Текст наукової статті на тему «АВТОНОМНОЕ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ГАЗОВИХ КОТЕЛЬНИХ»
АВТОНОМНОЕ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ГАЗОВИХ КОТЕЛЬНИХ
Доктор технічних наук Г. М. ЗОЛОТАРЬОВ (ТОВ Фірма "РОСТ-Л")
Розподілена генерація - це незалежна, але важко керована система. Вона здатна забезпечити незалежність споживачів від диктату постачальників централізованої електричної і теплової енергії. Прогнозується, що через 20-25 років частка розподіленої генерації становитиме третину встановлених електроенергетичних потужностей. У Росії для великомасштабного впровадження технологій розподіленої генерації складається унікальна ситуація:
- величезні масштаби заміни обладнання ТЕЦ, які виробили свій індивідуальний ресурс;
- величезний ринок тепла - близько 1700 млн Гкал / рік, в тому числі 1450 млн Гкал / рік в централізованому сек-
торі (86%) і 250 млн Гкал / рік в децентралізованому секторі (14%).
Підвищення ефективності використання палива за рахунок утилізації скидного тепла (когенерація) значно покращує економіку технологій розподіленої генерації. А можливість утилізації тепла є суттєвою конкурентною перевагою розподіленої генерації перед централізованим теплопостачанням.
Розробка Закону "Про державну підтримку малої енергетики" передбачає державну підтримку і стимулювання використання автономної енергетики. Для його реалізації необхідно ліквідувати бар'єри і дискримінацію в справі функціонування розподіленої генерації, в т.ч. проблеми підключення мікро- і міні-ТЕЦ до відповідних централізованих систем електро-і теплопостачання.
В останні роки потреба в 2 електроенергії житлових квартир і про- § суспільних будівель різко зросла. £ Раннє середнє споживання електро- I енергії в 2-кімнатній квартирі з- I ставлять 50-100 кВт в місяць. Виходячи з мінімального електроспоживання 1 в 50 кВт / місяць РАО "ЄЕС Росії" рас 2 вважало пільги на оплату електроенер- 1 гии для ветеранів праці. |
В даний час середня витрата I електроенергії в 2-кімнатній квар | тире становить 200-300 кВт / місяць, I тобто виріс в середньому в 3 рази. ^
У квартирах з'явилися нові електроприлади: кондиціонери, компьюте-
ри, посудомийні машини, водопій-догрівачі, електропечі і т.д. У будинках старої споруди перетин електропроводів стало недостатнім для збільшеного споживання електроенергії. В даний час співвідношення частки електроспоживання в промисловості і в сфері послуг становить 50% на 50%.
У зв'язку з точковою забудовою в обжитих кварталах збільшилися потужність і кількість котелень для теплопостачання житлових квартир. Зросла потужність насосних станцій для подачі води в багатоповерхові будинки. Збільшилася кількість ліфтів.
Все це разом призвело до погіршення якості електропостачання. Стали можливі аварії через перевантаження.
Високовольтні лінії від електростанцій, розташованих за містом, до трансформаторних підстанцій, розташованих в житловій зоні, не можуть забезпечити передачу необхідної кількості електроенергії. При цьому різко знизилася надійність електропостачання цілих районів міста.
У цих умовах для забезпечення сталого енергопостачання житлових районів міста необхідно використовувати місцеві джерела електропостачання на основі модернізації численних діючих котелень з установкою газопоршневих або газотурбінних міні-ТЕЦ. Світовий досвід в справі енергозабезпечення житлових будинків § міст свідчить про те, що Г впровадження когенераційних устано- | вок є необхідним мероприя-I тием в справі забезпечення надійного ^ постачання електричної і теплової 1 енергією.
£ Додатково слід зазначити, I що надійність трубопроводів, пода-1 чих газ в котельні для вироблення I теплової та електричної енергії, су-I щественно вище, ніж надійність пе-I редачи електроенергії по високоволь- ^ тним лініях.
Розвиток малої енергетики може йти за двома напрямками:
У газотурбінних установках газ під тиском до 2.5 МПа і повітря, що стискається в компресорі, подають в камеру згоряння. Відпрацьовані гази під тиском направляються в газову турбіну, яка обертає електрогенератор. Зростаючи в газовій турбіні, продукти згоряння з температурою близько 400 ° С утилізуються у вигляді теплоти, наприклад, в котлах-утилізаторах. Близько 40% енергії палива, що спалюється йде на отримання електроенергії, решта 60% використовуються у вигляді теплової енергії. Поширена одинична потужність газової турбіни від 6 до 60 МВт.
У газопоршневих установках газ під тиском 0.02-0.05 МПа надходить в двигун внутрішнього згоряння, який в свою чергу передає обертання електрогенератора. Близько 40% енергії палива, що спалюється йде на отримання електроенергії, решта 60% використовуються у вигляді теплової енергії на нагрів води. Найбільш поширена потужність газопоршневих електростанцій від 100 до 3000 кВт.
Діючі на території Люберецького району котельні мають, як правило, невелику потужність, порядку 5-20 Гкал / год. Споживання електроенергії на власні потреби состав-
Загальний вигляд газомоторного електроагрегату ЕГ100-Т400
ляє 100-500 кВт. У цих умовах вирішенням питання безаварійної роботи є установка 2-х або 3-х газомоторних електроагрегатів потужністю по 100-200 кВт.
В котельні м Люберці (вул. Електрифікації, 26) встановлено Газомоторні електроагрегат ЕГ100-Т400 потужністю 100 кВт. переобладнання ді-
газомоторного електроагрегату ЕГ100-Т400
Номінальна потужність. 100 кВт
Номінальна напруга. 400 В
вала двигуна. 1500 об / хв
газу. 0.01-0.03 МПа
Витрата природного газу. 35 м3 / год
Маса електроагрегату. 2200 кг
Габаритні розміри (довжина, ширина,
висота) -. 2600 х 1300 х 1600 мм
зельного агрегату на роботу з природним газом виконало ТОВ "Енергогаз-технологія".
Газомоторні електроагрегат ЕГ1 00-Т400 представлений на рис.1 (загальний вигляд).
Типова схема теплопостачання та електропостачання котельні наведена на рис. 2.
Режим роботи газових котелень залежить від температурних умов протягом року. При цьому необхідно відзначити три характерних періоди:
Опалення житлових будинків
Електропостачання 380 В
Типова схема теплопостачання та електропостачання котельні в умовах спільної експлуатації газових котлів та газомоторних електроагрегатів
З графіка видно, що в літній час електричне навантаження падає до 40-50% від максимальної зимової навантаження, в осінній і весняний періоди -до 70-80% від максимального навантаження.
При виборі електричної потужності газомоторного електроагрегату, перш за все, необхідно керуватися потребою котельні в електроенергії для власних потреб. Максимальна потужність електро-б трооборудованія котельні ТОВ "Теп-лоенергосервіс" становить 130 кВт. § Виходячи з максимальної потужності § встановленого електрообладнання, використовуваного в зимовий час, електро-
1 тричних потужність газомоторного £ електроагрегату приймається рівною | 100 кВт.
| Сумарне споживання електро-
500 тис. КВт ■ ч х 4.0 руб. / КВт ■ ч = = 2.0 млн руб.
При впровадженні нової технології електропостачання витрати на оплату спожитої електроенергії компенсуються за рахунок вироблення електроенергії за допомогою газомоторного електроагрегату.
Для подальшого прочитання статті необхідно придбати повний текст. Статті надсилаються в форматі PDF на зазначену при оплаті пошту. Час доставки становить менше 10 хвилин. Вартість однієї статті - 150 рублів.