Автор: Крупные предприятия тратят очень большое количество ресурсов, в том числе и энергетических. Они становятся значительной частью расходов, уменьшая общую прибыль. В связи с этим на предприятиях разрабатывают и внедряют следующие технологические меры экономии:
- применение в производстве общих технологий энерго и ресурсосбережения. Это достигается путем установки двигателей переменной частоты, использование теплообменников, сжатого воздуха, энергосберегающих ламп освещения, энергии пара и многие другие.
- производство энергии с применением эффективных технологий, к примеру, строительство и ввод современных индивидуальных котельных с оборудованием конденсационного типа, совмещающих энергию сгорания газа и энергию водяного пара. Так же эффективны технологии, основанные на тригенерации.
- использование альтернативных источников энергии (солнца, воды, ветра, пр.)
Давно доказано, что основные потери происходят в работе оборудования, которое работает большую часть времени с пониженной нагрузкой. К ним относят насосы, вентиляторы охладительные и тепловые, конвейеры различного типа. Для таких производств разработаны специальные приводы с частотной регулировкой. Они позволяют существенно экономить энергию за счет отключения мощности во время низкой нагрузки.
Особое внимание хотелось бы уделить тригенерации [1,2].
Тригенерация — это процесс совместной выработки электричества, тепла и холода.
Тригенерация позволяет эффективно утилизировать тепло зимой для отопления и летом для кондиционирования помещений и технологических нужд.
Преимущества:
- Экономия первичного энергоресурса — топлива (природного газа).
- Снижение себестоимости производства энергоносителей.
- Сокращение производства и потребления электрической энергии.
- Энергонезависимость объекта.
- Экологичность системы (снижение вредных выбросов в окружающую среду).
- Максимальная эффективность системы (АБХМ работает без простоев круглый год).
- Снижение потерь на этапах производства и транспортировки энергоносителей.
- Утилизация бросовых источников тепла.
Принцип работы следующий. Горючий газ необходимых параметров поступает на газопоршневой двигатель. В процессе сжигания топлива образуется механическая энергия, которая передается через единый вал на генератор и преобразуется в электрическую энергию стандартных параметров качества.
При работе двигателя внутреннего сгорания выделяется большое количество теплоты, которое можно утилизировать с помощью специального оборудования и затем использовать. При этом для получения данной энергии не затрачивается дополнительное количество топлива — данный продукт является попутным при технологическом процессе выработки электрической энергии.
Система утилизации тепла с газопоршневых установок позволяет получать попутную тепловую энергию необходимых параметров с помощью теплообменников и котлов-утилизаторов, с помощью которых отводится тепло от нагретых частей и сред. Вырабатываемая тепловая энергия подается в существующую систему теплоснабжения предприятия (когенерация).
Помимо режима когенерации с одновременной выработкой двух энергоресурсов, на газопоршневой установке можно с помощью специально установленного оборудования организовать режим тригенерации — одновременной выработки трех энергоресурсов -электроэнергии, тепла и холода.
Технологически схема тригенерации представляет собой соединение газопоршневой установки с абсорбционной холодильной машиной (рис.1).
Для целей тригенерации используются абсорбционные бромисто-литиевые холодильные установки (АБХМ) — предназначенные для отбора и удаления избыточного тепла от тепловых агрегатов и поддержания заданного оптимального температурного и теплового режимов. В качестве абсорбента в них используются различные растворы. Часть тепла, утилизируемого от ГПУ, подается в АБХМ для генерации холода. Холод может использоваться как для охлаждения воды, так и в системах кондиционирования, или на технологические нужды.
Нагрев АБХМ происходит горячей водой или паром. Процесс может проходить в одну или две ступени. При одноступенчатой схеме с 1 МВт электрической энергии вырабатывается 600 кВт холода, при двухступенчатой — 1200 кВт холода.
АБХМ могут работать в двух режимах: на выработку холода и тепла. В особой линейке стоят адсорбционные чиллеры, работающие в адсорбционно/десорбционных циклах и позволяющие использовать тепловую энергию не очень горячей воды (80°С — 50°С). Это актуально в южных регионах, где потребности в холоде выше, а электромощностей не хватает, особенно в периоды пиковых нагрузок.
Тригенерационные установки повышают эффективность для предприятия в части его системы энергоснабжения. Основной экономический эффект при использовании тригенерационной установки заключается в получении попутных условно бесплатных энергетических ресурсов (тепло, холод) без дополнительных затрат на топливо.
Список литературы
- Энергосберегающие технологии при выработке и транспортировке теплоты: энергосбережение в системах транспортировки тепловой энергии [Электронный ресурс]. URL: https://admbaraba.ru/raznoe/energosberegayushhie-tehnologii-pri-vyrabotke-i-transportirovke-teploty-energosberezhenie-v-sistemah-transportirovki-teplovoi-energii.html#i-15 (дата обращения 16.11.2021)
- Тригенерация [Электронный ресурс]. URL: https://mks-group.ru/a/trigeneratsiya (дата обращения 16.11.2021)
Автор: Кудряшов Н.И. (студ. гр. ТГВбд-41), руковод. Ямлеева Э.У. (к.т.н., доцент)
Источник: Новые технологии в теплоснабжении и строительстве: сборник работ студентов — сотрудников научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки». Выпуск 20 [Электронный ресурс]. — Электронные данные. Ульяновск : УлГТУ, 2022. — 131 с.
