RU

Главная

Услуги

Энергетические решения

Каталог продукции

Новости

Контакты

Новости

Утилизация тепла в энергетических установках на базе газо-поршневых двигателей внутреннего сгорания


Использование утилизации тепла от энергетических установок на базе двигателей внутреннего сгорания имеет широкий спектр применения, а при комплексном подходе к выбору технологий является экономически эффективным средством энергоснабжения.

IMG 20201201
Для обеспечения энергоснабжения в основном применяют энергоустановки с двумя типами поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС): двигатель с искровым зажиганием – газо-поршневая установка (ГПУ) и двигатель с воспламенением от сжатия – дизель-генераторная установка (ДГУ). Какой тип генерации выбрать для своего энергоцентра? Самое главное преимущество дизельной силовой установки — простота топливоснабжения. Не смотря на то, что Россия — газовая держава, и по сей день дизельное топливо для большинства районов строительства более доступно, чем магистральный газ. Основными же преимуществами газопоршневых двигателей перед дизельными является более дешёвое топливо и экологическая безопасность (уровень выбросов NOx в 3 раза меньше).

И в том и в другом случае возможно использование ДВС для когенерационной выработки тепловой энергии. Когенерация – это процесс совместной выработки электрической и тепловой энергии. В процессе работы двигателей производится большое количество высокопотенциальной тепловой энергии в различных зонах: масляной радиатор, теплообменник системы охлаждения воздуха, радиатор системы охлаждения. Все вышеперечисленные системы объединяются высокотемпературным контуром и могут использоваться на нужды теплоснабжения. Утилизация тепла позволяет существенно увеличить эффективность и снизить срок окупаемости затрат на строительство энергоцентра. Применение в системах когенерации ГПУ является оправданным, так как при равной электрической мощности суммарная тепловая мощность у газовой теплоэлектростанции выше, чем у дизельной, к тому же ГПЭС экологичнее.

Общий коэффициент полезного действия ГПУ составляет 88%, из которых 43% приходится на вырабатываемую электрическую энергию, 45% – на тепловую энергию и 12 % – на потери. Эти величины могут варьироваться +/-2% в зависимости от производительности установки, см. рис

Утилизация тепла в энергетических установках на базе газо-поршневых двигателей внутреннего сгорания

Теплообмен в ГПУ происходит в самом двигателе, в системе охлаждения и дополнительных теплообменных аппаратах. ГПУ оснащают котлами-утилизаторами для отвода теплоты от выхлопных газов. Система утилизации тепла дымовых газов может использоваться как для горячего водоснабжения, так и для производства пара на различные технологические нужды.

При отсутствии необходимости съема тепловой энергии от двигателя предусматривается устройство аппарата воздушного охлаждения (АВО) для сброса излишков тепла в атмосферу. Для дымовых газов используется система байпасирования котла утилизатора. На рисунке 2 приведен один из возможных вариантов организации утилизации тепла от газо-поршневой установки и показан процесс теплообмена между отдельными элементами.

Electro scheme3

При необходимости в электростанции на базе двигателей внутреннего сгорания имеется возможность осуществить выработку холода на нужды вентиляции, холодоснабжения складов, промышленного и технологического холодоснабжения, путем установки абсорбционной холодильной машины (АБХМ). Данный процесс называется тригенерацией.

В настоящее время компания «ПитерЭнергоМаш» запускает в производство серию ГПЭС блок-модульного исполнения с системами утилизации тепла на базе ГПУ 1000 кВт и 1500 кВт.

В качестве примера рационального и комплексного подхода к выбору термодинамической системы использования газопоршневой установки можно привести реализацию энерго-комплекса, спроектированного и построенного ООО «ПитерЭнергоМаш» для автономного учебного центра МО РФ. В проекте комплекса применены технологии пакетирования силовых установок в стандартные морские контейнеры. За счет использования блок-модульного принципа, данный комплекс является хорошим примером не только эффективного расходования средств, но и создания простой в обслуживании энергетической инфраструктуры, которая характеризуется компактностью и быстротой развертывания, по сравнению с любым капитально построенным зданием энергоцентра.

PEM Energy infographic

Модульные подстанции

Компания «ПитерЭнергоМаш» проектирует и производит модульные подстанции (МПС) начиная с 2008 г. Предприятие выпускает МПС различной мощности на напряжение 220/10 кВ, 110/35 кВ, 110/35/10(6) кВ, 110/10(6) кВ, 35/10(6) кВ и 10/0,4 кВ. При разработке высоковольтных МПС основой являются требования ФСК (соответствие высоковольтных схем основным типовым решениям — Стандарт ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.240.30.010-2008).

Модульные подстанции изготавливаются в виде нескольких самостоятельных блоков. Модули выполняются на базе 40-, 30- и 20-футовых морских контейнеров собственного производства. Транспортный габарит модулей обеспечивает возможность их перевозки автомобильным транспортом на полуприцепах длиной до 17 м, шириной 3 м, а также железнодорожным и морским транспортом в стандартных логистических схемах.

Модульные подстанции
Модульные подстанции
МПС предназначены для работы в одиночном режиме, в режиме комплекса двух и более трансформаторных подстанций. Модульные подстанции эффективно решают вопрос электроснабжения строящихся объектов, так как ввиду высокой заводской готовности модулей. Монтаж и ввод в эксплуатацию осуществляется в короткие сроки — от 2-х дней до недели, в зависимости от мощности и технических условий. Это позволяет начать строительство практически в любой момент, не дожидаясь утверждения проекта присоединения объекта к внешней сети и строительства дополнительной распределительной подстанции. Модернизация устаревших распределительных подстанций с применением современного компактного элегазового оборудования и модульных распределительных устройств позволяет высвободить площади в плотной городской застройке, а также улучшить экологическую ситуацию.

Конструктивными особенностями модульных подстанций производства «ПитерЭнергоМаш» является полное отсутствие открытых токоведущих частей и транспортные габариты, не требующие специального сопровождения при транспортировке. Еще одним из инновационных решений Компании является возможность выпуска модульных подстанций, преобразующих входное напряжение в два и более различных уровней выходного напряжения без необходимости замены ячеек отходящих линий. Это достигнуто благодаря применению специальных конструкций электротехнических ячеек и силовых трансформаторов.

Модульные подстанции
Модульные подстанции
Важной особенностью модульных изделий «ПитерЭнергоМаш» является широкое использование в их конструкциях быстроразъемных межмодульных связей, сведенных к одному месту подключения (шкафу кабельных связей). Это существенно упрощает и ускоряет процессы развертывания и наладки МПС на объектах. Совместные разработки компаний «ПитерЭнергоМаш» и Siemens в области проектирования компактных элегазовых КРУ позволяют существенно сократить размеры подстанций 110 кВ и кардинально сократить сроки и стоимость строительно-монтажных работ.

Компания «ПитерЭнергоМаш» имеет решения в части производства МПС для различных климатических зон. В частности, по созданию модульных систем для работы в диапазоне температур от – 70 до + 60 ° С при условиях резких перепадов температур. Также, предприятием разработаны проекты МПС для применения в сейсмоопасных регионах с сейсмической активностью до 9 баллов по шкале Рихтера. Для подобных изделий предприятие производит специальные сейсмостойкие рамы.
  • 14.12

    ВИЭ

    Зеленая генерация

     
    Отрасль возобновляемой энергетики активно развивается по всему миру. Многие страны уверенно переходят на чистые источники энергии. Россия пока в начале зеленого пути и рассчитывает достичь амбициозных целей в течение ближайших десятилетий.
    Читать далее

    27.12

    ИТОГИ 2021

    Электроэнергетика

     
    Электропотребление увеличилось на 6% по сравнению с 2020 г., и на 2,6% – от уровня доковидного 2019 г. Выработка электроэнергии выросла на 6,6%., в том числе: выработка ТЭС выросла на 10%, ГЭС на 1,3%, АЭС на 2%.
    Читать далее

Новости

Брошюра «ПитерЭнергоМаш»

catalog bg
karta bg