Автор: Одним из наиболее простых и эффективных вариантов организации когенерации на котельных является технология ПВМ (паровая винтовая машина). На большинстве котельных в редукционных устройствах бесполезно теряется потенциальная энергия пара. Энергетический агрегат на базе ПВМ устанавливается на паропроводе и полезно использует перепад давления пара для выработки электроэнергии.
Такой вариант реконструкции котельных позволяет обеспечивать собственные нужды отопительных и производственных котельных в электрической энергии, сократить расходы на приобретение сетевой электроэнергии, снизить себестоимость произведенной тепловой энергии и получить дополнительную прибыль, что значительно повышает эффективность котельных и является энергосберегающим решением [1].
Конструкция ПВМ позволяет в широком диапазоне приспосабливаться к условиям работы конкретной котельной и, как следствие, может покрывать весь наиболее часто встречающийся диапазон мощности от 200 до 1500 кВт. Мощность установки определяется перепадом давления и расходом пара через машину и регулируется дроссельным клапаном на входе в ПВМ. [2].
ПВМ является машиной объемного типа действия. Она содержит ведущий и ведомый роторы в виде шнеков специального профиля. Выходной вал ведущего ротора подсоединен к электрогенератору. Роторы находятся в зацеплении и имеют шестерни связи, исключающие взаимное касание роторов во время работы.
По сравнению с лопаточной паровой турбиной, ПВМ имеет следующие преимущества:
- Высокий КПД расширения (0,7-0,75) в широком диапазоне режимов (конденсат, образующийся при расширении пара, затекает в зазоры между рабочими органами, уменьшая утечки пара и повышая КПД);
- Простота конструкции, высокая ремонтопригодность, относительно небольшие затраты на производство двигателя;
- Паровая винтовая машина в отличие от паровой турбины может работать на паре любой влажности. При малой скорости потока между винтами отсутствует эрозионный износ поверхностей рабочих органов;
- Неприхотливость к качеству пара, наличию в нем частиц окалины, грязи;
- Габариты паровой винтовой машины в 1,5-2 раза меньше, чем у турбины. Это важно при размещении в действующем здании котельной [3].
Таким образом ПВМ может эффективно применяться для выработки электроэнергии в котельных при срабатывании перепада давления пара. Собственное производство электроэнергии в котельной, переоборудованной в мини-ТЭЦ, в 4-5 раз дешевле приобретаемой у электроснабжающей организации [4].
Список литературы
- Чурашев, В.Н. Мини ТЭЦ — перспективное направление развития энергетики Новосибирской области / Чурашев В.Н., Маркова В.М. // Актуальные проблемы развития Новосибирской области и пути их решения: сб. науч. тр.: в 2 ч. Ч.1: Проблемы и перспективы экономического развития Новосибирской области / ред. А.С. Новоселов, А.П. Кулаев. — Новосибирск: ИЭОПП СО РАН. 2014. С. 138-161.
- Березин, С.Р. Паровая винтовая машина как средство энергосбережения / Березин С.Р., Боровков В.М., Ведайко В.И., Богачева А.И. // Новости теплоснабжения. 2009. № 7 (107). С. 23-26.
- Березин, С.Р. Паровая винтовая машина / Березин С.Р., Боровков В.М., Ведайко В.И., Богачева А.И. // Современное машиностроение. 2009. № 1 (7). С. 34-36.
- Березин, С. Р. Технология энергосбережения на базе паровой винтовой машины / С. Р. Березин, А. И. Богачева. // Новые технологии. 2010. № 7(12).
Автор: Винайкина И.В. (студ. гр. ТГмд-11), руковод. Орлов М.Е. (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.
