Tự chủ nguồn điện cho doanh nghiệp

Tua bin hơi lồng vào nhau (mini-CHP)

Do giá điện tăng liên tục, nhiều doanh nghiệp sản xuất và sử dụng hơi nước cho nhu cầu công nghệ và sưởi ấm đang chuyển sang sản xuất độc lập, sử dụng máy phát điện tuabin hơi khối với tuabin áp suất ngược để sản xuất nhiệt và điện kết hợp.

Phần lớn các phòng nồi hơi sưởi ấm công nghiệp và sản xuất của các doanh nghiệp công nghiệp và đô thị được trang bị nồi hơi hơi nước bão hòa hoặc hơi quá nhiệt cho áp suất 1,4 MPa với năng suất 10 - 25 t / h.

Sử dụng một đơn vị tuabin trong phòng nồi hơi của chúng tôi sẽ cho phép:

• giảm đáng kể lượng điện mua để hoàn thành khả năng tự cung tự cấp,

• giảm sức mạnh tuyên bố,

• để bù hoàn toàn công suất phản kháng của việc lắp đặt điện của chúng bằng cách sử dụng máy phát đồng bộ của tổ máy tuabin.

Sơ đồ nguyên lý của máy phát tuabin (TGU) trong phòng nồi hơi được thể hiện trong hình. 1.

Cơm. 1. Sơ đồ máy phát điện tuabin trong phòng nồi hơi (mini-CHP)

Các máy phát tua-bin mô-đun được lắp đặt ở tầng không của phòng lò hơi được thiết kế để tạo ra điện với việc sử dụng thêm hơi nước tiêu thụ trong quá trình lắp đặt cho các nhu cầu công nghệ và sưởi ấm. Về mặt cấu trúc, các tổ máy được chế tạo dưới dạng các tổ máy điện nhỏ gọn với 100% sẵn sàng xuất xưởng, bao gồm tuabin áp suất ngược, máy phát điện và hộp số, được đặt cùng với các thiết bị bổ sung trên một thùng dầu chung và đặt các thiết bị riêng biệt.

Máy phát điện tuabin bao gồm hệ thống cung cấp dầu tuần hoàn, hệ thống thủy động cục bộ để điều chỉnh tuabin tự động và bảo vệ khẩn cấp, và hệ thống điều khiển và bảo vệ máy phát điện. Bộ điều khiển điều chỉnh cho phép điều khiển bằng tay và đảm bảo nhận tín hiệu điều khiển điện trong quá trình điều khiển thiết bị từ xa hoặc tự động.

Máy phát tuabin được trang bị máy phát đồng bộ loại SG2 với công suất đầu ra trung tính và làm mát bằng không khí.

Bộ máy phát điện tuabin được đặc trưng bởi:

• độ tin cậy cao (thời gian hoạt động liên tục ít nhất 5000 giờ),

• tuổi thọ dài (25 năm) và tài nguyên (100.000 giờ),

• thời gian đại tu đáng kể (ít nhất 5 năm),

• số lượng công việc cài đặt và khởi động tối thiểu,

• chi phí vận hành thấp,

• dễ bảo trì và không phụ thuộc vào mức độ đào tạo của nhân viên dịch vụ,

• giá cả hợp lý với thời gian hoàn vốn ngắn (1,5-2 năm),

• sự sẵn có của một hệ thống dịch vụ sau bán hàng.

Nhà máy điện tuabin khí (GTES)

Không giống như tuabin hơi (chu trình hơi nước Rankin cho hơi nước), trong các chu trình của nhà máy tuabin khí, chất lỏng làm việc là khí nén được nung nóng đến nhiệt độ cao. Là những loại khí như vậy, hỗn hợp không khí và các sản phẩm từ quá trình đốt cháy nhiên liệu lỏng (hoặc khí) thường được sử dụng nhất.

Sơ đồ nguyên lý của tuabin khí (GTU với đầu vào nhiệt ở p = const) được thể hiện trong Hình. 2.

Cơm. 2. Sơ đồ nhà máy điện tuabin khí: CS — buồng đốt, CP — máy nén, GT — tua-bin khí, G — máy phát điện, T — máy biến áp, M — động cơ khởi động, cm — nhu cầu phụ trợ, RU VN — thiết bị đóng cắt điện áp cao

Máy nén khí của hộp số nén không khí trong khí quyển, tăng áp suất từ ​​​​p1 trước p2 và liên tục đưa vào buồng đốt của vòi đốt. Một lượng nhiên liệu lỏng hoặc khí cần thiết được cung cấp liên tục bởi một máy bơm đặc biệt... Sản phẩm đốt cháy hình thành trong buồng để lại nó ở nhiệt độ t3 và áp suất gần như bằng p2 (nếu không tính đến điện trở) như ở đầu ra của máy nén (p2 = p3). Do đó, quá trình đốt cháy nhiên liệu (tức là cung cấp nhiệt) xảy ra ở áp suất không đổi.

Trong tuabin khí GT, các sản phẩm đốt cháy giãn nở đoạn nhiệt, do đó nhiệt độ của chúng giảm xuống t4 (điểm 4), trong đó T4 = 300 — 400 ° C và áp suất giảm gần bằng áp suất khí quyển p1. Toàn bộ áp suất giảm p3—p1 được sử dụng để thu được công việc kỹ thuật trong tuabin LTpr. BigI là một phần của công việc này LĐược tiêu thụ bằng cách chạy máy nén.Rvalue LTpr-LĐược sử dụng để sản xuất điện trong máy phát điện G hoặc cho các mục đích khác.

Để tăng hiệu suất của nhà máy điện tuabin khí, người ta sử dụng phương pháp thu hồi nhiệt của khí thải từ tuabin. Không giống như sơ đồ nguyên lý trước đó (xem Hình 2), nó bao gồm một bộ trao đổi nhiệt, trong đó không khí đi từ máy nén đến buồng đốt được làm nóng bằng khí thải rời khỏi tuabin hoặc nhiệt của khí được sử dụng trong lò sưởi khí cho nồi hơi chính cho nước hoặc nhiệt thải.

Nồi hơi nhiệt thải (KU) cho một tổ máy tuabin khí (công suất 20 MW) kiểu trống có tuần hoàn cưỡng bức trong các mạch bay hơi, bố trí tháp có bề mặt gia nhiệt với ống xả khí thải phía trên có thể có bố trí mở hoặc được lắp đặt trong một xây dựng. Lò hơi có khung riêng, là cấu trúc hỗ trợ chính cho các bề mặt gia nhiệt, đường ống, trống và ống khói.

Nhiên liệu chính, dự phòng và khẩn cấp cho tuabin khí 20 MW là dầu diesel hoặc khí tự nhiên. Phạm vi tải làm việc là 50 - 110% danh nghĩa.

Các nhà máy điện tuabin khí hiện đại ở Nga dựa trên tuabin khí có công suất 25 - 100 MW. Trong những năm gần đây, các nhà máy điện tua-bin khí có công suất 2,5 - 25 MW đã trở nên phổ biến để cung cấp năng lượng cho các mỏ khí và dầu.

Nhà máy điện piston khí

Gần đây, cùng với các nhà máy điện tua-bin khí, các nhà máy điện container dựa trên máy phát điện pít-tông khí sử dụng thiết bị của Caterpillar và các hãng khác đã được sử dụng rộng rãi.

Các nhà máy điện "con sâu bướm" thuộc dòng G3500 là nguồn điện dự phòng và vĩnh viễn độc lập.Bộ máy phát điện pít-tông khí có thể được sử dụng để tạo ra cả năng lượng điện và nhiệt bằng cách sử dụng nhiệt của động cơ khí. Trong bộ lễ phục. Hình 5.8 thể hiện sơ đồ năng lượng (cân bằng năng lượng) của nhà máy piston khí.

Cơm. 3. Giản đồ năng lượng của động cơ piston khí

Việc lắp đặt thu hồi nhiệt như vậy có thể được sử dụng trong các cơ sở đồng thời tiêu thụ nhiệt và điện, ví dụ, trong các cơ sở dầu khí, các dịch vụ cộng đồng và dân cư ở vùng sâu vùng xa (cung cấp điện và nhiệt cho các làng nhỏ, v.v.), trong các mỏ đá và hầm mỏ, trong xí nghiệp công nghiệp khác nhau.

Các thiết bị chính bao gồm: Động cơ-máy phát điện Caterpillar, bộ thu hồi nhiệt, bình chứa, hệ thống cung cấp khí nhiên liệu, hệ thống nạp dầu động cơ tự động, thiết bị điện và hệ thống điều khiển.

nhà máy điện diesel

Trong những năm gần đây, các nhà máy điện diesel có công suất từ ​​4,5 đến 150 MW đã trở nên phổ biến với việc sử dụng động cơ diesel hai thì ngang tốc độ thấp tự động với bộ tăng áp và máy phát điện cho điện áp 6 hoặc 10 kV, tần số dòng điện xoay chiều. 50 hoặc 60 Hz.

Các máy phát điện diesel này hoạt động ổn định trên nhiên liệu nặng có độ nhớt lên tới 700 cG ở 50 ° C với hàm lượng lưu huỳnh lên tới 5%, chúng cũng có thể hoạt động trên bất kỳ nhiên liệu khí nào ở chế độ nhiên liệu kép (trong hỗn hợp ít nhất 8 % nhiên liệu dầu), trong khi đầu ra của năng lượng điện chiếm khoảng 50% năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy, có khả năng tăng hiệu quả lắp đặt do sử dụng nhiệt của khí thải, chúng được vận hành không làm giảm hiệu quả trong các điều kiện khí hậu khác nhau, tuổi thọ của thiết bị lên tới 40 năm với công suất khoảng 8500 giờ mỗi năm.