Мини-ТЕЦ с парни турбини - решението на големите проблеми на малката енергетика
Мини-CHP с парни турбини - решението на големите проблеми на малкото производство на електроенергия
Главен енергетик на АО "СКАИ" - Васюк О. А.
Главен инженер на ООО "Промпривод" - Спагар И.Н.
Понастоящем, наред с използването на устройства за производство на електроенергия, базирани на газотурбинни инсталации и газобутални агрегати, турбогенераторните агрегати с парни турбини с ниска мощност се използват все повече в промишлената енергетика.
Днес въпросът за пестенето на енергия е по-актуален от всякога в света. Постоянното покачване на цените на енергията ни накара да погледнем по различен начин на ефективността на работа на малки енергийни съоръжения - промишлени отоплителни котли. За получаване на 1 MW топлинна енергия, в зависимост от капацитета на котелната централа, се използва от 17 до 40 kW електроенергия. При постоянно нарастване на цената на последното, това обстоятелство ни кара да мислим за подобряване на ефективността на котлите. Оптималното решение на проблема е прилагането на комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия в котелни централи. Организирането на собствено производство на електроенергия за много предприятия е не само ефективен, но понякога жизненоважен начин за осигуряване на непрекъснато захранване и задоволяване на нарастващото търсене на нови мощности, в допълнение, това е отлична възможност за значително намаляване на разходите за електроенергия. Когенерационният процес намира все повече привърженици поради значителните си предимства пред разделното производство на електроенергия и топлина.
Така че в предприятието JSC "Sebryakovsky завод за азбесто-циментови продукти" (JSC "SKAI"), те решиха да реализират изграждането на мини-CHP. В котелната централа са монтирани три парни котли DKVR-20-13, които осигуряват пара за производството, и два котела PTVM-30m,която работеше само през зимата и осигуряваше топлинния товар на предприятието. Работата на парните котли се извършва в режими с налягане 7-8 kgf / cm 2. Парата беше пусната за производство след редукционна единица (RU) с налягане не повече от 2 kgf / cm 2. Такива режими на парни котли значително влошиха икономическите показатели на котелната централа, а включването на водогрейни котли през зимния отоплителен период допълнително влоши горивната ефективност.
Ръководството на предприятието постави задачата да повиши ефективността на котелната централа чрез намаляване на разходите за доставяна топлина. След като анализира всички видове дейности, службата на главния енергетик стигна до извода, че тази задача може да бъде изпълнена само чрез изграждане на собствен мини-CHP.
Инсталирането на газотурбинни агрегати (ГТУ) ще изисква значителни капиталови инвестиции. А плачевният опит на съседното предприятие OJSC Sebryakovcement веднага изключи инсталирането на газова турбина.
Инсталирането на газобутални агрегати (GPU) би намалило значително закупуването на електроенергия от мрежата, но няма да може да осигури топлинния товар на котелната централа. Все още ще са необходими парни котли за покриване на топлинните товари. И анализът на работата на GPU показа, че оперативните разходи за поддръжка на GPU се различават значително нагоре, за разлика от парните турбини. Следователно изграждането на когенерационна централа като част от GPU също отпадна от само себе си.
Специалистите се спряха на турбогенератори с парни турбини с противоналягане. След анализ на всички предложени турбогенератори, изборът беше направен върху турбогенератори, произведени от белобългарското предприятие „Промпривод” ООД. В полза на тези турбини е направено поради следните причини:
- нискоцена на оборудването;
- надеждност на работа на турбогенераторите;
- кратки срокове на производство и въвеждане в експлоатация;
- лекота на поддръжка;
- широк диапазон на работа на турбината;
При избора на турбини важна роля играе запознаването с работното оборудване. Специалисти на АО "СКАИ" посетиха предприятия в Република Беларус, където са инсталирани и работят турбогенератори, видяха оборудването в експлоатация и получиха обратна връзка от оперативния персонал.
Това са турбогенератори, които не винаги отговарят на съвременните изисквания за монтаж на промишлени котли. Техните технически параметри и общи характеристики не винаги са подходящи за малки промишлени и общински котелни. Поради конструкцията на парните турбини, голяма пара преминава на празен ход, те имат ограничение за работа през лятото.
Турбогенераторите с парни турбини, произведени в западните страни, отговарят повече на съвременните изисквания. Те са мобилни, имат висока ефективност, оборудвани са с модерни самоходни оръдия. Но тяхната цена е в пъти по-висока от цената на подобно оборудване, произведено в България. Цената на 1 kW инсталирана мощност достига 1000 евро или повече, без разходите за монтаж и пускане в експлоатация.
След анализ на всички произвеждани в момента турбогенераторни комплекти, специалистите на JSC "SKAI" направиха избор в полза на сравнително евтини, мобилни и лесни за използване турбогенератори, произведени в Република Беларус от LLC "Promprivod".
Конструктивно турбогенераторните комплекти се изработват под формата на компактен агрегат 100% фабрично готов, състоящ се от парна турбина с противоналягане и електрически генератор,поставени върху обща рамка (фиг. 1).
Фиг.1 Блок турбогенераторен агрегат с мощност 315 kW
с парна турбина с противоналягане
Техническите характеристики на турбогенераторните агрегати са представени в таблица 1.