МИНИ-ТЭЦ С БИНАРНЫМ ЦИКЛОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТЬЮ 565 кВт И ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТЬЮ 3,87 Гкал/час

Схема (схема.pdf) Мини-ТЭЦ предназначена для производства (генерации) электроэнергии мощностью от 189 до 565 кВт и тепловой энергии до 3,87 Гкал/час.

Основные преимущества предлагаемой схемы

1. Широкий выбор диапазона тепловых и электрических нагрузок.

2. Независимость регулировок электрической и тепловой мощности друг от друга в пределах одного диапазона нагрузок мини-ТЭЦ.

3. Применение котлов работающих на высокотемпературном теплоносителе (диатермическом масле) позволяет:
– снизить давление в системе до 0,075 МПа;
– снизить общую инерционность системы;
– избежать длительных выходов на номинальный режим котлового, теплообменного и турбинного оборудования;
– увеличить срок службы котлов, трубопроводов и другого оборудования в связи с отсутствием коррозии;
– осуществить подвод теплоносителя с температурой до 300°С непосредственно к его потребителю;
– осуществить возможность генерации пара давлением 1,3 МПа температурой 250°С, возможность генерации горячей воды с температурой до 95°С;
– снизить капитальные и эксплуатационные затраты.

4. Применение паровых турбин позволяет:
– осуществить генерацию электроэнергии из различных видов топлива: газообразных, жидких и др.;
– высокая эксплуатационная надежность и длительный ресурс работы (до 40 лет).

5. Применение установок ORC цикла позволяет:
– утилизировать низкотемпературное тепло паровой турбины;
– генерировать дополнительную дешевую электроэнергию;
– увеличить суммарный КПД электрической мощности Мини-ТЭЦ.

Состав основного оборудования

1. Котел термомасляный 1 шт.
2. Теплообменник горячей воды 1 шт.
3. Турбогенератор конденсационного типа 1 шт.
4. Парогенератор для генерации водяного пара 1 шт.
5. Нагреватель органической рабочей жидкости 1 шт.
6. Конденсатор водяной 1 шт.
7. Установка ORC цикла 1 шт.
8. Насосное оборудование
9. Трубопроводы диатермического масла, теплоснабжения и пара.
10. Градирня

Краткое описание работы оборудования

Термомасляный котел производит нагрев диатермического масла до рабочей температуры 300°С. Тепловая мощность котла может быть от 5000 кВт до 3000 кВт с возможностью уменьшения мощности до 60%.

Теплообменник горячей воды служит для нагрева воды на тепловые нужды с температурой до 95°С и мощностью до 1,72 Гкал/час.

Парогенераторы водяного пара служат для генерации водяного пара с давлением 1,3 МПа и температурой 250°С.

Установка турбогенераторная предназначена для преобразования энергии водяного пара в электрическую энергию. Номинальная мощность турбогенератора 315 кВт с возможностью регулирования до 189 кВт.

Установка ORC цикла служит для утилизации низкотемпературного тепла отработавшего пара в паровой турбине. Номинальная мощность одной установки ORC цикла 250 кВт, суммарная номинальная электрическая мощность энергоблока с установкой ORC 565 кВт.

Конденсатор водяного пара предназначен для конденсации водяного пара и нагрева охлаждающей воды для системы теплоснабжения при отключении установки ORC.

Краткое описание работы схемы энергоблока мини-ТЭЦ

В термомасляном котле нагревается диатермическое масло до 300°С и поступает в парогенератор. Из парогенератора диатермическое масло возвращается в котел.

В теплообменнике теплоснабжения генерируется горячая вода и поступает в магистраль воды теплоснабжения.

В парогенераторе генерируется водяной пар, который подается в турбину турбогенератора и приводят в движение электрогенератор, который вырабатывает электроэнергию. Отработавший пар конденсируется в нагревателе органической рабочей жидкости и насосом подается в парогенератор.

В нагревателе органической рабочей жидкости происходит преобразование органической жидкости в пар, используя тепловой поток отработавшего водяного пара паровой турбины. Рабочее тело (пар органической рабочей жидкости) проходит через турбину ORC цикла, обеспечивая необходимый крутящий момент на валу генератора, затем, конденсируется в конденсаторе ORC цикла. Конденсат насосом нагнетается обратно в нагреватель органической рабочей жидкости.

Электрогенераторы работают в синхронном режиме с другими энергоблоками на общую электрическую сеть.

Конденсатор водяного пара включается для нагрева охлаждающей воды для системы теплоснабжения при отключении установки ORC.

Описание основных режимов мини-ТЭЦ

1. Номинальный режим работы энергоблока мини-ТЭЦ

В энергоблоке установлен котел генерирующий 4000 кВт тепловой мощности и турбина. Мощность электрическая 565 кВт, тепловая — 0.86 Гкал/час.

2. Максимальный режим выработки электрической энергии.

В работе задействованы котел, генерирующий 5000 кВт тепловой мощности.

Для получения максимального количества электроэнергии используются паровая и турбина ORC установки. Максимальная электрическая мощность 565 кВт, при этом тепловая мощность 1,72 Гкал/час.

3. Режим минимальной выработки тепловой и электрической энергии.

В работе задействован один котел, одна паровая турбина, отключена установка ORC. Мощность котла регулируется от 3000 кВт до 1800 кВт. Мощность генерируемой электроэнергии от 315 до 189 кВт. Мощность генерируемой тепловой энергии до 2,15 Гкал/час.