- Головна
- Безкоштовна електроенергія з непридатного тепла - генератори ORC
Системи утилізації тепла з отриманням електроенергії.
Дана технологія дозволяє використовувати підлягає утилізації (зайве) тепло для виробництва електроенергії.
Це теплової електрогенератор, принцип роботи якого використовує органічний цикл Ренкіна (ORC).
Основним елементом даного теплового електрогенератора є ORC-турбіна. Принцип дії, фізичні основи і аспекти застосування даної технології добре описані в статті Бєлова Г.В. і Дорохова М.А. (МГТУ ім. Н. Е. Баумана.), Яку можна завантажити для ознайомлення на нашому сайті.
Системи генерації електроенергії на основі Органічного Циклу Ренкіна можуть бути успішно використані в багатьох випадках, де необхідно утилізувати зайве тепло отримується в результаті виробничої діяльності підприємства наприклад:
- утилізація тепла при спалюванні рослинної біомаси;
- утилізація тепла при спалюванні деревних відходів лісопильного виробництва;
- утилізація надлишків тепла промислового підприємства;
- утилізація тепла одержуваного сонячними колекторами;
- утилізація "зайвого" тепла від традиційних і когенераційних котелень (особливо в літню пору)
Ми пропонуємо конкретний інженерне рішення, проектування і постачання відповідного обладнання для реалізації даної технології на вашому підприємстві з урахуванням ваших конктертих умов і особливостей реалізації проекту.
Отримання або використання тепла завжди пов'язане з проблемою викиду невикористаної частини тепла в атмосферу. Так, наприклад, на деяких хімічних підприємствах температура газів, що відходять перевищує - 800С. На даний момент використовуються котельні на газоподібному, рідкому і твердому (дерево, вугілля, трісок, лузга і т.д.) паливі, де температура на виході від 110С і вище, залежно від ефективності котла.
Котельні, які працюють на торфі, лушпинні, деревних відходах, біопаливі, мазуті та іншому утилізованих паливі
Цементні, хімічні, фармацевтичні, сміттєспалювальні заводи
Як правило, на енергоємних підприємствах частина теплової енергії використовується, по можливості, для забезпечення теплом як будівель і споруд самого підприємства так близь лежачих населених пунктів. Однак досить велика кількість тепла викидається в атмосферу, або утилізується через градирні різної конструкції.
Використовуючи пропоновані сучасні технології, що утилізуються теплові викиди можна перетворювати в електроенергію. В цьому випадку, підприємство може значно знизити витрати на електроенергію, тим самим знизивши собівартість продукції. При виробленні тепла, спалюючи різного роду відходи - тріску, лузгу, лігнін, побутової, промислове сміття та ін. На виході виходить досить низькопотенційне тепло - не більше + 300С. Однак цього досить для використання електрогенераторів на ORC-турбінах. У цьому випадку найбільш ефективні генератори, що використовують органічний цикл Ренкіна, схема якого представлена на малюнку №1.
Якщо коротко, то принцип використання тепла полягає в наступному. Всередині герметичного контуру знаходиться, наприклад холодоагент R -134, такий же, як в промисловому кондиціонері. При нагріванні зовнішнім джерелом тепла за допомогою теплообмінника розділяє середовища, відбувається кипіння і перетворення в газ рідкого хладогенту. Газ розширюється і спрямовується в турбіну. Проходячи через турбіну і віддавши свою теплову енергію, газ надходить в конденсатор (охолоджувач), де конденсується, перетворюючись на рідину. Насосом рідина подається назад в зону нагріву. Газ, що проходить через турбіну, розкручує її і енергія обертання турбіни перетвориться в електричну енергію за допомогою електрогенератора. Все як в чиллере, але навпаки. Якщо в чиллере за допомогою електроенергії подається на мотор компресора відбувається стиснення хладогенту (R -134) і доведення його до рідкого стану з подальшою виробленням холоду і тепла, то в генераторі використовує цикл Ренкіна, замість компресора варто турбіна, а електромотора - електрогенератор. Що стосується розмірів установок використовують цикл Ренкіна, то як видно нижче на фото, чиллер і ORC-генератор на вигляд дуже схожі і мають приблизно одні й ті ж розміри.
Генератор ORC з гвинтовою турбіною Чилер з гвинтовим компресором.
Генератори ORC мають різну конструкцію, використовують як газоподібний, так і рідкий джерело теплової енергії, як правило, з температурою вище 80С. Багаторічний термін служби - 20 років і більше обумовлений тим, що турбіна працює в герметичній і щодо низькотемпературної середовищі з чистим газом.
Генератори ORC не вимагають обслуговування, практично заміна масла і підшипників в турбіні і генераторі - раз на два роки.
Ресурс генератора ORC перевищує 100 000 годин і вище.
Єдиний недолік генератора ORC - це його низький електричний ККД, який знаходиться в межах - 8-25%. Однак загальний ККД (електічества + вироблення тепла) досягає 85% і більше.
Але якщо подивитися з практичної точки зору, наприклад: теплогенератор на трісках тепловою потужністю 1000 кВт забезпечить вироблення 100 кВт електроенергії і близько 680 кВт гарячої води з температурою 90 / 70С і вище. Це дозволить, живити всі електричні насоси, системи управління, освітлення і т.д. Таким, чином, практично відмовитися від підведення додаткової електроенергії з боку.
Так само якщо, замість котла утилізатора, на вихлопі газопоршневої когенераційної установки електричною потужністю 1000 кВт встановити генератор ORC, то загальний електричний ККД досягне 38 + 10 = 48%, при збереженні теплового ККД - близько 50%.
Генератори ORC виробляються в багатьох країнах світу. Наша компанія готова Вам запропонувати реалізацію даної технології "під ключ" (проект, поставка, монтаж, пусконалагоджувальні роботи, сервісне та післягарантійне обслуговування), для найбільш успішного вирішення завдань енергоефективності Вашого підприємства, житлового комплексу і т.д.
Енергозберігаючі технології!
Доступні всім!
