ПЕРЕВОД ОТОПИТЕЛЬНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЕЛЬНЫХ В РЕЖИМ МИНИ-ТЭЦ, КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ

TRANSFER OF HEATING AND INDUSTRIAL BOILERS TO THE MINI-CHP MODE AS A WAY TO INCREASE THEIR EFFICIENCY

Denis Piramidin

Student, Department of Heat and Gas Supply, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, Russia, Nizhny Novgorod

Аннотация. Повышение надежности, экономичности и качества существующих систем теплоснабжения достигается путем планомерного осуществления комплекса технических и организационных мероприятий. К числу основных принципов в развитии генерирующих мощностей относятся: покрытие тепловых нагрузок преимущественно источниками,

работающими в режиме, когенерации, а также переоснащение газовых котельных в мини-ТЭЦ.

Abstract. Improving the reliability, efficiency and quality of existing heat supply systems is achieved through the systematic implementation of a set of technical and organizational measures. The main principles in the development of generating capacities include: covering thermal loads mainly with sources operating in the cogeneration mode, as well as retrofitting gas boilers into mini-CHP.

Ключевые слова: мини-ТЭЦ, когенерационная энергоустановка, котельные, паротурбинные установки, энергоэффективность.

Keywords: mini-CHP, cogeneration power plant, boiler houses, steam turbine installations, energy efficiency.

Использование газотурбинных установок в качестве собственного источника электрической энергии на котельной является энергоэффективным мероприятием, направленным на повышение надежности работы оборудования. Работа ГТУ в режиме когенерации имеет высокий коэффициент использования топлива, потери в окружающую среду при таком цикле минимальны. Если котельная работает на покрытие нужд теплоснабжения завода, то мини-ТЭЦ на основе газотурбинной установки может генерировать электрическую энергию для всей производственной площадки. [1]

Реконструкция существующих котельных в мини-ТЭЦ (электрической мощностью до 50 МВт), позволяет вырабатывать одновременно электрическую и тепловую энергию. Расположение мини-ТЭЦ в непосредственной близости от конечного потребителя дает возможность вырабатывать электрическую и тепловую энергию, как на собственные нужды, так и получать дополнительную прибыль от ее реализации в энергосистему.  [2]

При переводе котельной на комбинированную выработку тепловой и электрической энергии могут быть применены следующие типы электрогенерирующих надстроек:

• Мини-ТЭЦ на базе ГТУ. Первичным двигателем в мини-ТЭЦ на базе ГТУ является газовая турбина.
• Мини-ТЭЦ на базе ГПУ. Первичным двигателем в мини-ТЭЦ на базе ГПУ является поршневой двигатель – двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В настоящее время используется два типа поршневых двигателей: с искровым зажиганием (бензиновые) и с воспламенением от сжатия (дизельные).
• Мини-ТЭЦ на базе ТЭ. Топливные элементы (ТЭ) могут выступать как в качестве самостоятельного первичного двигателя, непосредственно вырабатывающего электрическую энергию, так и в составе гибридной энергетической установки, являясь, например, надстройкой для ГТУ (ПГУ).

Сравнительные технико-экономические показатели когенерационных установок приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Сравнительные показатели когенерационных установок

Выгоды от использования систем когенерации условно делятся на четыре группы, тесно связанные друг с другом: 1. экономика; 2. надежность; 3 утилизация тепла; 4. экология [3].

Сравнение между когенерацией и раздельным производством электричества и тепла приводится на рисунке 1, основанной на типичных значениях КПД. [4]

Рисунок 1. Сравнение раздельного производства электроэнергии и тепла с когенерацией

Модернизация котельной с установкой когенерационного оборудования позволит сократить затраты на покупку электрической энергии на собственные нужды, увеличить общий КПД котельной за счет когенерации, снизить себестоимость производимой энергии.