Энерготехнологические комплексы на вторичных энергоресурсах. Видение «Акваэкологии»

При протекании различных промышленных процессов выделяется большое количество теплоты, которая зачастую утилизируется в градирнях различного типа либо рассеивается в атмосфере. Постоянно растущие цены на органическое топливо и электроэнергию для промышленных предприятий являются хорошим стимулом создания энерготехнологических комплексов для выработки электроэнергии на предприятиях с использованием вторичных энергоресурсов. 

Для выработки электроэнергии компания «Акваэкология» предлагает использовать ORC-установки (электрогенерирующие установки, использующие в качестве рабочего тела органический теплоноситель). В свою очередь отметим, что ОДО «Акваэкология» и НИИЦ АСУ ТЭП БНТУ в сотрудничестве с компаниями-партнёрами как из Республики Беларусь, так и из стран Западной Европы, имеющими многолетний опыт по созданию энерготехнологических комплексов с использованием ВЭР и применением ORC-установок, предлагают полный комплекс услуг в рамках осуществления проектов по строительству.

 

В зависимости от технологического процесса, вторичные энергоресурсы могут быть в различных средах.

 Можно выделить: — дымовые газы (после газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания, различных печей); — воздух; — горячую воду; — пар. Температура ВЭР может находиться в широком диапазоне значений, от 300-400 °С до 85-95 °С. Кроме значения температуры и объёмного расхода, важное значение имеют характеристики ВЭР. Количество ВЭР зависит от технологического процесса и его протекания во времени.

 

Цикл Ренкина – это термодинамический замкнутый  цикл, преобразующий теплоту в работу. Традиционно в качестве рабочего тела применяется вода и водяной пар. Если в качестве рабочего тела применяется органическая жидкость (фреон, масло и пр.), то цикл условно называется – органическим циклом Ренкина (ORC). Ниже приведена схема ORC-модуля.

Выделим основные преимущества ORC-модуля:

• высокий электрический КПД;
• высокий внутренний относительный КПД турбины (до 85 %);
• небольшое механическое напряжение турбины, вследствие низкой окружной скорости;
• отсутствие редуктора между турбиной и генератором;
• нет эрозии лопаток, вследствие отсутствия влажности в паровых соплах;
• простота запуска/останова;
• постоянное автоматическое управление;
• нет необходимости присутствия оператора;
• бесшумность работы;
• большой регулировочный диапазон: 10-100 %;
• высокий КПД на переменных режимах работы;
• техническое обслуживание 3-5 часов/неделю;
• большой ресурс работы.

Цикл Ренкина для органического рабочего тела.

• Термическое масло нагревает и испаряет органическое рабочее тело в испарителе (8→3→4).
• Пар рабочего тела поступает на турбину, где совершает работу (4→5).
• Отработавший в турбине пар поступает в регенеративный подогреватель (5→9), где нагревает конденсат рабочего  тела, который потом поступает в испаритель (2→8).
• Пар после регенеративного подогревателя поступает в конденсатор, где конденсируется (охлаждаясь водой) (9→6→1). Конденсат рабочего тела, с помощью насоса (1→2) поступает из конденсатора через регенератор в испаритель, тем самым завершая полный цикл.

Газовые источники:

• уходящие газы двигателей внутреннего сгорания (ORC в качестве нижней ступени цикла в поршневых газовых и дизельных двигателях, газовых турбинах);

• уходящие газы от сталеплавильных печей;

• уходящие газы от печей для цемента, стекла и других неферромагнитных материалов;

• дымовые газы, образующиеся при сжигании мусора (гражданский/промышленный).

Жидкие источники:

• теплоносители НПЗ;

• контуры охлаждающей воды (или другие рабочие жидкости) в технологических процессах;

• охлаждающая вода оболочки поршневых двигателей.

 

Конденсирующие источники:

• конденсируемые органические пары НПЗ;

• избыточный пар технологического процесса (т.е. технологического процесса производства бумаги);

• пар охлаждающих контуров в технологических процессах (т.е. сталь).

Отметим, что компания «Акваэкология» на сегодняшний день является официальным поставщиком ОРЦ-установок производства компаний Triogen (Нидерланды), Turboden (Италия), E-rational (Бельгия). 

Подробнее ознакомиться с оборудованием можно у наших специалистов.