Мини ТЭЦ: что такое, преимущества

Возникающие у локализованных или изолированных от центрального энергоснабжения потребителей вопросы решаются с помощью альтернативных способов поставки энергоносителей. Мини-ТЭЦ выступает в качестве одного из самых перспективных видов источников.

Малая теплоэлектроцентраль (мини-ТЭЦ) — это энергетическая теплосиловая установка, ответственная за электроснабжение и теплоснабжение потребителей. По сути это тепловая электростанция относительно малой мощности, не превышающая 25МВт. Принцип работы основан на сжигании различных видов топлива.

Мини-ТЭЦ обладает следующими преимуществами:

• автономностью;
• компактными размерами;
• выступает как резервный источник необходимых энергетических ресурсов, например, электричества, горячей воды и пара, а также холода и сжатого воздуха.

Эти качества делают мини станцию весьма востребованным агрегатом, который не только обеспечивает владельца всеми необходимыми видами энергоресурсов, но и представляет способ реализации потенциальных возможностей путем продаж энергоресурсов сторонним потребителям. Последний вариант предусматривает предложение ряда льгот, в рамках решений федеральных или региональных органов власти.

Устройство агрегата

Наряду со стационарными тепловыми электростанциями, мини-ТЭЦ включают в себя ряд обязательных элементов:

• Силовой агрегат — газопоршневой, газотурбинный или дизельный двигатель, который вырабатывает механическую энергию вращения путем использования внутренней тепловой энергии топлива, получаемой вследствие сгорания топлива.
• Электрогенератор — приводится в действие находящимся с ним на одном валу двигателем.
• Теплообменник — выполняет роль утилизатора тепла, охлаждающего двигатель посредством воды, машинного масла, выхлопных газов.
• Вспомогательные устройства — для подачи воды, топлива, масла, а также отвода газов, распределения электрической энергии, обеспечения безопасности и т. д.

Принцип работы

Установка в малых масштабах обладает той же схемой работы, что и ТЭЦ. Вращение лопастей турбины под действием пара преобразуется генератором в электрическую энергию. Паровую турбину часто заменяют газовые и дизельные устройства.

Их принцип действия не нуждается в выработке пара. Его можно заменить топливно-воздушной смесью, воздействующей на преобразующий энергию движения поршней во вращение двигателя механизм.

Варианты топлива

В качестве топлива для мини-ТЭЦ используются: горючие газы, твердые вещества, жидкости. Большинство отечественных станций функционирует на природном газу, который выгоден по многим параметрам. Это недорогой и эффективный энергоресурс на всей территории России. В качестве альтернативы могут выступать следующие виды газов:

• нефтяной попутный;
• жидкий;
• шахтный;
• рудничный;
• очистной;
• биогаз;
• свалочный;
• коксовый.

Жидкие виды используемого топлива представляют:

• нефть;
• мазут;
• ДТ (дизельное топливо).

Наиболее востребованными видами топлива в твердом виде выступают:

• торф;
• уголь;
• древесина;
• биотопливо.

Популярные разновидности агрегата

Современные производители предлагают мини теплоэлектростанции следующих видов:

• паротурбинные с турбиной противодавленческой, предоставляющие по требованию потребителей весь отработанный пар или его часть;
• паротурбинные с турбиной конденсационной, которая оснащена теплофикационным отбором или отборами пара по требованию потребителей;
• мини станции газовые, на базе газотурбинных установок с возможностью утилизации тепловой энергии;
• газопоршневые мини-ТЭЦ, на основе газопоршневого двигателя в качестве силовой установки;
• агрегаты газодизельные;
• станции дизельные, с выработкой высокопотенциального (выхлопные газы) и низкопотенциального (охлаждение двигателя) тепла;
• парогазовые мини-ТЭЦ, которые производят направляемый на работу турбин пар, за счет тепла выхлопных газов.

Важные преимущества

• свойственные объектам энергетики значительной мощности конструктивные недостатки;
• довольно низкий кпд ГЭС, ТЭЦ, АЭС и остальных котельных;
• список распространенных экологических проблем.

Следует обратить внимание на повсеместно используемый природный газ и другие распространенные виды топлива, благодаря которым устройства лишены большого числа проблем, создаваемых производителями энергии, а также имеют значительные преимущества:

• географическая доступность потребителям, что сокращает расходы на транспортировку тепловой и электрической энергии и потери в сетях;
• выгодная стоимость вырабатываемых энергоносителей, которая обеспечивает быструю окупаемость материальных вложений, например, цены на агрегат и производимые энергоресурсы сейчас окупаются в период от 3 до 5 лет;
• безопасность и независимое положение энергоснабжения;
• возможность быстро улавливать и утилизировать отходы;
• компактные размеры, автономность и низкая степень зависимости установок от наличия объемов топлива, что позволяет при необходимости перемещать мини-ТЭЦ для проведения капитального ремонта, реконструкции или в целях предоставления энергетических ресурсов новым потребителям.

Маломощные теплоэнергетические установки современных образцов имеют свои достоинства и недостатки, из которых можно выделить: недостаточный уровень мощности, что актуально для крупных предприятий и требование постоянного контроля состояния оборудования, что в некоторых ситуациях затруднительно, особенно в локализованных условиях эксплуатации. Недостатки компенсируются наличием ряда станций с обеспечением требуемого обслуживания специализированными компаниями.

Основные параметры внедрения

Известно, что мини-ТЭЦ большей частью работают на природном газе или альтернативных вариантах пожароопасного топлива, в то время как эксплуатация мини энергетических установок связана с деятельностью опасных производственных объектов и обслуживанием действующих электроустановок. Поэтому на начальном этапе внедрения обязательно выполняется ряд важных мероприятий:

• Получение ТЗ на проектирование мини-ТЭЦ и ТУ на подключение газового оборудования, а также установки к электрооборудованию.
• Проведение проектно-исследовательских работ, сбор необходимой информации о доставке топлива и сведений об оборудовании и потребителях тепловой и электрической энергии.
• Принятие во внимание необходимости мероприятий по охране природы и окружающей среды.
• Выполнение проекта и обсуждение нюансов в надзорных и других официальных органах.
• Гарантия надлежащего обслуживания оборудования с подготовкой персонала эксплуатирующей организации или при помощи составления соглашения со специализированным подрядчиком.

Часто встречающиеся варианты размещения агрегатов

Предъявляемые условия, сложившиеся обстоятельства и основные требования заказчика, обязывают разработчика при проектировании мини-ТЭЦ предусматривать все возможные варианты ее размещения:

• Внутри капитальной постройки в комплексе с сопутствующим оборудованием и прочими системами и агрегатами.
• В блочно-модульном исполнении. Предложенный вариант актуален в особых случаях, когда планируется возведение ТЭЦ на тех видах топлива, которые нуждаются в больших территориях для размещения и дальнейшей переработки.

Особенности газопоршневой мини-ТЭЦ и примерный расчет ее окупаемости

Из установок тепловой энергетики малой мощности наиболее эффективными считаются газопоршневые агрегаты, имеющие простую конструкцию, со средним электрическим кпд ТЭЦ на уровне 39-43%. Особый интерес представляет список их показателей:

• Общая электрическая мощность.
• Общая тепловая мощность.
• Расценки ГПУ.
• Габариты и размеры.
• Объемы потребления газа.
• Расходы масла на угар.
• Выработка электрической энергии за весь год.
• Выработка тепловой энергии за весь год.
• Примерный расчет окупаемости упомянутого вида теплоэнергоцентрали предполагает: учет мощности и загрузки в моточасах, а также варианты исполнения ГПУ, присутствие системы утилизации, учет местных тарифов и энергетическую эффективность используемого природного газа. Благодаря совокупности всех факторов в результате рассчитывается:
• Удельная стоимость одного кВт установленной мощности.
• Стоимость одного кВтч вырабатываемой электроэнергии.

Важные этапы строительства

По окончании проектирования мини-ТЭЦ, а также после получения всех необходимых согласований, в том числе одобрения государственной экспертизы с соответствующим подтверждением, можно приступать к производству работ по монтажу объекта. Профессиональный процесс включает:

• Выбор и подготовку места строительства.
• Покупку сопутствующего оборудования и необходимых материалов.
• Выполнение намеченных строительно-монтажных работ.
• Сдачу объекта соответствующим органам надзора для получения разрешительных документов.
• Открытие пуско-наладочных работ.
• Введение оборудования в эксплуатацию. Мини теплоэлектроцентрали с первых дней эксплуатации в обязательном порядке попадают под гарантийное, а в большинстве случаев и послегарантийное обслуживание.

Газопоршневые установки от компании ТЕХ – это сочетание инновационных и годами проверенных решений в плане технологичности. Компания с 2015 года занимается разработкой и производством ГПУ, применяя передовой опыт MOTORTECH, MAN, Jenbacher, Waukesha, Elteco. Газопоршневые электростанции Вы можете купить по цене производителя с доставкой в Санкт-Петербурге.
По всем вопросам обращайтесь по телефону: ☎ +7 (800) 250-250-7.