Когенерационные установки: одно решение для многих задач

Ю. В. Гнесин – ООО «Мантрак Восток»

Автономные электростанции являются неотъемлемой частью рабочего процесса во многих отраслях экономики. Однако в современных условиях использовать генерирующую установку для выполнения одной функции экономически нецелесообразно. Для повышения рентабельности производства требуются технологии, с помощью которых можно решать несколько задач. В этом случае когенерация позволяет существенно оптимизировать производственный процесс.

Когенерация – одновременная выработка нескольких видов энергии. Наиболее распространенной комбинацией является электричество и тепло. Передовые сельскохозяйственные предприятия используют СО2, полученный из выхлопных газов генерирующей установки, для питания растений в теплицах. Также применяется тригенерация, когда помимо электроэнергии и тепла производится холод с использованием чиллеров, в данном случае тепловой контур проходит через чиллер, в котором тепло конвертируется в холод.
Комбинированная выработка электроэнергии и тепла позволяет на 40 % снизить удельный расход топлива по сравнению с раздельным производством, а общий КПД установки превышает 90 %. Срок окупаемости установки мощностью 2 МВт составляет около трех лет.
Когенерационные установки отличаются как типом двигателя, так и видом используемого топлива. Сегодня наиболее распространены двигатели двух типов: с воспламенением от сжатия (дизельное топливо и газ с добавлением дизтоплива) и с искровым зажиганием (бензин и чистый газ). На рынке представлены установки единичной мощностью до 17 МВт. При этом они работают на природном газе, как самом экономически выгодном топливе. Могут применяться и более «экзотические» виды топлива, но в настоящий момент они не пользуются спросом по разным причинам (сложная система подготовки газа, а также аппаратура для сбора этого газа и т.д.). Двигатели с искровым зажиганием успешно работают на газе с низкой теплотворной способностью.
Тепловая энергия в когенерационных установках утилизируется в виде горячей воды, получаемой за счет использования системы теплообменного оборудования, в которую входят пластинчатый и кожухотрубный теплообменники, а также клиентский теплообменник для создания замкнутого контура в пределах самой ГПУ. Пар или горячий воздух получают за счет применения одноступенчатого трубного теплообменника, утилизирующего тепло уходящих выхлопных газов. В системе для получения горячей воды используется более сложная схема, в которую входит пластинчатый теплообменник, расширительный бак и водяной насос. Такая система обеспечивает получение тепла от контура рубашки двигателя, маслоохладителя, первой ступени турбонагнетателя и выхлопных газов.
Одним из самых современных решений в области производства энергии являются газопоршневые генераторные установки Caterpillar. Широкий модельный ряд включает агрегаты мощностью от 0,2 МВт до 16 МВт. Но главное преимущество газопоршневых энергоблоков – это выработка существенно более дешевой электроэнергии по сравнению с сетевой. Кроме того, в качестве топлива могут использоваться свалочный газ, получаемый в процессе разложения твердых бытовых отходов, и шахтный метан. Широкое разнообразие применяемых видов топлива позволяет эксплуатировать установки Caterpillar практически в любом регионе мира.
Мобильность обеспечивается возможностью поставки энергооборудования в виде модулей контейнерного типа. Они удобны при транспортировке, не требуют длительных пусконаладочных работ – установка способна начать выработку электрической и тепловой энергии через несколько часов после доставки на место эксплуатации.
Когенерационные установки Caterpillar отличаются высоким уровнем КПД, низкими затратами на эксплуатацию, длительными интервалами между капитальными ремонтами и отличными экологическими характеристиками. Все это делает оборудование компании Caterpillar незаменимым при решении вопросов автономного энергоснабжения.
ООО «Мантрак Восток» является официальным дилером Caterpillar в России: на территории Приволжского и Уральского округов, Республики Коми. Компания готова поставить энергетические системы любой мощности. Квалифицированные специалисты выполнят монтаж, пусконаладочные работы и обеспечат техническое обслуживание оборудования. Турбины и Дизели