Газовые энергоцентры

Мини ТЭЦ это энергетическая установка, которая одновременно производит тепло и электричество потребляя природный газ. Использование мини ТЭЦ позволяет потребителю быть независимым от централизованных тепловых и электрических сетей и кроме того при правильном подходе получать существенный экономический эффект.

1

Применение Мини ТЭЦ возможно на любых объектах – заводах, жилых микрорайонах, поселках, складах и прочее главным условием для строительства является наличие топлива на объекте, как правильно природного газа, или возможность его провести.

Использование Мини ТЭЦ возможно как в островном режиме, когда на объекте нет внешней сети, так и «в параллель» с сетью.

Исполнение:

Мини ТЭЦ бывают разного исполнения: в контейнере, встроенные в здание, в отдельно стоящем здании все зависит от конфигурации объекта и наличии места под строительство.

В качестве энергетической установки могут использовать агрегаты следующих типов:

· поршневой (внутреннего сгорания);
· газотурбинный;
· паротурбинный;
· комбинированный.

Если сравнивать газопоршневые (ГПУ) и газотурбинные (ГТУ) установки, то выбор зависит от диапазона мощности в котором предполагается работа силового агрегата и возможности работы «в параллель» с сетью. И те и другие агрегаты имеют свои плюсы и минусы.

Топливо:

Оптимальным и самым эффективным топливом для Мини ТЭЦ является природный газ, но могут быть и другие варианты, например: жидкое топливо (дизель, мазут) и твердое топливо (уголь, древесина), кроме того сжиженный или попутный газ. Соответственно от вида топлива зависит и выбор энергетической установки, которая является самой главной частью – «сердцем» мини ТЭЦ.

Утилизация тепла:

При работе мини ТЭЦ происходит выделение большого количества тепла, которое разумно утилизировать. Это можно делать организуя отвод тепла от установки на обогрев помещений, ГВС или же преобразовывая тепловую энергию в холод. Также можно комбинировать оба способа. Выработка тепла и электроэнергии называется когенерация, а если часть тепловой энергии преобразуется в холод это уже тригенерация. Для понимания насколько это эффективно можно сравнить КПД при раздельном производстве электроэнергии и тепла и комбинированной выработке (производство электроэнергии и одновременная утилизация тепла). В первом случае если будет работать электростанция с КПД 40% и котельная с КПД 90% средний КПД составит 65%. При когенерации КПД электростанции также 40% но при этом та же установка вырабатывает тепло с КПД 52% и суммарный КПД будет уже 92%.

Строительство мини ТЭЦ:

Строительство мини ТЭЦ для конкретного потребителя и в непосредственной близости от него по сравнению со строительством крупных центральных ТЭЦ для множества потребителей обладает рядом неоспоримых плюсов:

· Качество электроэнергии значительно выше и контролируется самим потребителем
· Значительно реже пропадает сеть
· Не требуется строительство дорогих и опасных ЛЭП
· Экономический эффект за счет более дешевой энергии
· Снижаются потери при передаче тепло и электроэнергии

Но, несмотря на массу положительных моментов, есть и отрицательные:

· необходимость эксплуатировать мини ТЭЦ следить за работоспособностью оборудования
· высокие начальные затраты на строительство.

Мини ТЭЦ "под ключ":

Проект для реализации строительства мини ТЭЦ «под ключ» включает в себя следующие работы:

· получение ТУ на подключение газового оборудования и электроустановки
· ПИР, разработка проектной документации, подбор основанного и вспомогательного оборудования
· согласование проектной документации в надзорных органах и других инстанциях
· прохождение государственной экспертизы с получением положительного заключения
· получение разрешения на строительство
· разработка рабочей документации
· закупка и изготовление основного и вспомогательного оборудования
· выполнение полного комплекса строительно-монтажных работ
· поэтапная сдача объекта надзорными органам (Госстрой надзор. Рос технадзор) с получением соответствующих актов, заключений и разрешений
· проведение пуско-наладочных работ и ввод оборудования в эксплуатацию
· обучение специалистов Заказчика эксплуатации и обслуживанию
· выполнение гарантийных обязательств и технического обслуживания, поставка запчастей

Как мы видим, объем работ достаточно большой и специфичный. Выполнить его без соответствующего опыта и знаний невозможно. Ошибка на каждом этапе, а особенно вначале при подборе оборудования и проектировании может обернуться очень серьезными дополнительными расходами. В процессе проектирования требуется учесть массу нюансов – начиная от параметров сети и схемы подключения оборудования до экологических норм и возможности проводить нормальное комфортное техническое обслуживание. Наиболее типичной ошибкой является разбивка объема работ между разными исполнителями в результате которой Заказчик вынужден потом самостоятельно исправлять ошибки проектирования или монтажа для начала пуско-наладочных работ. Таким образом кажущаяся экономия оборачивается потом существенными затратами, которых при правильном подходе можно было бы избежать. Как говорится в известной пословице – скупой платит дважды.

МТУ (микротурбины) имеют возможность работать во всем диапазоне своей мощности с переменной нагрузкой и лучшие характеристики приему/сбросу нагрузки в автономном режиме для этого используются массивные буферные аккумуляторные батареи. Они помогают системе управления компенсировать недостающую электрическую мощность на время, пока скорость вращения ротора двигателя достигает необходимых оборотов. Они же одновременно являются и слабым звеном: АКБ — едва ли не самый важный узел, любая неисправность которого ведет остановке системы.

В ГПУ также возможна установка системы ИБП. Кроме того ГПУ несомненно экономичнее и имеют более стабильный и высокий КПД особенно в части выработки электроэнергии при различных нагрузках и проще в обслуживании.

МТУ в свою очередь имеют несколько меньший уровень шума, более чистый выхлоп, меньший уровень вибрации, возможность длительное время работать на частичных нагрузках и холостом ходу (за счет массивных АКБ), высокое качество производимой электроэнергии. Кроме того, микротурбина не требует внешних систем охлаждения, а котел-утилизатор размещен в пределах кожуха МТУ.

Резервное электроснабжение - дизель-генераторные установки (ДГУ)

2

ДГУ - это тип автономного оборудования, которое вырабатывает электроэнергию посредством сжигания дизельного топлива. ДГУ, расшифровка которых звучит как дизель-генераторные установки, складываются из нескольких главных элементов: самого генератора, дизельного двигателя и защитной системы, которая срабатывает при больших перегрузках. Дизель-генераторные установки могут использоваться как в качестве основного источника электроэнергии, так и выполнять резервную функцию.

Одним из важных этапов проектирования системы гарантийного электроснабжения является выбор места будущей эксплуатации дизель-генераторной установки (ДГУ).

При этом необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

· достаточная вентиляция
· защита от воздействия атмосферных осадков, высоких или низких температур
· защита от проникновения от строительной пыли, дыма, копоти, выхлопных газов, химических веществ
· свободное пространство вокруг агрегата должно быть не менее 1 м по периметру и 1.5 м сверху
· при монтаже ДГУ в закрытом помещении необходимо предусмотреть свободный проход для доставки агрегата к месту будущей эксплуатации. В случае ограниченного пространства возможно использование съемных (разборных) дверных блоков или оконных проемов
· необходимо предусмотреть ограничение доступа посторонних лиц в помещение или на территорию, где установлен дизель-генератор

Работы и мероприятия, выполняемые в рамках монтажа дизель-генераторных установок:

· Проектирование
· Строительство или переделка помещения ДГУ в соответствии с проектом;
· Устройство фундамента внутри здания или устройство площадки под контейнерную ДГУ;
· Установка дизель-генератора на фундамент;
· Монтаж проемов под жалюзи и выхлопной трубопровод;
· Установка вспомогательного оборудования (бак, глушитель, жалюзи);
· Монтаж газовыхлопа;
· Монтаж шкафа АВР (автоматический ввод резерва) и защитных автоматических выключателей, ручных переключателей, электроприводов жалюзи;
· Силовой кабель с опрессовкой;
· Подключение электроприводов жалюзи к дизельной электростанции, монтаж кабеля в коробах, лотках, каналах и его маркировка;
· Монтаж контура заземления или подключение к существующему контуру заземления;
· Монтаж система молниезащиты
· Проведение испытаний кабельных линии и контура заземления;
· Пуско-наладочные работы с прогрузкой ДГУ

Внешнее и внутреннее электроснабжения

3

Монтаж внутреннего электроснабжения

В отличие от внешнего электроснабжения, внутренне электроснабжение имеет отношение только к крупным производственным или иным потребителям. Иными словами, крупные потребители электроэнергии создают на своей территории многоуровневую систему собственного питания электроустановок, аналогичную предыдущему типу, но являющуюся ее подсистемой. Разделение между внешним и внутренним электроснабжением с точки зрения нормативных документов достаточно четкое. Зачастую, разделение вообще не производится и используется термин «электроснабжение» к внешнему электроснабжению.

Однако, при производстве монтажных работ с некоторых пор стало удобно разделять электроустановку на внешнюю и внутреннюю относительно фактического места расположения последней. На уровне монтажных работ такое разделение оказалось оправданным, что, в свою очередь, перешло в проектирование отдельно стоящих объектов.

Таким образом, в монтаж внутреннего электроснабжения отдельно стоящего здания входит:

· Установка и расключение Вводного распределительного устройства (ВРУ) или Главного распределительного щита (ГРЩ) и Главной заземляющей шины (ГЗШ) – центральная точка ЭУ.
· Монтаж проводки питающих линий освещения и электрооборудования.
· Монтаж этажных (стояковых) щитов.
· Монтаж групповых (например, квартирных или офисных) щитов.
· Монтаж групповых линий электропроводки.
· Монтаж розеток, выключателей и осветительных приборов и пр.