Котломонтажсервис



SpyLOG


О компании
Услуги
Референц-лист
Новости

Форум
Консалтинг
Тендеры
Специальные предложения
Сделать заказ

Контакты
Вакансии
Карта сайта






баннер портал kotel film.gif
banner derevo animacion.gif
banner182x200.gif
banner_generadar FIN2.gif

SpyLOG
Рейтинг@Mail.ru


Бийский Котельный Завод

ЗИОСАБ

Дорогобужский Котельный Завод

'Lighthouse'

Промышленная группа 'Генерация'

Калужский турбинный завод


 


8 (903)  949-75-20

vacancy.gif 

 

 


Новости Бийского КЗ


22.07.2009  Бийский котельный завод разработал новое поколение мини-ТЭЦ

Бийский котельный завод предлагает экономичные мини-ТЭЦ с поршневой машиной электрической мощностью от 100 до 1000 кВт, состоящих из парового котла до 2,4 МПа и поршневой паровой машины, соединённой с электрогенератором.

поршневая машина.jpg

Основным преимуществом мини-ТЭЦ с поршневой машиной является низкая стоимость получаемой электроэнергии за счёт того, что удельный расход пара на единицу произведенной электроэнергии у машин ниже, чем у турбин.

Сравнительные данные по удельному расходу пара поршневых машин и турбоагрегатов:

-турбоагрегаты имеют расход пара в среднем 15 кг/кВт*ч.

-использующие пар тех же параметров поршневые паровые машины имеют расход пара в среднем 8кг/кВт*ч, т.е. примерно в два раза.

Другие преимущества предлагаемых мини-ТЭЦ по сравнению с мини-ТЭЦ, оснащёнными паровыми турбинами:

-меньшая стоимость самой мини-ТЭЦ;

-возможность ненормированного количества остановок;

-невысокие требования к квалификации обслуживающего персонала;

-возможность изменить соотношение получаемых на выходе тепловой и электрической энергии, что важно при сезонных или суточных колебаниях их потребления.

Силовой модуль с поршневой паровой машиной может быть подсоединён к имеющемуся у Вас котлу или поставлен вместе с котлом.

Основы использования мини-ТЭЦ с поршневой паровой машиной.

Совместное производство тепловой и электрической энергии более экономично, чем их раздельное производство. При электрической мощности до 2000 кВт совместное производство тепловой и электрической энергии производится с помощью мини-ТЭЦ. На мини-ТЭЦ химическая энергия топлива преобразуется в тепловую с помощью паровых котлов, а затем заключённая в водяном паре тепловая энергия преобразуется в механическую с помощью различных типов машин, в т.ч. и турбин.

Теоретический удельный расход пара, т.е. количество пара, необходимое для выработки единицы работы, зависит от начальных параметров пара (перед машиной) и его конечных параметров (после машины) и колеблется от 6 кг/кВт•ч до 20 кг/кВт•ч

На практике удельный расход пара различными агрегатами отличается от теоретического в сторону увеличения.

Для турбин и винтовых паровых машин это вызвано тем, что часть пара проходит через эти агрегаты не совершая работы, и потому соотношение оставшейся в паре тепловой энергии и полученной механической работы смещено в сторону увеличения количества тепловой энергии.

В поршневых паровых машинах весь поступивший в них пар совершает работу, и поэтому удельный расход пара такими машинами близок к теоретическому.

В таблице 1 показан удельный расход пара различными агрегатами. В ней собраны данные о поршневых паровых машинах (ППМ) и паровых турбинах серии ОР, выпускавшихся до 1950 года, и выпускающимися в настоящее время турбоагрегатами и винтовыми паровыми машинами. Для сравнения экономичности агрегатов, использующих пар различных начальных параметров, фактический удельный расход пересчитан для пара со следующими параметрами:

-давление пара на входе в агрегат - 1,2 МПа

-температура пара на входе в агрегат - 260°С

-давление пара на выходе из агрегата - 0,3 МПа

 

 

Таблица №1 - Технические характеристики турбин и поршневых машин.

Параметр

Для МТЭС с паровой турбиной

Для МТЭС с поршневой паровой машиной

Тип котла

ДЕ-6,5-14

 

Параметры пара

t = 187°C, P = 1.2 MPa

 

Топливо

Уголь Кузнецкий 1СС

 

Теплота сгорания

5580 ккал/кг = 23360 кДж/кг

 

Расход топлива

1,0 т/ч

 

Стоимость топлива

2000 руб/т

 

Накладные расходы

60% = 0,6

 

Стоимость 6,5 т пара

1,0 т/ч x 2000 руб/т x (1+0,6) = 3200 руб/ч

 

Полная мощность котла

2778 кДж/кг x 6500 кг/ч = 18070000 кДж/ч = 5015 кВт (Здесь 2778 кДж/кг - удельная энтальпия пара при P = 1.2 MPa)

 

Мощность котла пригодная к использованию

(2778-335) x 6500 = 15762500 кДж/ч = 4380 кВт (Здесь 335 кДж/кг - удельная энтальпия воды при температуре 80°C)

 

Стоимость 1 кВт•ч произведённой энергии

3200 руб/ч / 4380 кВт = 0,73 руб/кВт•ч

 

Может быть получена механическая мощность

6500 кг : 15 кг/кВт = 433 кВт

6500 кг : 8 кг/кВт = 812 кВт

Эта мощность может быть преобразована в электрическую мощность

433 кВт x 0,8 = 346 кВт

812 кВт x 0,8 = 650 кВт

Прямая стоимость 1 кВт•ч электрической мощности

0,73 руб/кВт•ч : 0,8 = 0,91 руб/кВт•ч

 

Прошедший через агрегат пар будет иметь мощность

4380 кВт - 433 кВт = 3947 кВт

4380 кВт - 812 кВт = 3568 кВт

В теплообменнике от этого пара может быть получена мощность

3947 кВт x 0,65 = 2566 кВт

3568 кВт x 0,65 = 2319 кВт

Прямая стоимость 1 кВт•ч тепловой энергии

0,73 руб/кВт•ч : 0,65 =1,12 руб/кВт•ч

 

Данные этой таблицы показывают, что удельный расход пара у поршневых машин, потребляющих пар низких параметров, примерно вдвое ниже, чем у турбин, потребляющих пар тех же параметров.

Рассматриваются мини-ТЭЦ, энергетические модули которых преобразуют химическую энергию топлива в тепловую с помощью парового котла, а в силовых модулях получение механической энергии из тепловой производится с помощью:

1 - паровой турбины;

2 - поршневой паровой машины.

 

Если в эти агрегаты подаётся пар с давлением Р=1,2МПа и температурой t = 187?С, теплосодержание которого равно 2778 кДж/кг, удельный расход такого пара составит:

для турбин - 15 кг/ кВт•ч;

для поршневых паровых машин - 8 кг/ кВт•ч.  

 

 

Таблица №2 - Сравнение мощности и стоимости энергии, получаемой от мини-ТЭЦ,

в которых установлены одинаковые котлы производительностью 6500 кг пара в час.

Накладные расходы для общей мощности

Ро = 6000000 x 0,15 x (1+0,4) / 4380 x 7200 = 0,04 руб/кВт•ч

Стоимость тепловой энергии

1,12 + 0,04 = 1,16 руб/кВт•ч = 1350 руб/Гкал

Накладные расходы от стоимости энергетического модуля станции вычислим по формуле:

Р = К x Е x (1 + n) / N x Ф где:

К = 6.000.000 руб - стоимость энергетического модуля станции;

Е = 0,15 - нормативный коэффициент окупаемости;

n = 0,4 - норма эксплуатационных расходов;

N =4380кВт - мощность котла, пригодная к использованию;

Ф = 300 x 24 = 7200часов - годовой фонд времени работы станции.

Накладные расходы от стоимости силового модуля

Рт = 9000000 x 0,15 x (1+0,4) / 346 x 7200 = 0,76 руб/кВт•ч

Рм = 5000000 x 0,15 x (1 + 0,4) / 650 x 7200 = 0,22 руб/кВт•ч

Стоимость электроэнергии

0,91 + 0,76 + 0,04 = 1,71 руб/кВт•ч

0,91 + 0,22 + 0,04 = 1,17 руб/кВт•ч

Соотношение тепловой и электрической мощности

2566 кВт : 346 кВт = 7,4 : 1

2319 кВт : 650 кВт = 3,6 : 1

Вывод: Если к одинаковым котлам малой мощности присоединить силовые модули, один с паровой турбиной, другой с поршневой паровой машиной, от силового модуля с паровой поршневой машиной можно получить большее количество электроэнергии и по меньшей стоимости, чем от силового модуля с паровой турбиной.

 

 

Таблица №3 - Производительность паровых машин.

Тип двигателя

Объем двигателя, л

Мощность машины, кВт

Расход пара, кг/час

1

15/18

19,2

118

880

2

16,5/21

27

165

1240

3

18/22

34

210

1560

4

23/30

75

460

3450

5

26/27

87

530

3950

6

25/34

100

615

4600

7

26/38

120

730

5510

8

30/33

140

850

6430

9

31/36

163

990

7500

10

29/43

170

1040

7800

 В столбце "тип двигателя": числитель - диаметр цилиндра, знаменатель - ход поршня в см. 

Мощность подсчитана по формуле: N = Vopon / 61, где

V - объём цилиндров;

р = 0,75 МПа - среднее давление в цилиндрах;

n = 500 об/мин - частота вращения вала машины;

61 - коэффициент.

 

Выводы:

Согласно законам термодинамики машины любой конструкции, преобразующие тепловую энергию в механическую, при одинаковых параметрах рабочего тела, для рассмотренных агрегатов при одинаковых параметрах водяного пара, имеют одинаковую теоретическую величину к.п.д..

Простота конструкции и габаритные размеры поршневых паровых машин, созданных на основе современных двигателей внутреннего сгорания, позволяют устанавливать их в действующих котельных или использовать их в транспортабельных силовых модулях.

Мини-ТЭЦ с поршневыми паровыми машинами позволяют получать энергию по ценам более низким, чем сложившиеся на рынке.

При полном использовании энергии пара, прошедшего через машину, общий к.п.д. мини-ТЭЦ с поршневой паровой машиной может доходить до 65%.



 


Котломонтажсервис

Телефон: 89039497520





115230, г. Москва, проезд Хлебозаводский, д. 7, стр. 9, этаж 2, пом.9, комн.9
Тел.: 8 (903) 949-75-20
E-mail: kotel@kotel.ru