СТЭНД Тригенерационная установка на базе микротурбинного двигателя

2.cdw

РИГЕНЕРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА НА БАЗЕ
МИКРОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Повышение эффективности использования энергетического
топлива можно добиться за счет повсеместного внедрения
комбинированного производства тепловой
электрической энергии и
то есть с помощью тригенерационого цикла.
Энергоустановки средней и малой мощности мини-ТЭЦ весьма
перспективны для комбинированного производства энергии.
Для возможности использовать тепло при работе в летний период
необходимо применять технологию тригенерации. Под
тригенерацией подразумевается применение абсорбционной
холодильной машины для получения холода в летний период из
тепла когенератора. Этот холод может использоваться для
кондиционирования помещений (или для производственных нужд).
Принципиальная схема энергетической установки работающей на
тригенерационном цикле представлена на рисунке 1.
Многие модели мини-ТЭЦ могут работать на низкокалорийном
среднекалорийном (включая природный газ) и высококалорийном видах
топлива. Двигатель микротурбогенератора это радиальная
гораздо более компактная и высокоресурсная установка
по сравнению с выпускаемыми серийными видами турбин.
Рисунок 1. Принципиальная схема мини-ТЭЦ
тригенерационном цикле
-Воздушный вход; 2- Выход электроэнергии;
- Выход тепла; 4- Охлаждаемый объект;
- Теплообменник; 6- Абсорбер; 7- Десорбер;
- Конденсатор; 9- Уходящие газы;
- Охлаждающая вода; 11- Топливо;
- Камера сгорания; 13- Подогретый воздух;
- Рекуператор; 15- Воздух; 16- Компрессор;
- Турбина; 18- Уходящие газы.
реализующая тригенерационный цикл (рисунок 1)
состоит из микротурбинного двигателя (17 и 16) с камерой
линии уходящих газов 9 и электрогенератора
расположенного на одном валу с микротурбинным двигателем (17 и
теплообменника 5 и рекуператора 14
в состав которой входит абсорбер 6
теплообменник 5 и охлаждаемый объект 4
работает следующим образом.
При работе микротурбинного двигателя (16 и 17)
вырабатывается полезная энергия
электрическую за счет электрогенератора
одном валу с микротурбинным двигателем (16 и 17). Подаваемое по
топливо сгорает в топке 12
газы по линии 18 проходят через теплообменник 5 и рекуператор
и нагревают теплоноситель
проходящий по линиям 3 для
отопления и горячего водоснабжения. Охлажденные уходящие
газы проходят через десорбер 7
в котором происходит
нагревание хладагента до образования пара
выходят в окружающую среду по магистрали 9. Нагретый до
парообразного состояния хладагент поступает в конденсатор 8
котором охлаждается и
пройдя через теплообменник 5
поступает в абсорбер 6
после которого поступает обратно в
десорбер 7. Раствор конденсата по магистрали 10 уходит
микротурбинный двигатель
помимо выработки трех
видов энергетических носителей
экономично работать установке в
при постоянно меняющемся графике суточного
потребления. Более экологичен
по сравнению с другими подобными
По данной тематики в данный момент изданы следующие
В.Ю. Соколов. Возможность тригенерации энергии
при эксплуатации мини-ТЭЦ IX
Международная научно-практическая конференция «Проблемы
и достижения в промышленной энергетике» Министерство
промышленности и науки Свердловской области
тригинерации энергии Всероссийская
научно-техническая конференция « Энергетика:
проблемы перспективы» Оренбург 2010
двигателя Стирлинга в комбинированном источнике
энергии Всероссийская научно-техническая конференция «
Энергетика: состояние
проблемы перспективы» Оренбург
эффективности использования энергетического топлива II
Международная научно-практическая конференция «Разработка и
внедрение ресурсо- и энергосберегающих технологий и
устройств» Пенза 2011
Стенд разработан студенткой 5 курса группы 07ЭОП Фирсовой Е.В.
под руководством заведующего кафедрой Теплоэнергетики
Тригенерационные установки позволяют получать не только
дешевую тепловую и электрическую энергию
они имеют следующие технические показатели:
Высокую эффективность использования топлива;
Охлаждают воду для системы кондиционирования;
Одновременное использование тепла
холода и электрической
как для собственных нужд
Удовлетворительные экологические параметры;
Использование микротурбинного двигателя дает возможность
эксплуатации установки в автономном режиме или параллельно с
и повышает энергоэффективность тригенерационных
установок по следующим параметрам:
Возможность работы установки при перепаде электрической
нагрузки до 70-80%;
Возможность устойчивой работы в течение длительного времени
при малой степени загруженности
в том числе в режиме холостого
хода (по произвольному электрическому графику);
Техническое обслуживание каждые 4000 часов - так как
отопительный период Оренбургской области составляет 4848
что техобслуживание проводится раз в
сезон; за 24000 часов работы на сервисное обслуживание
затрачивается не более 55 нормо-часов
т.е. для нашего региона

Стенды по микротурбине .doc

Повышение эффективности использования энергетического топлива можно добиться за счет повсеместного внедрения комбинированного производства тепловой электрической энергии и холода то есть с помощью тригенерационного цикла. Энергоустановки средней и малой мощности - мини-ТЭЦ - весьма перспективны для комбинированного производства энергии.
Для возможности использовать тепло при работе в летний период необходимо применять технологию тригенерации. Под тригенерацией подразумевается применение абсорбционной холодильной машины для получения холода в летний период из тепла когенератора. Этот холод может использоваться для кондиционирования помещений (или для производственных нужд).
Принципиальная схема энергетической установки работающей на тригенерационном цикле представлена на рисунке 1.
Многие модели мини-ТЭЦ могут работать на низкокалорийном среднекалорийном (включая природный газ) и высококалорийном видах топлива. Двигатель микротурбогенератора - это радиальная турбина гораздо более компактная и высокоресурсная установка по сравнению с выпускаемыми серийными видами турбин.
Микротурбинный двигатель внутреннего сгорания (МТ ДВС) состоит из компрессора камеры сгорания турбины генератора и рекуператора. Вращающиеся компоненты размещены на едином валу опирающемся на подшипники. Во всём турбогенераторе вращается всего лишь одна деталь и полностью отсутствует угар масла.
Принцип абсорбционного охлаждения (рисунок 1) заключается в следующем: концентрированный раствор постоянно нагревается в десорбере до температуры кипения теплом уходящих выхлопных газов. Так как температура кипения хладагента значительно ниже температуры кипения растворителя (абсорбента) то в процессе выпаривания концентрированного раствора из кипятильника выходят концентрированные пары хладагента с небольшим количеством растворителя. На пути движения к конденсатору концентрированные пары хладагента проходят десорбер в котором происходит частичная конденсация концентрированных паров. При этом образовавшийся конденсат стекает в концентрированный раствор выходящий из кипятильника а более концентрированные пары хладагента поступают в конденсатор. Высококонцентрированный жидкий хладагент из конденсатора поступает в испаритель где он закипает при отрицательной температуре отбирая тепло из холодильной камеры. Слабый раствор из холодильника поступает в абсорбер и охлаждается окружающей средой до температуры начала абсорбции. Выходящие из испарителя пары хладагента также поступают в абсорбер навстречу движущемуся охлажденному слабому раствору. В абсорбере происходит процесс поглощения (абсорбция) паров хладагента слабым раствором. При этом выделяется некоторое количество теплоты от абсорбции в окружающую среду. Образовавшийся в абсорбере концентрированный раствор термонасосом передается в десорбер.
Рисунок 1. Принципиальная схема мини-ТЭЦ работающей на тригенерационном цикле
-Воздушный вход; 2- Выход электроэнергии;
- Выход тепла; 4- Охлаждаемый объект;
- Теплообменник; 6- Абсорбер; 7- Десорбер;
- Конденсатор; 9- Уходящие газы;
- Охлаждающая вода; 11- Топливо;
- Камера сгорания; 13- Подогретый воздух;
- Рекуператор; 15- Воздух; 16- Компрессор;
- Турбина; 18- Уходящие газы.
Установка реализующая тригенерационный цикл (рисунок 1) состоит из микротурбинного двигателя (17 и 16) с камерой сгорания топлива 12 линии уходящих газов 9 и электрогенератора расположенного на одном валу с микротурбинным двигателем (17 и 16) теплообменника 5 и рекуператора 14 абсорбционной холодильной машины в состав которой входит абсорбер 6 десорбер 7 конденсатор 8 теплообменник 5 и охлаждаемый объект 4 линии выхода тепла 3.
Установка реализующая тригенерационный цикл (рисунок 1) работает следующим образом.
При работе микротурбинного двигателя (16 и 17) вырабатывается полезная энергия преобразуемая в электрическую за счет электрогенератора расположенного на одном валу с микротурбинным двигателем (16 и 17). Подаваемое по линии 11 топливо сгорает в топке 12 из которой уходящие газы по линии 18 проходят через теплообменник 5 и рекуператор 14 и нагревают теплоноситель проходящий по линиям 3 для отопления и горячего водоснабжения. Охлажденные уходящие газы проходят через десорбер 7 в котором происходит нагревание хладагента до образования пара после которого газы выходят в окружающую среду по магистрали 9. Нагретый до парообразного состояния хладагент поступает в конденсатор 8 в котором охлаждается и пройдя через теплообменник 5 поступает в абсорбер 6 после которого поступает обратно в десорбер 7. Раствор конденсата по магистрали 10 уходит в окружающую среду.
Таким образом микротурбинный двигатель используемый в тригенерационном цикле позволяет помимо выработки трех видов энергетических носителей экономично работать установке в гибком режиме при постоянно меняющемся графике суточного потребления. Более экологичен по сравнению с другими подобными установками.
Работа прошла апробацию:
Е.В. Фирсова В.Ю. Соколов. Возможность тригенерации энергии при эксплуатации мини-ТЭЦ IX Международная научно-практическая конференция «Проблемы и достижения в промышленной энергетике» Министерство промышленности и науки Свердловской области Екатеринбург 2010
Е.В. Фирсова В.Ю. Соколов. Использование мини-ТЭЦ для тригинерации энергии Всероссийская научно-техническая конференция « Энергетика: состояние проблемы перспективы» Оренбург 2010
Е.В. Фирсова В.Ю. Соколов. Возможность использования двигателя Стирлинга в комбинированном источнике энергии Всероссийская научно-техническая конференция « Энергетика: состояние проблемы перспективы» Оренбург 2010
Е.В. Фирсова В.Ю. Соколов. Тригенерация как способ повышения эффективности использования энергетического топлива II Международная научно-практическая конференция «Разработка и внедрение ресурсо- и энергосберегающих технологий и устройств» Пенза 2011
Повышение эффективности использования энергетического топлива можно добиться за счет повсеместного внедрения комбинированного производства тепловой электрической энергии и холода то есть с помощью тригенерационого цикла. Энергоустановки средней и малой мощности мини-ТЭЦ весьма перспективны для комбинированного производства энергии.
-Воздушный вход; 2- Выход электроэнергии;3- Выход тепла;
- Охлаждаемый объект;5- Теплообменник; 6- Абсорбер;
- Десорбер;8- Конденсатор; 9- Уходящие газы;
- Охлаждающая вода; 11- Топливо;12- Камера сгорания;
- Подогретый воздух;14- Рекуператор; 15- Воздух;
- Компрессор;17- Турбина; 18- Уходящие газы.
Многие модели мини-ТЭЦ могут работать на низкокалорийном среднекалорийном (включая природный газ) и высококалорийном видах топлива. Двигатель микротурбогенератора - это радиальная турбина гораздо более компактная и высокоресурсная установка по сравнению с выпускаемыми серийными видами турбин. Установка реализующая тригенерационный цикл (рисунок 1) состоит из микротурбинного двигателя (17 и 16) с камерой сгорания топлива 12 линии уходящих газов 9 и электрогенератора расположенного на одном валу с микротурбинным двигателем (17 и 16) теплообменника 5 и рекуператора 14 абсорбционной холодильной машины в состав которой входит абсорбер 6 десорбер 7 конденсатор 8 теплообменник 5 и охлаждаемый объект 4 линии выхода тепла 3.
Таким образом микротурбинный двигатель используемый в тригенерационном цикле позволяет помимо выработки трех видов энергетических носителей экономично работать установке в гибком режиме при постоянно меняющемся графике суточного потребления. Более экологичен по сравнению с другими подобными установками.
Тригенерационные установки позволяют получать не только дешевую тепловую и электрическую энергию но и холод а так же они имеют следующие технические показатели:
·Высокую эффективность использования топлива;
··Охлаждают воду для системы кондиционирования;
··Одновременное использование тепла холода и электрической энергии как для собственных нужд так и для продажи;
·Удовлетворительные экологические параметры;
Использование микротурбинного двигателя дает возможность эксплуатации установки в автономном режиме или параллельно с сетью и повышает энергоэффективность тригенерационных установок по следующим параметрам:
-Возможность работы установки при перепаде электрической нагрузки до 70-80%;
-Возможность устойчивой работы в течение длительного времени при малой степени загруженности в том числе в режиме холостого хода (по произвольному электрическому графику);
-Техническое обслуживание каждые 4000 часов - так как отопительный период Оренбургской области составляет 4848 часов то получается что техобслуживание проводится раз в сезон; за 24000 часов работы на сервисное обслуживание затрачивается не более 55 нормо-часов т.е. для нашего региона раз в 5 сезонов.

1.cdw

РИГЕНЕРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА НА БАЗЕ
МИКРОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Повышение эффективности использования
энергетического топлива можно добиться за счет
повсеместного внедрения комбинированного
производства тепловой
электрической энергии и
то есть с помощью тригенерационого
цикла. Энергоустановки средней и малой
мощности мини-ТЭЦ весьма перспективны
для комбинированного производства энергии.
Для возможности использовать тепло при работе
необходимо применять
технологию тригенерации. Под тригенерацией
подразумевается применение абсорбционной
холодильной машины для получения холода в
летний период из тепла когенератора. Этот
холод может использоваться для
кондиционирования помещений (или для
производственных нужд).
Принципиальная схема энергетической установки
работающей на тригенерационном цикле
представлена на рисунке 1.
Многие модели мини-ТЭЦ могут работать на
среднекалорийном (включая
природный газ) и высококалорийном видах топлива.
Двигатель микротурбогенератора это
гораздо более компактная и
высокоресурсная установка
выпускаемыми серийными видами турбин.
Рисунок 1. Принципиальная схема мини-ТЭЦ
-Воздушный вход; 2- Выход электроэнергии;
- Выход тепла; 4- Охлаждаемый объект;
- Теплообменник; 6- Абсорбер; 7- Десорбер;
- Конденсатор; 9- Уходящие газы;
- Охлаждающая вода; 11- Топливо;
- Камера сгорания; 13- Подогретый воздух;
- Рекуператор; 15- Воздух; 16- Компрессор;
- Турбина; 18- Уходящие газы.
Микротурбинный двигатель внутреннего сгорания
(МТ ДВС) состоит из компрессора (рисунок 2)
рекуператора. Вращающиеся компоненты
размещены на едином валу
подшипники. Во всём турбогенераторе вращается
всего лишь одна деталь и полностью
отсутствует угар масла.
Рисунок 2. Основной энергетический элемент
микротурбинный двигатель
Принцип абсорбционного охлаждения (рисунок 1)
заключается в следующем: концентрированный
раствор постоянно нагревается в десорбере до
температуры кипения теплом уходящих выхлопных
газов. Так как температура кипения хладагента
значительно ниже температуры кипения
растворителя (абсорбента)
выпаривания концентрированного раствора из
кипятильника выходят концентрированные пары
хладагента с небольшим количеством
растворителя. На пути движения к конденсатору
концентрированные пары хладагента проходят
в котором происходит частичная
конденсация концентрированных паров. При этом
образовавшийся конденсат стекает в
концентрированный раствор
а более концентрированные пары
хладагента поступают в конденсатор.
Высококонцентрированный жидкий хладагент из
конденсатора поступает в испаритель
закипает при отрицательной температуре
отбирая тепло из холодильной камеры. Слабый
раствор из холодильника поступает в абсорбер и
охлаждается окружающей средой до температуры
начала абсорбции. Выходящие из испарителя пары
хладагента также поступают в абсорбер
навстречу движущемуся охлажденному слабому
раствору. В абсорбере происходит процесс
поглощения (абсорбция) паров хладагента слабым
раствором. При этом выделяется некоторое
количество теплоты от абсорбции в окружающую
среду. Образовавшийся в абсорбере
концентрированный раствор термонасосом
передается в десорбер.
для охлаждения воды. Это
обуславливает целесообразность применения
систем когенерации в условиях умеренного и
жаркого климата при полном или почти полном
отсутствии потребности в отоплении и
а также в зданиях типа офисных
упомянутые потребности летом приближаются к
реализующая тригенерационный
состоит из микротурбинного
двигателя (17 и 16) с камерой сгорания топлива
линии уходящих газов 9 и электрогенератора
расположенного на одном валу с микротурбинным
двигателем (17 и 16)
абсорбционной холодильной
в состав которой входит абсорбер 6
охлаждаемый объект 4
линии выхода тепла 3.
работает следующим образом.
При работе микротурбинного двигателя (16 и
) вырабатывается полезная энергия
преобразуемая в электрическую за счет
расположенного на одном валу
с микротурбинным двигателем (16 и 17).
Подаваемое по линии 11
топливо сгорает в топке
из которой уходящие газы по линии 18
проходят через теплообменник 5 и рекуператор
и нагревают теплоноситель
линиям 3 для отопления и горячего водоснабжения.
Охлажденные уходящие газы проходят через
в котором происходит нагревание
хладагента до образования пара
газы выходят в окружающую среду по магистрали
Нагретый до парообразного состояния
хладагент поступает в конденсатор 8
пройдя через теплообменник 5
поступает в абсорбер 6
поступает обратно в десорбер 7. Раствор
конденсата по магистрали 10 уходит в
зуемый в тригенерационном цикле
помимо выработки трех видов
энергетических носителей
установке в гибком режиме
меняющемся графике суточного потребления.
по сравнению с другими
подобными установками.
По данной тематики в данный момент изданы
В.Ю. Соколов. Возможность
тригенерации энергии при эксплуатации
мини-ТЭЦ IX Международная
научно-практическая конференция «Проблемы и
достижения в промышленной энергетике»
Министерство промышленности и науки
Свердловской области Екатеринбург 2010
мини-ТЭЦ для тригинерации энергии
Всероссийская научно-техническая
конференция « Энергетика: состояние
проблемы перспективы» Оренбург 2010
использования двигателя Стирлинга в
комбинированном источнике энергии
повышения эффективности использования
энергетического топлива II Международная
научно-практическая конференция «Разработка и
внедрение ресурсо- и энергосберегающих
технологий и устройств» Пенза 2011
Стенд разработан студенткой 5 курса группы
ЭОП Фирсовой Е.В. под руководством
заведующего кафедрой Теплоэнергетики