|
| |
|
Главная -> Экология
Солнечная комбинированная водонагревательная установка для горячего водоснабжения. Переработка и вывоз строительного мусораОсобенности энергетических установок Когенерация или теплофикация (отечественная терминология) как совместное производство электрической и тепловой энергии сегодня получило широкое распространение как в отечественной, так и в зарубежной энергетике, в первую очередь, благодаря более низкому расходу топлива по сравнению с раздельной выработкой. О когенерационных установках, предназначенных для оснащения действующих и вновь сооружаемых котельных, рассказывает начальник отдела перспективного развития ЗАО «Лентеплоснаб» Антон Моисеев. – В настоящее время можно выделить несколько перспективных направлений когенерации электрической и тепловой энергии. К ним относятся: - паротурбинные установки с теплофикационным использованием тепла отработавшего пара; - газотурбинные установки с теплофикационными теплообменниками или котлами-утилизаторами; - поршневые двигатели внутреннего сгорания с утилизаторами теплоты, в том числе газопоршневые установки; - турбодетандерные агрегаты. Кратко рассмотрим преимущества, недостатки и область применения перечисленных установок. Паротурбинные установки Здесь в первую очередь рассматриваются паротурбинные установки (ПТУ) с турбинами, работающими либо с противодавлением, либо с ухудшенным вакуумом и утилизацией всего пара, отработавшего в турбине, на цели теплофикации. Удельный расход топлива на производство электрической энергии для такой установки будет ниже, чем для конденсационных турбин и турбин с теплофикационными отборами (широко используемыми на современных ТЭС), за счет отсутствия потерь тепла в конденсаторе. Данное обстоятельство определяет хорошую конкурентоспособность такого производства электроэнергии. Наиболее перспективными для установки ПТУ являются существующие котельные средней и большой производительности, оснащенные паровыми котлами (или пароводогрейные котельные), с нагрузками отопления и ГВС. Внедрение когенерации на такой котельной не потребует увеличения количества котлов или их реконструкции. В результате установка электрогенерирующих мощностей на базе ПТУ имеет минимальные удельные кап. затраты (руб/кВт), по сравнению с другими вариантами. Производство электроэнергии будет связано с незначительными затратами топлива и возможно на любом из его видов. Основным недостатком ПТУ является меньшая удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении (кВт х час/Гкал), однако производимой энергии в большинстве случаев достаточно для полного покрытия собственных нужд котельной и некоторого экспорта электроэнергии. Газотурбинные установки Внедрение газотурбинных установок на котельных требует, как правило, их более глубокой реконструкции. По своему эксплуатационному ресурсу ГТУ так же уступают ПТУ. Работа ГТУ с утилизатором теплоты на переменных режимах теплопотребления, в частности в режиме с неполной нагрузкой, приводит к увеличению потерь тепла в окружающую среду, поэтому целесообразна работа таких установок в базовом режиме, где регулирование теплоотпуска осуществляется прочим оборудованием. Преимуществом ГТУ является более значительная удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении по сравнению с ПТУ, при этом образуется излишек электроэнергии, который может значительно превышать собственные нужды котельной. Таким образом, использование ГТУ для когенерации электроэнергии в котельных наиболее предпочтительно для строящихся и расширяющихся водогрейных котельных. Поршневые двигатели внутреннего сгорания Особенностью данных агрегатов является возможность эффективного использования установок сравнительно малой мощности 100-500 кВт (максимальная мощность агрегатов на уровне 1500-2000 кВт), что позволяет использовать их для котельных малой и средней производительности. Этот тип установок отличается наиболее высокой удельной выработкой электроэнергии на базе теплового потребления на фоне высокого КПД, однако по удельным капитальным затратам ДВС уступают ПТУ, в том числе по причине их производства за рубежом. Диапазон регулирования этих агрегатов без значительного снижения КПД так же невелик, поэтому целесообразно их использование для покрытия базовых теплофикационных нагрузок. ДВС с когенерацией могут быть эффективно использованы при расширении котельных малой и средней мощности, для покрытия возросших потребностей в тепловой энергии и собственных нужд котельной в электроэнергии, а также выработки электроэнергии во внешнюю электросеть. Турбодетандерные агрегаты Турбодетандеры не являются тепловыми двигателями, и их работа не связана с дополнительным расходом топлива на котельных. Область наиболее эффективного применения турбодетандеров - объекты со значительным потреблением газа и высоким давлением газа на вводе. Учитывая, что для таких производств характерно значительное потребление электроэнергии, турбодетандерные установки могут быть использованы как вспомогательные источники электроэнергии. Санкт-Петербург, как крупный научно-индустриальный центр, имеет все необходимые предпосылки для занятия лидирующего места по внедрению подобных когенерационных технологий: это и развитая сеть крупных пароводогрейных котельных, и собственное производство паровых турбин и генераторов («Киров-Энергомаш», ОАО «Пролетарский завод» и др.), и наличие мощных специализированных проектных и монтажных организаций. Наиболее перспективными объектами для внедрения когенерации, и в частности на базе паротурбогенераторов, в системе теплоснабжения Санкт-Петербурга являются крупные котельные со значительными объемами нагрузки по горячему водоснабжению. Оснащение муниципальных котельных Санкт-Петербурга паровыми турбинами обеспечит: - модернизацию наиболее рентабельных котельных и снижение (на 10-15 %) себестоимости производства на них тепловой энергии; - обеспечение ряда предприятий топливно-энергетического комплекса города дешевой электрической энергией; - загрузку предприятий и организаций города заказами, связанными с реализацией подобных проектов. На сегодняшний день в Северо-Западном регионе существует несколько примеров когенерации на промышленных предприятиях и отопительных котельных. В 2001 году впервые на Северо-Западе на муниципальной отопительной котельной в Пушкине был введен в работу параллельно с внешней электрической сетью паротурбогенератор мощностью 1,5 МВт. Производитель турбины – «Пролетарский завод». Сейчас на другой крупной котельной ЗАО «Лентеплоснаб» ведется установка более крупной турбины мощностью 3,5 МВт. Когенерационные установки на базе импортных газовых турбин в настоящее время внедряются на пивоваренных заводах «Балтика» и «Бочкарев». На заводе «Звезда» введен в строй газопоршневой когенератор американской фирмы «Вакеша». Ведутся работы по установке паровой турбины на котельной № 9 в Гатчине. Работы в области освоения и внедрения когенерационных установок выводят петербургский регион в лидеры среди других регионов России.
О.П. Ковалев, А.В. Волков, В.В. Лощенков Институт проблем морских технологий ДВО РАН Лаборатория нетрадиционной энергетики Рост цен на органическое топливо заставляет все больше внимания уделять использованию возобновляемых источников энергии для целей отопления и горячего водоснабжения. Это привело к широкому использованию в мировой практике разнообразных конструкций солнечных водонагревательных установок различного назначения. Так, например, площадь солнечных коллекторов в Германии уже в 1990 г. составила 349000 м2, при суммарной тепловой мощности 87 МВт. Темпы прироста Германского парка коллекторов составляют 25 % в год. К 1997 году их тепловая мощность возросла до 781 МВт. Стратегия увеличения доли возобновляемых источников энергосистемы США с 6 до 12 % к 2010 году предусматривает установку более 500 тысяч солнечных элементов для бытового использования. Даже Швеция, являясь северной страной, в настоящее время является признанным лидером в использовании для целей теплоснабжения солнечных водонагревательных систем. Приморский край по своему географическому месторасположению имеет благоприятные условия для использования возобновляемых источников энергии, в том числе и солнечной, которая позволяет снизить расход органического топлива и уменьшить загрязнение окружающей среды, в частности: Территория Приморского края относится к энергоактивным районам по поступлению солнечной энергии (продолжительность солнечного сияния составляет 2000-2400 часов в год). Практические ресурсы солнечной энергии, учитывающие экологические ограничения и технические возможности преобразовательных устройств, только для получения тепловой энергии составляют 16 млн. кВт. Имеется существенный дефицит топлива в традиционных системах теплоснабжения. Солнечные водонагревательные установки могут широко применяться: - в системах энергоснабжения - в системах предварительного подогрева добавочной воды котельных, замена котельных в теплое время года (вплоть до полного вывода котельной из эксплуатации); - в производственных технологиях - в системах получения горячей воды с температурой 60-80° С, в системах обогрева ванн, камер и т.п., в технологических производствах, в системах сушки (сельскохозяйственные производства), в биотехнологиях (переработка навоза и др.); - в теплоснабжении - отопление производственных и бытовых помещений, отопление коттеджей, частных домов, отопление теплиц, теплоснабжение жилищно-коммунальных хозяйств и отдельных потребителей; - в горячем водоснабжении - для бытовых потребителей, для душевых, для животноводческих комплексов и других объектов сельскохозяйственного производства. Предлагается разработать и изготовить солнечную комбинированную водонагревательную установку тепловой мощностью 40-60 кВт., которая в дальнейшем послужит основой для создания типовых водонагревательных установок большой мощности. Комбинированная солнечная водонагревательная установка включает: солнечные коллекторы, бак-аккумулятор, промежуточный теплообменник, циркуляционный насос, традиционный источник энергии (дублирующий), автоматику, соединительные трубопроводы и запорную арматуру. Солнечные коллекторы с плоскими проточными тепловоспринимающими элементами, разработаны и испытаны в натурных условиях в Лаборатории нетрадиционной энергетики ИПМТ ДВО РАН. Они удовлетворяют требованиям действующего ГОСТа на солнечные коллекторы по основным характеристикам. Функциональные характеристики, в том числе тепловая мощность на 1 м2, соответствуют характеристикам более сложных зарубежных конструкций. Творческий коллектив обладает опытом разработки и создания солнечных установок для горячего водоснабжения. Характеристики разработанных опытных солнечных нагревателей имеют теплотехнические характеристики на уровне мировых образцов. Новизна разработок подтверждается рядом авторских свидетельств и патентов по теме разработки. Анализ работы экспериментальных установок показал, что использование систем на солнечных коллекторах имеет перспективу стать конкурентоспособными на рынке систем горячего водоснабжения и отопления в условиях удорожания стоимости органического топлива и постоянного повышения тарифов на тепловую энергию. Применение комбинированных солнечных водонагревательных установок позволит покрыть до 40-60 % потребностей в теплоте. Эффективность от применения солнечных водонагревательных установок выражается в экономии органического топлива (до 150 кг у. т. в год на один квадратный метр площади солнечных коллекторов) и снижении загрязнения окружающей среды при его сжигании, уменьшении трудозатрат на эксплуатацию традиционных источников теплоты, улучшение жилищных условий и сокращение трудоемкости ведения домашнего хозяйства (в условиях сельской местности) и улучшение экологической обстановки. Работа установки позволит предотвратить выброс СО2 в количестве 0,б - 0,7 т. на 1 МВт.ч получаемой тепловой энергии, SO2 - 0,03 т./(МВт.ч), золы - 0,07 т./(МВт.ч). Кроме этого, предотвратить сброс низкопотенциальной теплоты (6,0 - 8,0) ГДж / (МВт.ч) и сохранить 0,63 т./ (МВт.ч) атмосферного кислорода. * Сборник инвестиционных предложений I Международного инвестиционного конгресса Новейшие технологии в системе интегральных процессов территорий стран АТР , 30 мая- 2 июня 2000 г. / Координационный Совет Международного Конгресса территорий стран АТР. Владивосток: Дальневосточная государственная морская академия, 2000. – 276 с.
В 2008 году в стране может насту. Закон республики беларусь. От энергоэффективных к жизнеудерживающим зданиям. Основные направления реформированияэлектроэнергетики российской федерации. Время искать. Главная -> Экология 
|