Газовые котлы для дома превращаются в газогенераторы для выработки электроэнергии. Газогенераторные установки для выработки электроэнергииБытовые газогенераторы на природном газе Электричество в доме и на производстве стало таким обыденным и привычным, что замечаем мы его только тогда, когда прекращается подача электроэнергии. Зачастую в таком случае мы оказываемся совершенно беспомощны – нет связи, нельзя приготовить пищу, порой невозможно открыть дверь или ворота, останавливаются станки и т.д. Перечисление всех неприятностей может занять не одну страницу текста.Во избежание безвыходных ситуаций подобного рода, созданы резервные источники электрического тока. Как правило, они представляют собой генераторы тока, способные обеспечить электроэнергией коттедж или даже минипроизводство. Работают они на бензине, дизтопливе или газе. Предметом этой статьи являются газовые мини электростанции. Устройство и принцип действия:Главной частью миниэлектростанции, естественно, является генератор. В современных устройствах ведущих производителей, например Stark, Honda или Generac устанавливаются генераторы, способные обеспечивать стабильным током все бытовые устройства в доме: осветительные приборы, электронную технику, обогревательные котлы и т.п. без установки дополнительных стабилизирующих устройств. То есть, их можно подключать прямо к электросети дома или офиса. Мощность таких генераторов лежит в очень широких пределах (от 2 до 300 кВт), зависимо от нужд потребителя. В бытовых условиях вполне достаточно 3 – 5 кВт. На это и ориентировано большинство производителей.
Бытовые газовые электростанции снабжены двигателями внутреннего сгорания, работающими на сжиженном газе или на газе из магистрального трубопровода. Двигатели применяются как двухтактные, так и четырехтактные, в зависимости от мощности установки. Давление газа в магистрали питания не отличается, от давления в обычной домашней сети. При подключении необходимо наличие редуктора и запорного крана. Газогенераторы на природном газе довольно экономны – расход газа не превышает 0,4 кг/ кВт. ч. Уровень шума также относительно невелик – до 80 дБ. В моделях ведущих производителей предусмотрены автоматическая защита от низкого уровня масла в двигателе, электромагнитные клапаны карбюратора, датчики уровня масла, счетчики моточасов. Система запуска предусмотрена ручная и с помощью электростартера, а также система «быстрый старт», для легкого пуска в любую погоду. Газовый генератор с автозапуском подключен с помощью специального блока автоматического запуска к электросети дома. При прекращении подачи электроэнергии от основной сети, автоматически запускается стартер, и напряжение с автогенератора поступает в домашнюю сеть через указанный блок автозапуска. Если подача сетевого электричества возобновилась – миниэлектростанция останавливается. В блоках автоматического запуска предусмотрена и кнопка ручного запуска. Установка и подключение газоэлектрогенераторов: Газогенераторы на природном газе устанавливаются в подсобных помещениях, котельных, подвалах и других помещениях, обладающих хорошей звукоизоляцией. Хотя газогенераторы и не слишком шумны, следует подумать о комфорте жильцов. Очень важным моментом является обеспечение надежной вентиляции для отвода выхлопных газов и устранения угрозы накопления природного газа в помещении при аварийной утечке.Для надежного вентилирования лучше всего применить принудительную систему с использованием электровентилятора. Очень хорошо предусмотреть автоматический запуск вентилятора одновременно с запуском двигателя, но и обеспечить постоянную естественную вентиляцию при отключенной электростанции. Выхлопная труба должна плотно соединятся с металлической гибкой газоотводной трубой, выпущенной на улицу. Давление в газовой магистрали, к которой подключена газовая электростанция для коттеджа должно находится в пределах 2-6 кПа. Для контроля за давлением рекомендуется установить дополнительный манометр. Очень важно вмонтировать в магистраль кран отключения подачи газа. Он должен находиться в легкодоступном месте и ни в коем случае не закрываться крышкой или замком. Все аварийные ситуации предусмотреть нельзя. Если генератор подключается к магистральному газопроводу необходимо разрешение газовой службы.   Газогенератор на природном газе имеет ряд преимуществ перед аналогичными дизельными или бензиновыми установками. Продукты сгорания газа намного экологичнее, чем бензина или дизтоплива, стоимость газа намного меньше, ресурс газового двигателя существенно выше. Мощность и стоимость газовых и бензиновых установок одинаковы. avtonomnoeteplo.ru Газогенераторные установки для выработки пиролизного газа и электричества из древесной щепы или торфа.
Модельный ряд: 50 – 10 000 кВт Принцип работы газогенераторной установки:Сырьё (древесная щепа или торф) сортируется по размеру и влажности, чтобы соответствовать требованиям газогенераторной установки. Затем сырье подается в печь по конвейеру подачи сырья. При неполном сгорании биомассы в печи, обеспечиваемым путем регулирования температуры и кислорода, через пиролиз производится CO, h3, Ch5 и другие горючие газы. К этому моменту большая часть энергии от твердой биомассы трансформируется в биогаз. Затем газ подается за счет отрицательного давления на газоочистку и охлаждение. При этом частицы золы и смолы удаляются из газа, чтобы произвести чистый горючий газ для использования в газопоршневых генератора. Газогенераторное оборудование включает в себя:
Преимущества газогенераторной установки:
Компания AGT может разработать печи для биомассы различных размеров, а также газогенераторы для различных применений. Каждый проект разрабатывается с учетом особенностей конкретного заказчика и имеет различные энергетические потребности, а также различное количество необходимого сырья биомассы. Мы можем обеспечить соответствие стандартам выбросов для любой страны или района при использовании печей или систем газификации нашей компании. Технология:Качество сырья для газогенераторной установки должно соответствовать определенным параметрам. Размер сырья может варьироваться в зависимости от типа используемой биомассы, но содержание влаги в любом виде используемой биомассы должно составлять не менее 12%. Помимо газогенераторной установки вам может потребоваться:1. Измельчители;2. Молотковая дробилка;3. Сушилка для биомассы;4. Смеситель при использовании нескольких источников биомассы для сырья. Не менее важным фактором является очистка газа для удаления частиц золы и смолы, для этого требуется большое количество воды. Мы поставляем системы очистки воды для технологии газификации, чтобы очищать воду и возвращать ее в процесс. Очистка воды осуществляется пять раз в час в резервуарах для воды. Газ перемещается через систему очистки и охлаждения в вакууме. Вакуум создается вакуумным насосом, который находится между системой очистки газа и коллектором для хранения газа. Затем газ под воздействием вакуума на поступает в коллектор хранения газа. Между коллектором для хранения газа и газопоршневой установки имеется газовая труба, по которой биогаз подается в двигатель. Двигатель имеет датчик на выпускной системе с целью автоматической регулировки смеси воздуха и топлива для работы двигателя и контроля выбросов при изменении нагрузки на генератор.
 Базовый состав синтетического газа:
Калорийность:4800-5400 КДж/м3 (кВт/м3): 1 кВт = 2м3Параметры установки на 200 кВт из древесной щепы:Расход сырья: 150 кг/час, 3,6 т/день(24 часа), 1314 т/год: 1 тонна = 1500 кВтПобочный продукт: зола 2-5% из 1 тонны сырья, показатель калорийности угля 5000-5500 ккал Технические параметры газогенераторной установки на 200 кВт:
Примерный комплект поставки:
Техническое обслуживание:Система очистки: 1 год после установки, необходимо очищать один раз в месяц, и останавливать работу для удаления загрязняющих стоков каждый день. Бесперебойная работа ,биогазовой установки: 720 часов. Техническое обслуживание 1 раз в месяц, осмотр 3 раза каждые три месяца.Внутренняя очистка: 1 раз в год, необходимо проверить каждые три месяца. Содержание золы и смолы: 25 мг смолы /м³, 20-30% золы /т, 250 кг древесный уксус/т, теплотворная способность угля составляет 5000-5500 ккал/кг. agt-generator.ru Использование газовых генераторов в частном домеГазовые генераторы – устройства, используемые для трансформации тепловой энергии, вырабатываемой при горении природного газа, в электричество. Газогенераторы незаменимы в тех случаях, когда часто происходят перебои с электричеством, параметры электроэнергии отличаются от номинальных показателей, наблюдаются аварийные отключения. Возможности эксплуатации генератораГазовый генератор возможно эксплуатировать в качестве резервного или постоянного источника электроснабжения. Для периодического использования подходит генератор, оборудованный механизмом автоматического включения и запускающийся при сбоях в электросети. Особенность резервных генераторов заключается в том, что их требуется выключать после несколько часовой работы. Это обуславливается наличием в их внутренней системе двигателей, вращающихся со скоростью до 3 тысяч оборотов в минуту. В случае постоянной работы генератора он является единственным источником электричества в системе автономного снабжения электроэнергией. Такой вариант использования наиболее подходит для загородных коттеджей, находящихся далеко от ЛЭП либо в местах, где из-за определенных технических условий невозможно подключение к электросети. Генератор для непрерывной выработки электричества может быть подключен к баллону с природным газом, газгольдеру или магистральному газопроводу. Преимущества газогенераторовСовременные генераторы, функционирующие на природном газе, по праву считаются оптимальным выбором для создания автономной системы электроснабжения в собственном доме. Газовые генераторы наделены множеством положительных качеств, включая следующие:
Подключение генератораРасположить генератор необходимо в отдельном помещении – топочной либо котельной. При этом помещение, в котором размещаются газовые генераторы для дома на природном газе, должно соответствовать ряду требований:
Критерии выбораКлючевой характеристикой, на которую следует обратить внимание при покупке генератора для дома, является его предельная мощность. Целесообразно приобрести генератор с небольшим запасом мощности на случай чрезмерного потребления электроэнергии. Существуют генераторы с воздушным и водяным охлаждением. Первая разновидность отличается более компактными размерами и доступной ценой, но на такие генераторы нельзя установить подогрев двигателя. Из-за данного ограничения становится невозможным эксплуатировать оборудование при низкой температуре. Для постоянной эксплуатации больше подойдет генератор с водяным охлаждением, поскольку такое оборудование предназначено для продолжительной непрерывной работы. Конкретный срок непрерывной работы, как правило, указывается в технической документации. Также при покупке стоит предварительно выяснить уровень шума, который создает генератор, примерный расход природного газа и функционирование при невысоком давлении. Возможность работы при низком давлении газа особенно необходима в зимний период времени, когда из-за повышенного потребления ресурса давление в магистральных газопроводах значительно падает. Для функционирования в таких условиях генераторы могут оснащаться специальными регуляторами давления. Данная возможность прописывается в техническом паспорте генератора наряду с прочими характеристиками. Большинство разновидностей генераторов изначально обладают оптимальными параметрами для использования в частном доме. Стоимость оборудования окупается достаточно быстро благодаря большой экономичности. Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter. madenergy.ru Газовые котлы для дома превращаются в газогенераторы для выработки электроэнергииДалеко не вся мощная энергия в газовых котлах для отопления и получения горячей воды в миллионах индивидуальных жилых домов, используется рационально. И вот, кажется, решен вопрос, когда газовые котлы для дома превращаются в газогенераторы для выработки электроэнергии, что просто здорово. Хотя технология выработки электроэнергии с помощью газогенераторов в промышленности уже не нова. Разработанный одной из британских фирм новый котел может сократить расходы на электроэнергию для семей, превращая свои дома в мини электростанции. Такой котел обеспечивает отопление и горячее водоснабжение, а также выработку встроенным генератором электроэнергии для питания бытовой техники. Производитель котла утверждает, что удешевление электроэнергии за счет использования много — функционального котла, может в конечном итоге позволить отказаться от обычных электростанций и закрыть их.
Первый из котлов будет установлен в начале 2015 года. Экономия для потребителя после понесенных затрат на приобретение и установку котла видится через пять лет. Первоначально, для заинтересованности потребителя компания будет производить ему доплату связанную с увеличением стоимости котла в связи с усложнением его конструкции.Котел с газогенератором по расчетам компании позволит не только удовлетворять собственные потребности в электроэнергии, но и отгружать ее излишки в электросеть и продавать их другим потребителям. Здесь, конечно, потребуется доработка некоторых законодательных актов. Как минимум, по расчетам, с помощью выработки газовыми котлами с газогенераторами электроэнергии домашние хозяйства могут в конечном итоге получить на 500 фунтов стерлингов в год расходов меньше и продавать также излишки энергии. Если домовладельцы согласны разделить эти преимущества с компанией, то они получат продолжение гарантии на генератор после пятилетнего контракта. Как известно, в обычном котле, газ сжигается, чтобы нагреть воду, которая затем проходит через трубы и радиаторы в дома. В отличие от этого в новом котле поток от сгорания газа нагревает другую жидкость — хладагент, аналогичный используемому в холодильниках — до тех пор, пока тот не испарится. Затем пар проходит через устройство, называемое прокрутка — расширитель, который начинает вращаться, действуя как мини-генератор электроэнергии. Тепло от пара затем переносится в воду в котле, которая попадает в краны для горячей воды и радиаторы отопления в доме. В таком котле несколько больший расход газа, который увеличивает затраты на оплату счетов примерно на 50 фунтов стерлингов. Однако сравнив с выигрышем, мы увидим, что выигрыш многократно весомее. Пока что газовый котел с газогенератором для потребителя бесплатен, но клиенты должны заплатить за его установку. Котел по максимуму вырабатывает много электроэнергии в отопительный сезон, однако в течение лета выработка электроэнергии очень мала, или отсутствует, так как газ сгорает только в целях подогрева воды. Но, вместе с тем, котел с газогенератором может генерировать около 1800 квт/час электроэнергии в год, а это около половины того, что используется в доме на типичные бытовые нужды. В целом технология также более эффективна за счет близости источника электроэнергии к месту использования, что исключает необходимость в электрических сетях. Компания утверждает, что, если установить 20 миллионов котлов по всей Великобритании, потребители будут экономить на своих счетах более £ 4 млрд в год. Но есть в этом и большие преимущества в экологии. Установка газовых котлов с газогенераторами для выработки электроэнергии даст сокращение выбросов углерода, как от закрытия 30 угольных электростанций. Газогенераторы широко применяются в промышленности в быту. Но все они работают на первоначальном твердом топливе, включая и на отходах. Данный котел использует газ, который повсеместно применяется совсем для других целей – обогрева помещений и нагрева воды. И вот этот сгоревший газ, кроме достижения основных целей, будет попутно вырабатывать электроэнергию, которую домовладелец может отгружать и другим потребителям. Статья полезна? Тогда сообщите о ней другим, нажав на кнопки социальных сетей (Twitter, Facebook и др.) ниже.Скорее всего, вам будут интересны и полезны следующие записи:Теплый дом- отопление на дровах, газе, электричестве, дизтопливе, тарифы и сколько стоит,а также пригодится подписка на новые интересные материалы сайта через оранжевую кнопку вверху или в боковой колонке справа. Добавьте статью в закладки, чтобы вновь вернуться к ней, нажав кнопки Ctrl+D .Подписку на уведомления о публикации новых статей можно осуществить через форму "Подписаться на этот сайт" в боковой колонке страницы. Если что непонятно, то, читайте здесь. Внимание! АВТОРСТВО ВСЕХ СТАТЕЙ ЗАЩИЩЕНО. Копирование и публикация на других сайтах статьи или ее фрагментов без согласия автора или без активной гиперссылки ЗАПРЕЩЕНЫ. deepcool-ma.com Газогенераторная установкаИзобретение может быть использовано для выработки электрической и тепловой энергии на сельхозпредприятиях, лесозаготовках и коммунальных объектах. Газогенераторная установка состоит из последовательно расположенных газогенератора 1, циклона 2, газоводяного теплообменника 3, скруббера 4 и электрогенератора 18 с газовыми двигателями 10, 11 и котлом-утилизатором 12. Котел-утилизатор 12 и газоводяной теплообменник 3 связаны последовательно контуром циркуляции теплоносителя, а выход воды из скруббера 4 связан с входом посредством последовательно расположенных отстойника 5 и воздухоподогревателя 8. Между воздухоподогревателем 8 и входом воды в скруббер 4 расположены анаэробные биофильтры 6, 7, а также охладитель воды - испаритель теплового насоса 9, состоящий из компрессора 14 с газовым двигателем, конденсатора-водонагревателя 13 и терморегулирующего вентиля 15. Изобретение позволяет улучшить качество генераторного газа, а также снизить уровень техногенного загрязнения окружающей среды. 1 ил.
Изобретение относится к автономным источникам энергии, работающим на возобновляемых видах топлива. Более конкретно, изобретение относится к установкам газификации биомассы, в основном древесных и других растительных отходов, твердых фракций осадков и илов процессов очистки сточных вод, не подлежащего агротехнической утилизации навоза (при отсутствии доступных сельхозугодий, инвазиях) и других органосодержащих субстратов, образующихся в процессе хозяйственной деятельности человека. Предлагаемое изобретение может быть использовано, в первую очередь, для выработки электрической и тепловой энергии в отсутствие или в целях резервирования централизованного энергоснабжения на сельхозпредприятиях, лесозаготовках, коммунальных объектах. Известно устройство такого назначения. Газогенераторная установка состоит из газогенератора - источника генераторного газа, аппарата мокрой очистки и охлаждения генераторного газа (скруббера), аппаратов тонкой очитки генераторного газа перед его подачей в двигатели внутреннего сгорания (Теплоэнергетические установки малой и средней мощности. Справочное руководство. Киев-Москва, Машгиз, 1952, стр.453). Недостатками данного устройства являются: значительные тепловые потери в скруббере с промывными водами и двигателе внутреннего сгорания с продуктами сгорания генераторного газа и охлаждающей водой, что приводит к значительному снижению энергетической эффективности всей установки в целом. Другими недостатками являются использование разомкнутой схемы водоснабжения, что приводит к дополнительным материальным затратам и загрязнению гидросферы; неполное использование биоэнергетического потенциала биомассы, связанное с потерями летучих веществ при обработке генераторного газа в скруббере. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является мини-ТЭЦ на основе газогенератора, работающего на биомассе. Отводимая в процессе промывки и сжигания генераторного газа тепловая энергия утилизируется в специальном теплообменнике, установленном между аппаратом механической очистки (циклоном) и скруббером, и котле-утилизаторе физического тепла продуктов сгорания генераторного газа, соответственно (кн. авт. Сергеева В.В., Калютика А.А., Моршина В.Н., Стешенкова Л.П. «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Проектирование и расчет газогенераторных установок при использовании биомассы». СПб.: Издательство Политехнического университета, 2004 г., стр.37-39). Промывные воды из скруббера подвергаются локальной очистке в отстойнике и повторно используются для промывки генераторного газа. Тепловая энергия промывных вод используется для нагревания воздуха перед его подачей в газогенератор. Таким образом, потери охлаждающей воды сведены к минимуму, а явное тепло генераторного газа используется достаточно полно. Основным недостатком устройства-прототипа является потеря части биоэнергетического потенциала биомассы с промывными водами, образующимися в скруббере. Данные потери происходят в основном с летучими веществами, которые выделяются из биомассы в процессе прохождение образовавшегося в реакционной зоне генераторного газа через зону подсушивания биомассы (швельшахту), в результате чего их концентрация в промывных водах достигает 20-30 г/л. Другим недостатком является неполная промывка (очистка) генераторного газа в скруббере из-за сравнительно низкой степени очистки рециркуляционных вод при использовании только одной (механической) ступени очистки, а также значительный расход воды из-за недостаточной степени ее охлаждения в оборотном цикле. Задачей настоящего изобретения является увеличение энергетического к.п.д. газогенераторной установки в целом, улучшение качества генераторного газа и, как следствие, эксплуатационных характеристик газового двигателя. В результате использования предлагаемого изобретения более полно используется биоэнергетический потенциал промывных вод, достигаются более глубокая очистка, а также увеличение степени охлаждения и тем самым снижение расхода рециркуляционных промывных вод. Применение предлагаемого устройства способствует снижению уровня техногенного загрязнения окружающей среды. Технический результат достигается тем, что газогенераторная установка состоит из последовательно расположенных газогенератора, циклона, газоводяного теплообменника, скруббера и электрогенератора с газовым двигателем и котлом-утилизатором. Котел-утилизатор и газоводяной теплообменник связаны последовательно контуром циркуляции теплоносителя, а выход воды из скруббера связан с входом посредством последовательно расположенных отстойника и водоподогревателя. Между воздухоподогревателем и входом воды в скруббер предусмотрен по крайней мере один анаэробный биофильтр, а также охладитель воды - испаритель теплового насоса, состоящего из компрессора с газовым двигателем, конденсатора-водонагревателя и терморегулирующего вентиля. Анаэробный биофильтр посредством газопровода связан с газовым двигателем компрессора теплового насоса. Конденсатор-водонагреватель гидравлически связан с последовательно расположенными котлом-утилизатором газоводяным теплообменником, узлом теплофикации, газовыми двигателями электрогенератора и компрессора теплового насоса с образованием замкнутого контура циркуляции теплоносителя. На чертеже показана газогенераторная установка. Устройство содержит газогенератор 1 для переработки биомассы в генераторный газ, последовательно расположенные аппараты очистки и охлаждения генераторного газа - циклон 2, газоводяной теплообменник 3, скруббер 4. Очистка промывных вод из скруббера 4 осуществляется в отстойнике 5 и анаэробных биофильтрах 6 и 7. Охлаждение промывных вод перед их подачей на биофильтры 6 и 7 производится в воздухоподогревателе 8, перед подачей в скруббер 4 - в охладителе воды - испарителе 9 теплового насоса. Контур циркуляции теплоносителя состоит из гидравлически связанных друг с другом газовых двигателей теплового насоса и электрогенератора 10 и 11, соответственно, конденсатора-водонагревателя 13 теплового насоса, котла-утилизатора 12, газоводяного теплообменника 3. Контур циркуляции теплоносителя служит для охлаждения газовых двигателей 10 и 11, а также утилизации явной тепловой энергии генераторного газа, промывных вод и продуктов сгорания газов. Тепловой насос состоит из охладителя воды - испарителя воды 9, конденсатора-водонагревателя 13, компрессора 14 и терморегулирующего вентиля 15 и используется как двухцелевой термодинамический контур, обеспечивающий окончательное охлаждение очищенных промывных вод и нагрев теплоносителя до относительно высоких температур. Потребителям теплоноситель подается посредством распределительной сети 16. Накопление и распределение теплоносителя осуществляется посредством узла теплофикации 17. Электроэнергия вырабатывается в электрогенераторе 18. Биогаз из анаэробных биофильтров 6 и 7 накапливается в хранилище биогаза 19; генераторный газ накапливается в хранилище генераторного газа 20 с возможностью подачи в газовые двигатели 10 и 11 и в газовые сети 21 и 22 потребителя. Устройство работает следующим образом. Исходная биомасса, содержащая определенное количество летучих составляющих, поступает в газогенератор 1 и подвергается газификации при подаче некоторого количества нагретого воздуха из воздухоподогревателя 8. Образовавшийся генераторный газ подвергается грубой механической очистке в циклоне 2 и далее охлаждается в газоводяном теплообменнике 3 до температур, обеспечивающих приемлемый уровень испарения воды при последующей промывке в скруббере 4. Очищенный и охлажденный до рабочей температуры генераторный газ направляется для последующей утилизации сначала в хранилище генераторного газа 20, затем - в газовый двигатель 11 привода электрогенератора 18, а также, по мере необходимости, в газовые сети 21. При охлаждении генераторного газа путем промывки летучие вещества из генераторного газа переносятся в промывные воды. Горячие и загрязненные промывные воды из скруббера 4 подвергаются сначала механической очистке в отстойнике 5, затем предварительному охлаждению в воздухонагревателе 8, биохимической очистке в анаэробных биофильрах 6, 7 и окончательному охлаждению в охладителе воды - испарителе 9 теплового насоса. Предварительное охлаждение промывных вод в воздухонагревателе 8 позволяет обеспечить необходимый температурный уровень анаэробного процесса в биофильтрах 6,7 (33°С для мезофильного и 57°С для термофильного процессов). Летучие биоразлагаемые фракции загрязнений, содержащиеся в промывных водах, в процессе анаэробной обработки распадаются с образованием биогаза. Реализация анаэробной конверсии с использованием прикрепленной биомассы обеспечивает, в сравнении с использованием процесса со взвешенной микрофлорой, более глубокую, устойчивую к колебаниям расхода и состава сточных вод очистку. Биогаз отводится в газохранилище и далее - в газовый двигатель 10 теплового насоса. Часть биогаза из хранилища 19 поступает в газовые сети потребителя 22. Так как температура очищенных промывных вод на выходе из биофильтров 6, 7 существенно выше расчетного температурного уровня охлаждения в скруббере 4, окончательное охлаждение производится в охладителе воды - испарителе 9, предпочтительно с возможностью регулирования степени охлаждения. Тепловая энергия промывных вод передается легкокипящему агенту, циркулирующему в контуре теплового насоса. Пары агента отсасываются компрессором 14, сжимаются и подаются в конденсатор-водонагреватель 13, в котором происходит охлаждение и конденсация паров агента одновременно с нагревом теплоносителя. Таким образом, реализуется последовательное использование (утилизация) скрытой (биохимической) энергии и избыточной тепловой энергии промывных вод, а также их подготовка к повторному использованию. Предварительный нагрев теплоносителя, поступающего из узла теплофикации 18, осуществляется в рубашках газовых двигателей 10 и 11. Окончательный нагрев теплоносителя производится в котле-утилизаторе 12 за счет охлаждения продуктов сгорания газа и далее в газоводяном теплообменнике 3 за счет охлаждения генераторного газа. Из узла теплофикации 17 теплоноситель направляется через распределительную сеть 16 потребителям товарной тепловой энергии. Газогенераторная установка, состоящая из последовательно расположенных газогенератора, циклона, газоводяного теплообменника, скруббера и электрогенератора с газовым двигателем и котлом-утилизатором, причем котел-утилизатор и газоводяной теплообменник связаны последовательно контуром циркуляции теплоносителя, а выход воды из скруббера связан с входом посредством последовательно расположенных отстойника и воздухоподогревателя, отличающаяся тем, что между воздухоподогревателем и входом воды в скруббер предусмотрен по крайней мере один анаэробный биофильтр, а также охладитель воды - испаритель теплового насоса, состоящего из компрессора с газовым двигателем, конденсатора-водонагревателя и терморегулирующего вентиля, при этом анаэробный биофильтр посредством газопровода связан с газовым двигателем компрессора теплового насоса, а конденсатор-водонагреватель гидравлически связан с последовательно расположенными котлом-утилизатором, газоводяным теплообменником, узлом теплофикации, газовыми двигателями электрогенератора и компрессора теплового насоса с образованием замкнутого контура циркуляции теплоносителя. www.findpatent.ru Технические и экономические аспекты использования древесных отходов для выработки электроэнергии в диапазоне мощностей от 0,2 до 200 МВт. Журнал Энергорынок. Н.Д. Денисов-Винский.Производство электроэнергии на базе ORC-цикла является эффективной технологией при утилизации низкопотенциального сбросного тепла, а также представляет определенный интерес при сжигании биотоплива, такого как древесина. Сегодня известно несколько фирм, которые занимаются исследованием и серийным выпуском подобных установок. К ним можно отнести итальянскую Turboden srl, американскую Ormat Technologies Inc, немецкие ADORATEC GmbH, GMK GmbH [1, с. 5 - 23]. Основное направление - получение электроэнергии от геотермальных источников тепла, использование вторичного тепла, а также сжигание биотоплива. В процессе изучения существующих проектов установлено, что электрическая мощность турбин вышеуказанных фирм колеблется в пределах 50 - 2400 кВт [1, с. 9; 10, 17, 19], топливом служат древесные отходы, вторичным теплом является тепло выхлопных газов ДВС и микротурбинных установок, а также вторичное тепло промышленных производств. Встречаются и проекты геотермальной энергетики.2.3. Газотурбинные и микрогазотурбинные установки В данный момент диапазон единичной электрической мощности газотурбинных установок достаточно широк: от 30 кВт - модель С30 фирмы Capstone (микротурбинная установка) до 340 МВт - модель SGT5-8000H фирмы Siemens AG (это самая крупная газовая турбина в мире на момент написания статьи) [19, 16]. В них используется либо газообразное, либо жидкое топливо высокого качества. Строгой границы между газотурбинной и микрогазотурбинной установками нет, однако принято считать, что в микротурбинной системе должен быть рекуператор теплоты выхлопных газов, благодаря которому повышается ее общий КПД, а температура выхлопных газов находится на отметке 260 °С. Также конструкция микрогазотурбинных установок предусматривает одну ступень компрессора и одну ступень турбины. Для них характерна и высокооборотность вала [14, с. 70 - 80]. 2.4. Газопоршневые установки Газопоршневые установки особенно часто используются в распределенной (децентрализованной) энергетике. Топливом для них служит не только высококалорийный природный газ или дизельное топливо, но и биогаз, газ, выделяемый при очистке сточных вод, и пр. [11, стр. 8 - 10]. Диапазон единичных электрических мощностей тоже велик: от 4 до 6800 кВт для установок на природном газе, от 14 до 6800 кВт - на биогазе, от 3 до 5100 кВт - на биотопливе [10, с.12 - 22]. 2.5. Газогенераторы В отличие от паротурбинных и ORC-установок, где топливо сжигается непосредственно в котлах, в газовых турбинах и ДВС в большинстве случаев используется газообразное топливо. Древесные отходы подвергаются газификации в газогенераторе (газификаторе). В настоящее время существует несколько типов газогенераторов с неодинаковым процессом газификации и разной производительностью генераторного газа - например, газификатор с неподвижным слоем или газификатор с циркулирующим кипящим слоем [5, с. 431 - 447]. Рабочим телом в них, как правило, являются воздух, пар или кислород, а также их смеси [5, с. 447]. Воздух обычно применяется в газогенераторах малых мощностей, пар вместе с воздухом — при работе газификатора в составе парогазовой станции. Последнее связано с постоянным отбором пара из паротурбинного цикла, что влечет за собой снижение его КПД, а также дополнительные расходы на водоподготовку для подпитки [5, с. 427 - 431]. На сегодняшний день номенклатура газогенераторов достаточно мала. Редко встречаются серийные модели - газогенераторы в основном изготавливают под конкретную установку [3]. 2.6. Котельные установки [9, с.131—183] Принципы прямого сжигания древесных опилок и другого твердого топлива, к примеру угля, практически идентичны, только для древесины исключается пылесжигание. К основным типам котлов, которые непосредственно используют древесные отходы, относят котлы с циркулирующим кипящим слоем, со слоевым сжиганием. Их линейка, как и у газогенераторов, очень узкая, и они отсутствуют в диапазоне больших мощностей. 2.7. Когенерация Все вышеперечисленные установки могут не только вырабатывать электрическую энергию, но и функционировать в режиме когенерации - одновременной выработки электроэнергии и тепла. Анализ проектов показал, что все действующие агрегаты ориентированы, как правило, на «поставку» тепловой энергии близлежащим домам и предприятиям, а полученная электрическая энергия продается в сеть [20, 21]. Газопоршневые, микрогазотурбинные, газотурбинные и ORC-установки выдают тепло по остаточному принципу, и его количество не влияет на объем вырабатываемой электроэнергии (речь идет в основном об утилизации теплоты выхлопных газов). В то же время в паровых турбинах (в том числе в составе парогазовых станций) количество выходящего тепла и электроэнергии взаимосвязано, а их соотношение зависит от типа турбины - либо с отбором пара, либо с противодавлением. 3. Постановка задачи Суть исследования - определить для заданных электрических мощностей возможность выработки электрической энергии с помощью представленных на рынке технологий на основе биотоплива (преимущественно древесных отходов), оценить инвестиции, риски, а также рассчитать потенциальный срок окупаемости проекта при установленных тарифах или соответствующий тариф при конкретном сроке окупаемости проекта. Во внимание принимается только производство электроэнергии без получения тепла. Сбросное тепло как газотурбинных, микрогазотурбинных установок, так и двигателей внутреннего сгорания должно идти на выработку электрической энергии на базе либо парового, либо ORC-цикла - в зависимости от мощности и температурного уровня выхлопных газов. При загрузке древесных опилок в газотурбинные установки и ДВС, которые «потребляют» газообразное топливо, используется газогенератор, где рабочим телом является воздух, кислород или пар. Для исследования взяты фиксированные значения электрических мощностей в 200 кВт, 2 МВт, 20 МВт, 200 МВт. Для каждого из них выбраны следующие технологии: 0,2 кВт www.denisov-vinskiy.ru Когенерационные газогенераторы для отопления и электричества » UGRA-AGROМини-ТЭЦ – это комплекс газопоршневых электростанций с комбинированным производством электроэнергии и тепла, расположенная в непосредственной близости от конечного потребителя. В качестве источника энергии в мини-ТЭЦ используются газопоршневые электростанции с газовыми двигателями внутреннего сгорания. Тепло мини ТЭЦ получают с котлов-утилизаторов, которые устанавливаются на выхлопные газы. Самой быстрой окупаемостью, эффективность, надёжностью и универсальностью отличаются установки на основе газовых (газопоршневых) двигателей. Это связанно с современными требованиями к экологической чистоте окружающей среды, а также к снижению эксплуатационных расходов на органическое топливо и доступностью его использования. Поэтому мини-ТЭЦ предоставляют возможности выбора наиболее эффективного пути решения проблемы энергоснабжения за счёт широкого возможного использования, большого выбора вспомогательного оборудования и систем, различных вариантов компоновок, что позволяет точно и оптимально применить установку к работе в любых условиях использования. Газопоршневые электростанции Мини-ТЭЦ при невысоких капитальных и эксплуатационных затратах обеспечивают максимальную эффективность инвестиций за счёт производства электроэнергии и тепла по весьма конкурентным ценам. Компания АГТ предлагает газопоршневые электростанции Мини-ТЭЦ единичной мощности от 20 кВт до 4.3 МВт, тип и количество устанавливаемых агрегатов обеспечивают оптимальную конфигурацию для получения необходимой мощности мини-ТЭЦ в зависимости от режимов ее использования. Строительство Мини-ТЭЦСтроительство новых мини-ТЭЦ ведёт к необходимости внедрения автоматизированных систем диспетчеризации и управления энергетическим оборудованием, и, следовательно, к модернизации уже существующих котельных с котлами на газовом топливе и имеющихся котлов с заменой газовых горелок, что будет способствовать значительному улучшению работы котельных и даст ещё больший эффект. Газопоршневые электростанций Мини-ТЭЦ малой и средней мощности на мини-ТЭЦ - наиболее вероятный путь технического перевооружения региональной энергетики. Для практической реализации этих достаточно быстро окупаемых проектов требуются сравнительно небольшие капиталовложения промышленных организаций и частных инвесторов. Себестоимость энергии высокоэкономичных мини-ТЭЦ будет ниже, чем себестоимость энергии от центральной сети. Мини-ТЭЦ - электростанции могут применяться в качестве основного или резервного источника электроэнергии для коммунального хозяйства и очистных сооружений, организаций промышленности и сельского хозяйства, в административных и медицинских учреждениях, жилых комплексах, как в автономном режиме, так и совместно с централизованными системами электроснабжения и тепла. Газопоршневые Мини-ТЭЦ электростанции их преимущества:
Для чего строить мини-ТЭЦ?
Главной целью строительства Мини-ТЭЦ комплекса с газопоршневыми электростанциями является достаточное и надёжное обеспечение потребностей в электроэнергии и тепле в соответствии с требованиями охраны окружающей среды и быстром возврате инвестированного капитала. Строительство мини-ТЭЦ при невысоких капитальных и эксплуатационных затратах позволяет обеспечить максимально возможные прибыли от инвестиций. Среди экономических обоснований строительства мини-ТЭЦ - электростанции специалисты выделяют то, что условия, выдвигаемые поставщиками электроэнергии и тепла для подключения к электрическим и тепловым сетям, часто ведут к значительным безвозвратным расходам и даже к пересмотру условий проведенных подключений. Кроме того, отмечается, что эффект системной экономии топлива от централизации теплоснабжения практически сведен к минимуму вследствие того, что КПД промышленных и отопительных котельных сведён до уровня КПД котлов, а также вследствие тепловых потерь и потерь от утечек при передаче горячей воды на большие расстояния, которые достигают 20-25 %. Капитальные затраты при применении мини-ТЭЦ компенсируются за счёт низкой себестоимости энергии в целом. Более того, при подключении новых мощностей отпадает необходимость в строительстве ЛЭП, ТП, протяженной кабельной сети. По имеющимся оценкам, передача газа по газопроводам для мини-ТЭЦ в 10-12 раз экономичнее передачи электрической энергии по высоковольтным линиям электропередачи. При использовании мини-ТЭЦ электростанции, снижение затрат на тепло- и электроснабжение, по различным оценкам, может достигать величины в 3,5-4 раза, а срок окупаемости при этом составит от 1.5 до 3 лет. Постоянный рост цен на природный газ заставляет обратить пристальное внимание на использование альтернативных источников энергии как на мощный фактор, способный при грамотном использовании не только значительно снизить себестоимость вырабатываемой энергии, но и радикально уменьшить отрицательное воздействие на окружающую среду. Современные технологии позволяют использовать в качестве топлива для силовых установок мини-ТЭЦ попутные газы нефтедобычи, нефтепереработки, отходы санитарной вырубки леса, органический мусор. ugra-agro.ru | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Качественные устройства снабжены автоматической регулировкой напряжения, контрольными приборами и автоматической системой защиты от перегрузок. Как правило, все они характеризуются низкими показателями коэффициента гармоник – в пределах 4-5 %.
