СОДЕРЖАНИЕ

Введение 2

Глава I Обоснование выбора основного оборудования 3

1.1 Оборудование и принцип действия когенерационных установок 3

1.2 Преимущества технологии когенерации 4

1.3 Сравнение технологии газопоршневых и газотурбинных установок 7

Вывод 8

Глава II Выбор основного и вспомогательного оборудования 9

2.1 Определение производительности мини-ТЭЦ 9

2.3 Описание оборудования регенерации тепла 13

Вывод 18

В данной главе был произведен подбор когенерационной установки GUASCOR FGLD 240 мощностью 526кВт, работающей на 75% от номинальной теплопроизводительности и покрывающей 40% от максимальной тепловой нагрузки мини-ТЭЦ. Для покрытия оставшихся 60% был подобран котел типа Viessmann Vitomax 200-HW M236 мощностью 1500кВт. 18

Глава III Выбор вспомогательного оборудования мини-тэц 19

3.1 Расчет и выбор пластинчатого теплообменника 19

3.2 Выбор сетевых и циркуляционных насосов 22

Вывод 23

Глава IV Системы газоснабжения мини-тэц 24

4.1 Расчет расхода природного газа 24

4.2 Определение диаметра газопровода низкого давления 26

Вывод 27

Заключение 28

Список литературы 29

Введение

Когенерация — это комбинированное производство тепла и электроэнергии. На электростанции с применением технологии когенерации топливо используется для получения двух форм энергии — тепловой и электрической.

С технологией когенерации появляется реальная возможность использовать тепловую энергию, которая обычно улетучивается в атмосферу через градирни и вместе с дымовыми газами.

При использовании эффекта когенерации существенно возрастает общий коэффициент использования топлива (КиТ). Применение когенерации в значительной степени сокращает расходы на покупку топлива.

Когенерация — это энергетическая независимость потребителей, надежная подача энергии и существенное снижение затрат на получение тепловой энергии. Когенерационная установка является эффективной альтернативой тепловым сетям, благодаря гибкому изменению параметров теплоносителя в зависимости от требований потребителя в любое время года. Потребитель, имеющий в эксплуатации когенерационную электростанцию не подвержен зависимости от экономического состояния дел больших теплоэнергетических компаниях.

Доход (или экономия) от реализации электричества и тепловой энергии, за короткое время, покрывают все расходы на когенерационную электростанцию. Окупаемость капитальных вложений в когенерационную установку происходит быстрее окупаемости средств, затраченных на подключение к тепловым сетям, обеспечивая тем самым, устойчивый возврат инвестиций.

Когенерационная установка хорошо вписываются в электрическую схему, как отдельных потребителей, так и любого количества потребителей через государственные электросети. Компактные, экологически безопасные, когенерационные электростанции покрывают дефицит генерирующих мощностей в крупных городах. Появление подобных установок позволяет разгрузить электрические сети, обеспечить стабильное качество электроэнергии и делает возможным подключение новых потребителей.

Глава I Обоснование выбора основного оборудования

1. Оборудование и принцип действия когенерационных установок

Электрическая энергия образуется на всех электростанциях в процессе вращения электрического генератора с помощью турбины. Тепло, необходимое для производства пара, приводящего в движение турбину, образуется в большинстве случаев в процессе сжигания угля или в результате деления ядер урана. Большая часть тепла, однако, не находит применения и без пользы выбрасывается в окружающую среду. Эффективность теплоэлектростанций составляет около 30%, современнейшие парогазовые электростанции достигают эффективности около 50%. К этому следует причислить потери около 11%, возникающие при трансформации и магистральной передаче электроэнергии. 

В когенерационных установках электрическая энергия образуется подобным способом, как и в остальных электростанциях – при вращении электрогенератора посредством поршневого двигателя внутреннего сгорания. Двигатели когенерационных установок в стандартном исполнении приспособлены для сжигания природного газа, но можно в них сжигать и другое капальное или газообразное топливо. Тепло, возникающее в двигателе внутреннего сгорания, через систему охладителей двигателя, масла и продуктов сгорания в дальнейшем эффективно используется, поэтому производительность когенерационных установок находится в пределах 80 – 90 %. При использовании когенерации на 1 МВт электрической мощности потребитель получает от 1 до 2 МВт тепловой мощности в виде пара и горячей воды для промышленных нужд, отопления и водоснабжения.

Когенерационные электростанции с избытком покрывают нужды потребителей в электрической и дешевой тепловой энергии.

Мини-ТЭЦ предназначена для выработки электроэнергии посредством механической работы двигателей, приводящих в движение генераторы. В ходе этой работы вырабатывается тепло, которое собирается и преобразуется в тепловую энергию, необходимую для отопления помещений, а также для иных целей.

В настоящее время в мини-ТЭЦ, в основном, используются четыре вида силовых агрегатов, приводящих в движение генераторы, и, соответственно, вырабатывающих тепло и электроэнергию:

1. газотурбинные установки (ГТУ);

2. двигатели внутреннего сгорания, работающих на различных видах топлива, газообразном (ГПУ) или жидком (ДЭС);

3. силовые установки, построенные на сочетании паровых котлов и турбин;

4. микротурбины.

Мини-ТЭЦ состоит из следующих основных узлов и агрегатов:

1. силовая установка (двигатель) генератора;

2. генератор;

3. котлы - утилизаторы, позволяющие утилизировать отработанные газы;

4. теплообменники, которые способствуют сбору и переработке тепла системы охлаждения двигателя;

5. технологически необходимые катализаторы;

6. различные системы управления выработки энергии и тепла, а также контроля за работой всего оборудования.

Мини-ТЭЦ, также могут оснащаться системами автоматической работы, и системами удаленного контроля, что позволяет ей работать совершенно автономно, а также другим дополнительным оборудованием.