ограничения выдачи электроэнергии в сеть в ночной период ** в данном варианте учитывается ограничение на выдачу электроэнергии в сеть в ночной период


Слайд 23

Сопоставление вариантов реконструкциикотельной по ул. Павловского Вариант с ОЦР предпочтителен с позиций замещения природного газа, вариант с ГПА с позиций системной экономии топлива. При этом в абсолютном выражении разность в экономии природного газа в варианте с ОЦР и ГПА составляет 3 614 т у. т./год против 1 335т у. т./год при работе ГПА без ограничения выдачи электроэнергии в сеть в ночной период, 3 953 т у. т./год против 912 т у. т./год – при ограничении на выдачу электроэнергии в сеть в ночной период


Слайд 24

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! НИИЦ АСУ ТЭП БНТУ 2010


×

HTML:





Ссылка: