Бояров О.Д., к.т.н. Региональный менеджер Flex Technologies, Inc. (США), г. Москва

Шишкарев П.П., Управляющий направления мини-ТЭЦ ЗАО «ЭСТ», г. Москва

1. Введение

Реформирование РАО “ЕЭС”, переложившее бремя модернизации энергетической отрасли почти во всем на плечи рядовых юзеров электроэнергии, везде привело к непрерывному и значительному росту энерготарифов. Параллельный рост цены обычных (ископаемых) видов горючего (угля, мазута, дизельного горючего), ужесточение контроля за утилизацией отходов, рвение перерабатывающих компаний понизить свои издержки – все эти причины приметно прирастили в последние годы энтузиазм к малым и средним автономным источникам электронной энергии. Дополнительный энтузиазм вызывает тот факт, что в качестве горючего данные источники энергии в большинстве случаев употребляют отходы биомассы, так именуемые возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Внедрение ВИЭ позволяет сокращать количество выкидываемых в атмосферу парниковых газов, делает предпосылки для торговли квотами на выбросы СО2 в рамках механизма реализации Киотского протокола.

Все это вызывает возрастающий энтузиазм вкладывательных компаний, желающих финансировать строительство “зеленоватых” энергетических объектов.

Предлагается всеохватывающее оборудование для получения электронной и термический энергии средством газогенераторных электрических станций.

Все же, невзирая на возрастающий энтузиазм к такового рода оборудованию, на приобретение его решаются пока немногие. Возможных заказчиков побеждают сомнения и вопросы относительно специфичности технологии газификации биомассы и используемого оборудования.

Типовыми вопросами являются:

— Почему эта разработка?

— Разве нельзя просто спалить, получить пар и дальше электроэнергию?

— Как накрепко это оборудование?

— Употребляется ли это оборудование на практике, либо это только бывалые эталоны?

— Что это даст нам в Рф?

В истинной статье мы попытаемся ответить на эти вопросы.

2. Разработка

Классической технологией получения электроэнергии является прямое сжигание древесных отходов в паровом котле и дальше внедрение пара в паровой турбине. Недочетом классической технологии является высочайшая стоимость оборудования для малых электрических станций мощностью наименее 1 МВт, огромные габариты, значимый расход горючего и другие. Естественно, есть новые технологии, основанные на прямом сжигании, такие как Органический цикл Рэнкина (ORC), Энтропийный цикл, движки Стирлинга, но эти технологии еще больше дорогие, а некие из их, на самом деле, находятся в стадии исследовательских работ и опытнейших разработок.

Единственной экономически прибыльной кандидатурой прямому сжиганию является разработка газификации древесных отходов с внедрением приобретенного генераторного газа в электрогенераторных установках с движками внутреннего сгорания (ДВС). Преимуществами газификации по сопоставлению с классической паровой технологией являются:

— Высочайший электронный КПД — более 30%;

— Широкий спектр мощностей – от нескольких единиц до нескольких сотен кВт;

— Возможность выработки термический, электронной энергии в режиме когенерации;

— Сравнимо низкая цена, модульность оборудования;

— Красивые экологические свойства: выхлопные газы движков содержат меньше выбросов, чем при работе на природном газе, побочные продукты представляют собой древесный уголь (употребляется как горючее) и древесную золу (употребляется как улучшитель земли).

3. Оборудование

Промышленная газогенераторная мини-ТЭЦ представляет собой комплекс оборудования, вполне обеспечивающий реализацию вышеуказанной технологической схемы, а не просто газогенератор с движком на генераторном газе, как это обычно понимается в Рф.

На сегодня базисное оборудование в главном ввезенного производства на спектре мощностей от 11 до 950 кВт и поболее.

Комплектация большей части вспомогательного оборудования (участок подготовки горючего, система обратного водоснабжения, когенерационное оборудование) делается силами российских производителей.

При проектировании установленной мощности выше 1 МВт мини-ТЭЦ реализуется в виде нескольких параллельных блоков, синхронизированных меж собой и, если нужно, работающих наряду с сетью.

Основной составляющей оборудования мини-ТЭЦ является газогенератор с очищающей установкой, созданный для получения силового генераторного газа энергетического внедрения. Индийская компания, которую в Рф представляет компания Flex Technologies, Inc. и ЗАО “ЭСТ”, является наикрупнейшим производителем малых и средних газогенераторов в мире. Базирована в 1986 г. Число работающих 140 человек.

Главные технические свойства газогенераторов показаны в Табл. 1.

Табл. 1

Горючее для газогенератора
Производительность по газу, Нм3/час
Калорийность газа, Ккал/Нм3
Пиролизные смолы, мг/Нм3
Твердые частички, мг/Нм3
Древесные отходы (щепа из кусковых отходов, опилки)
50 – 4000
> 1100
< 5 < 5 С/хозяйственные отходы (лузга риса, подсолнечника, овса, гречихи т.п.) 100 – 1250 > 1000
< 5 < 10

На 1 января 2008 года сделано и установлено более 900 газогенераторов. В последние 3 года производит более 100 газогенераторов в год производительностью от 10 до 4000 куб.м газа в час. Экспортирует приблизительно 20% газогенераторов в 15 государств мира, включая Россию, Белоруссию, США, Германию, Италию и т.д. На базе выпущенных газогенераторов, а именно, построены:

— Газогенераторные электростанции и мини-ТЭЦ на древесных отходах с газодизельными движками: 45 газодизельных электроагрегатов общей мощностью 6511 кВт;

— Газогенераторные электростанции и мини-ТЭЦ на древесных отходах с газопоршневыми движками: 21 газопоршневой электроагрегат общей мощностью 3530 кВт;

— Микро-газогенераторные электростанции на древесных отходах: 79 газопоршневых электроагрегата общей мощностью 652 кВт;

— Газогенераторные электростанции на сельскохозяйственных отходах с газодизельными движками: 36 газодизельных электроагрегатов общей мощностью 5285 кВт;

Электрогенераторные агрегаты, работающие на генераторном газе, предлагаются в широком спектре мощностей (от 11 до 1500 кВт), цен и происхождения. Установки на базе газодизельных (ГДЭА) и газопоршневых (ГПЭА) движков.

Главные технические свойства электрогенераторных агрегатов показаны в Табл. 2.

Горючее для газогенератора
Единичная мощность, кВт
Расход горючего, кг/кВт-час
Запальное дизельное горючее, г/кВт-час
ГДЭА
ГПЭА
ГДЭА
ГПЭА
ГДЭА
ГПЭА
Древесные отходы (щепа, опилки)
20 – 300
4 – 670
0,8 – 1,0
< 1,4 35 – 65 -- С/х отходы (лузга риса, подсолнечника, овса, гречихи т.п.) 20 – 250 22 – 450 1,0 – 1,2 < 1,6 35 – 65 --

Тепло работающих движков употребляется в 2-ух направлениях: для сушки горючего перед газификацией и/либо для выдачи тепла потребителям. В последнем случае движки доукомплектовываются газоводяными теплообменниками для утилизации тепла выхлопных газов и/либо пластинчатыми теплообменниками для утилизации тепла от системы остывания движков. Для выработки технологического пара инсталлируются котлы-утилизаторы выхлопных газов. В случае достаточного количества пара можно установить паровую турбину и тем мини-ТЭЦ будет работать по парогазовому циклу.

Вспомогательное оборудование включает оборудование для топливоподготовки и механизированной топливоподачи в газогенераторы, оборудование для остывания и чистки обратной воды и, при получении достаточного количества древесного угля из газогенераторов, оборудования для его брикетирования. Выпуск всего вспомогательного оборудования по техническим требованиям компании Flex Technologies, Inc. вполне локализован в Рф.

4. Внедрение на примере Индии

Примеры неких действующих в Индии газогенераторных электрических станций показаны на фото.

Газогенераторная электрическая станция 500 кВт (5 х 100 кВт) введена в действие в июне 1997г на полуострове Госаба в шт. Зап.Бенгалия в 80км от Калькутты. С того времени электрическая станция работает ежегодно по 16 часов в день.Ранее электроэнергия на полуострове отсутствовала, но после пуска газогенераторной электростанции на полуострове началось бурное разви-тие туризма. Выстроено 10 гостиниц и несколько больших гипермаркетов, открыто отделение банка Индии, появился доступ в Веб и т.д.

Газогенераторная электрическая станция мощностью 250 кВт введена в действие в 2005г в Мед исследовательском центре в Адичинчингири шт. Карнатака, имеющем в собственном составе мед институт. Электроэнергия от этой электростанции питает этот институт.

Газогенераторная электрическая станция мощностью 1 МВт (4 х 250 кВт) введена в действие в августе 2002г в селе Кшетричера, шт. Трипура. Электро-станция снабжает электроэнергией окрестные населенные пункты с населеним 20 тыс. человек, водопроводную станцию, лазарет, станцию связи, механические мастерские и сельскохозяй-ственные компании. Обладателем и оператором электростанции является особый коопера-тив, образованный этими населенными пт. Древесное горючее для работы электростанции поставляется со специальной плантации деревьев площадью 200га.

Cтраницы: 1 | 2 | последующая >>

скачать архив.zip(81 кБт)
Обсудить на форуме
Другие Статьи