3.3 Мини тэц

В настоящее время повысился интерес к комбинированной выработке тепла и электроэнергии с помощью небольших установок с помощью небольших установок с мощностью от нескольких десятков кВт до нескольких МВт. Их обычно размещают в местах потребления энергии. Возможно несколько вариантов мини – ТЭЦ: 1. С поршневыми ДВС. Если ДВС работает на природном газе, то треть энергототоплива превращается в механическую работу, а затем в электроэнергию, треть выбрасывается с выхлопными газами, еще треть передается охлаждающей жидкости. Эти топливные выбросы можно использовать для нагрева воды в системе теплоснабжения. У дизельных электрогенераторов на жидком топливе в электроэнергию превращается до 85% тепла топлива. Поэтому на теплоснабжение – 50% теплоты сгоревшего топлива.

2. В последнее время конкуренцию ДВС оказывает газовые турбины мощностью от 30 кВт и выше. Их КПД порядка 30%, а уходящие продукты сгорания можно использовать для нагрева воды.

3. В крупных котельных очень часто используют паровые котлы, пар которых поступает в теплообменники для нагрева воды, циркулирующей в системе теплоснабжения. Котел производит пар с давлением 1,5 МПа или 3,5 МПа.

Чтобы нагреть воду достаточно давления пара 0,2 МПа. Поэтому пар дросселируют, т.е. пропускают через вентиль, в результате чего давление снижаеться до нужной величины. Этот процесс связан с потерями энергии, поэтому вместо дроссельвентиля можно поставить малую паровую турбину мощностью от 0,5 до 3 МВт в зависимости от производительности котла.

Электрогенератор может обеспечить собственные нужды котельной, а при избытке электроэнергии передавать ее в энергосистему.

В России существует большое кол-во муниципальных котельных, в которых можно установливать небольшие ГТУ для производства электроэнергии, т.е. котельная превращается в мини – ТЭЦ. По сравнению с традиционной котельной: возрастает надежность электроснабжения собственных нужд, происходит экономия топлива.

Надежное теплоснабжение жилых районов и промышленных предприятий зависит от бесперебойного электроснабжения. При установке в котельной ГТУ сохраняется связь котельной с энергосистемой, т.е. собственные нужды котельной можно покрывать или от ГТУ, или от энергосистемы. На практике обычно установленная мощность ГТУ превышает потребность в собственных нуждах, поэтому котельная может отпускает не только тепло, но и электроэнергию. Прочем на строительство электрической части потребуются малые затраты. Например если котельная оснащена 4 водогрейными котлами КВТМ-100 (100 Гкал/ч), то также котлы могут быть укомплектованы ГТУ мощностью 16 МВт. Если 2 котла будут работать совместно с ГТУ, даже в этом случае появляется возможность отпускать значительное кол-во электроэнергии потребителю при выборе типа и мощности ГТУ обязательным условием является ее эксплуатация в течение всего года, причем должна быть обеспечена полная утилизация тепла дымовых газов. Это может быть выполнено при условии работы ГТУ по графику нагрузки горячего водоснабжения. В отопительный период отпуск тепла осуществляется путем утилизации уходящих газов ГТУ и дополнительного сжигания топлива. В неотопительный период водогрейный котел работает в режиме чистого котла – утилизатора. Топливо подается только в ГТУ. При таких условиях обеспечивается высокая экономия топлива и высокоэкономичный отпуск электроэнергии. При установке ГТУ с котлом КВТМ-100 экономия топлива-20%.