- •Южно-Уральский Государственный Университет
- •3.7 Малые аэс…………………………………………………………………...23
- •Запасы и ресурсы традиционных и нетрадиционных источников энергии
- •Энергоресурсы планеты
- •Возможности использования энергоресурсов
- •Энергоресурсы России
- •Совершенствование способов производства энергии
- •2.1 Получение энергии на тэс
- •2.2 Переменный график электропотребления
- •2.3 Проблемы передачи электроэнергии
- •2.4 Комбинированная выработка тепловой и электрической энергии
- •2.5 Газотурбинные и парогазовые установки (гту и пгу)
- •2.6 Магнитно-гидродинамические установки (мгду)
- •2.7 Топливные элементы
- •2.8 Тепловые насосы
- •Нетрадиционные источники энергии. Энергетические установки малой мощности
- •Место малой энергетики в энергетике России
- •3.2 Газотурбинные и парогазовые малые электростанции
- •3.3 Мини тэц
- •3.4 Дизельные электростанции
- •3.5 Газопоршневые электростанции
- •3.6 Малые гибридные электростанции
- •3.7 Малые аэс
- •3.8 Малая гидроэнергетика
- •4 Возобновляемые источники энергии
- •4.1 Проблемы использования возобновляемых источников энергии
- •4.2 Гидроэнергетика
- •4.3 Солнечная энергия
- •4.3.1 Преобразование солнечной энергии в тепловую энергию
- •4.3.2 Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии
- •4.3.3 Термодинамическое преобразование солнечной энергии в электрическую энергию
- •4.3.4 Перспективы развития солнечной энергетики в России
- •4.4 Ветроэнергетика
- •4.4.1 Особенности использования энергии ветра
- •4.4.2 Классификация ветроустановок
- •4.4.3 Производство электроэнергии с помощью вэу
- •4.4.4 Ветроэнергетика России
- •4.5 Геотермальная энергетика
- •4.5.1 Происхождение геотермальной энергии
- •4.5.2 Техника извлечения геотермального тепла
- •4.5.3 Использование геотермальных источников для выработки электроэнергии
- •4.5.4 Использование геотермальных источников для теплоснабжения
- •4.5.5 Влияние геотермальной энергетики на окружающую среду
- •4.5.6 Геотермальная энергетика России
- •4.6 Энергия приливов
- •4.6.1 Причины возникновения приливов
- •4.6.2 Приливные электростанции (пэс)
- •4.6.3 Влияние пэс на окружающую среду
- •4.6.4 Приливная энергетика России
- •4.7 Энергия волн и океанических течений
- •4.7.1 Энергия волн
- •4.7.2. Энергия океанических течений
- •4.8 Тепловая энергия морей и океанов
- •4.8.1 Ресурсы тепловой энергии океана
- •4.8.2 Океанические тепловые электростанции
- •4.9 Использование энергии биомассы
- •4.9.1 Ресурсы биомассы
- •4.9.2 Термохимическая конверсия биомассы (сжигание, пиролиз, газификация)
- •4.9.3 Биотехнологическая конверсия биомассы
- •4.9.4. Экологические проблемы биоэнергетики
- •5 Утилизация твердых бытовых отходов (тбо)
- •5.1 Характеристика твердых бытовых отходов (тбо)
- •5.2 Переработка тбо на полигонах
- •5.3 Компостирование тбо
- •5.4 Сжигание тбо в специальных мусоросжигательных установках
3.3 Мини тэц
В настоящее время повысился интерес к комбинированной выработке тепла и электроэнергии с помощью небольших установок с помощью небольших установок с мощностью от нескольких десятков кВт до нескольких МВт. Их обычно размещают в местах потребления энергии. Возможно несколько вариантов мини – ТЭЦ: 1. С поршневыми ДВС. Если ДВС работает на природном газе, то треть энергототоплива превращается в механическую работу, а затем в электроэнергию, треть выбрасывается с выхлопными газами, еще треть передается охлаждающей жидкости. Эти топливные выбросы можно использовать для нагрева воды в системе теплоснабжения. У дизельных электрогенераторов на жидком топливе в электроэнергию превращается до 85% тепла топлива. Поэтому на теплоснабжение – 50% теплоты сгоревшего топлива.
2. В последнее время конкуренцию ДВС оказывает газовые турбины мощностью от 30 кВт и выше. Их КПД порядка 30%, а уходящие продукты сгорания можно использовать для нагрева воды.
3. В крупных котельных очень часто используют паровые котлы, пар которых поступает в теплообменники для нагрева воды, циркулирующей в системе теплоснабжения. Котел производит пар с давлением 1,5 МПа или 3,5 МПа.
Чтобы нагреть воду достаточно давления пара 0,2 МПа. Поэтому пар дросселируют, т.е. пропускают через вентиль, в результате чего давление снижаеться до нужной величины. Этот процесс связан с потерями энергии, поэтому вместо дроссельвентиля можно поставить малую паровую турбину мощностью от 0,5 до 3 МВт в зависимости от производительности котла.
Электрогенератор может обеспечить собственные нужды котельной, а при избытке электроэнергии передавать ее в энергосистему.
В России существует большое кол-во муниципальных котельных, в которых можно установливать небольшие ГТУ для производства электроэнергии, т.е. котельная превращается в мини – ТЭЦ. По сравнению с традиционной котельной: возрастает надежность электроснабжения собственных нужд, происходит экономия топлива.
Надежное теплоснабжение жилых районов и промышленных предприятий зависит от бесперебойного электроснабжения. При установке в котельной ГТУ сохраняется связь котельной с энергосистемой, т.е. собственные нужды котельной можно покрывать или от ГТУ, или от энергосистемы. На практике обычно установленная мощность ГТУ превышает потребность в собственных нуждах, поэтому котельная может отпускает не только тепло, но и электроэнергию. Прочем на строительство электрической части потребуются малые затраты. Например если котельная оснащена 4 водогрейными котлами КВТМ-100 (100 Гкал/ч), то также котлы могут быть укомплектованы ГТУ мощностью 16 МВт. Если 2 котла будут работать совместно с ГТУ, даже в этом случае появляется возможность отпускать значительное кол-во электроэнергии потребителю при выборе типа и мощности ГТУ обязательным условием является ее эксплуатация в течение всего года, причем должна быть обеспечена полная утилизация тепла дымовых газов. Это может быть выполнено при условии работы ГТУ по графику нагрузки горячего водоснабжения. В отопительный период отпуск тепла осуществляется путем утилизации уходящих газов ГТУ и дополнительного сжигания топлива. В неотопительный период водогрейный котел работает в режиме чистого котла – утилизатора. Топливо подается только в ГТУ. При таких условиях обеспечивается высокая экономия топлива и высокоэкономичный отпуск электроэнергии. При установке ГТУ с котлом КВТМ-100 экономия топлива-20%.