Малая топлоелектрическа централа - това е реално!

VA Жигалов, заместник. главен инженер-механик
OJSC "Biysk котелна централа", Алтай Край

Какви са източниците на електроенергийна мощност до 4 MW са на разположение на нашите, но също така и на световните пазари?

Тези източници включват централи с двигатели с вътрешно горене (ДВГ), работещи на течни или газообразни горива растения и мощност с газ или парни турбини. Вятърната енергия няма да бъдат разглеждани, тъй като те не могат да бъдат приложени в континентални райони, където средната скорост на вятъра е ниска.

Най-често срещани са електрически централи с двигатели с вътрешно горене, работещи на течно гориво. С високата цена на горивото, те произвеждат най-скъпата електроенергия. Освен това, наличните ресурси не могат да използват само малка част от вентилационните такива топлинните двигатели. Решаващият аргумент за използването им са ниски изисквания за обслужване и ниски разходи за придобиване и пускане на такива станции.

Електроцентрала с двигатели с вътрешно горене, които се изпълняват на главния или свързани газ, разходите за електроенергия са приемливи, но ограничена зона на тяхното приложение само за газификация региони. Същото важи и за електроцентрали с газови турбини.

Електроцентрали с парни турбини, работещи на самите местни горива имат висока цена и високи разходи за поддръжка. И само като централа газова турбина, поддръжка, квалифицирани специалисти.

Лишени от тези недостатъци малка топлинна енергия (средносрочните оценявания), които се използват за задвижване на генератор, бутало парната машина.

За стационарни парни двигатели, направени преди 60 години нивото на ефективност е 22%.

Припомняме, че топлинната ефективност на всички видове парни двигатели (буталния винт, турбини) се изчислява по формула. При същите началните и крайните параметри пара, всички тези машини ще имат същата топлинна ефективност. Мощни турбини имат само висока ефективност поради високите параметри на пара. И да работят по един чифт с налягането до 4 МРа може да се използва най-проста конструкция машина - бутален парен двигател с.

За да се подобри цялостната ефективност на инсталацията е да се използва оставащото в двойката енергията след пътуването си в колата. Пароизпускателен е насочено към технологичните нужди и за отопление. В този случай средносрочните оценявания ефективност може да достигне 70%.

Средносрочните оценявания са съгласни приемем станция (вж. Фигура), инсталацията за силата на парата, която й позволява да получава електрическа енергия от до 4000 кВт, което съответства на използването на капацитета на котела до 25 тона пара на час.

Средносрочните оценявания условно могат да бъдат разделени на две относително самостоятелни модула - енергията и силата.

Мощност модул се състои от парните котли и бойлер допълнителното оборудване.

Наличието на паропрегревателя е желателно, тъй като състояние използването на мокра наситена пара няма да позволи да се наситят на евтина електроенергия, но не е задължително. Както може да бъде всеки валиден котел като модул власт. Ако инсталирана в котлите не паропрегереватели, никой от тях не може да се включи в тези котли. Монтаж на паропрегревател със собствените си пещи.

Модулът за мощност се състои от бутален двигател пара и електрически генератор, свързан към него. Използването на конвенционални генератори,

обаче, те обикновено са прикрепени към машината не е пряко, а чрез повишаващ скоростна кутия, защото използването на пара при налягане до 2 МРа не позволява да се достигне скоростта на машинния вал над 750 об. / мин.

Трябва да се отбележи, че ако е необходимо, промяна на съотношението на топлинна и електрическа енергия, получена от парната машина, машината трябва да бъде кратно цилиндър. Има три варианта за такава машина.

Когато се работи в един режим на разширение във всички цилиндри се подава от захранваща линия пара, след разширяване в него цилиндри настрана за по-нататъшна употреба.

В двоен режим за разширяване на линията за подаване на пара се подава в трети цилиндър и от разширената пара е принуден в приемника. Останалите две трети от парата на цилиндър се доставят от този приемник и се дава начало на атмосферното налягане.

Изборът на режим с междинна част от двойка цилиндри, например, в половината, пара се подава от захранващата линия, на която се разширява пара е принуден в приемника. Част от парите от приемника отива на технологични нужди, а останалата част се подава към цилиндрите на втория етап.

Промяна на начина на работа на машината не изисква никакви промени по него, просто трябва да се манипулира на клапаните, които се свързват цилиндрите на различни магистрали.

Помислете масата. 1 показва специфичен разход на пара (кг количеството пара, необходимо за производството на един киловатчаса. - ЕД) на буталото двойно разширение парна машина.. Предполага се, че двойки различни начални параметри се разширяват в цилиндрите на машината до атмосферното налягане 0,1 МРа.

Таблица. 1, стойностите на специфично енталпия часа взети от параметри HS-структура парни специфичен разход на пара се изчислява по формулата D = 3,600 / (h1 -H2). Стойността на h3 = 335 кДж / кг е специфичен енталпия на кондензата при температура от 80 ° С.

Пример на таблицата. 1. В котела DE 2.5 при налягане от 1.2 МРа без прегряване ефективност и мощност на захранващия модул 0.9 N1 = V-TIM може да бъде получена / г = 2500-0,9 / 8,7 = 259 ( кВт). Освен това, може да се получи на топлинна енергия топлообменник (ТЕ) в количество :. Q1 = V (h2 -h3) = 2500,2035 = 5087,5 (MJ) = 1.2 (Гкал).

Когато може да се получи котела 2,5-DCE при налягане от 1.2 МРа с паропрегревател 280 оперативната ефективност и мощност на модула 0.9 N2 = 2500.0,9 / 7,5 = 300 (кВт). Брой ТЕ: Q2 = 2500,2185 = 5462,5 (MJ) = 1.3 (Гкал).

Да разгледаме случая, когато парата след задействане кола (изпускателна пара) ще се използва за технологични нужди. Обикновено изисква температурата на парата над 130 ° С, така че налягането на парата, след като устройството трябва да бъде не по-малка от 0,3 МРа. Таблица. 2 показва стойностите на параметрите след парна машина при първоначално налягане от 1.2 МРа и двойка различни стойности на прегряване по време на разширяването на налягане от 0,3, 0,4 и 0,6 МРа. Двойки от параметри могат да бъдат получени от котлите на DE, CI или DKVR. окончателен 0.3-0.6 МРа налягане може да се получи при използване на устройството в един режим на разширение и доставка на пара към цилиндрите в 0,25-0,5 удар от ГМТ.

При използване на същия котела както в предишния пример, но разширяването на парата в устройството за налягане от 0.4 МРа, имаме следния резултат:

За котел DE-2,5 N3 = 2500.0,9 / 19,1 = 118 (кВт); Q3 = 2500,2255 = 5637,5 (MJ) = 1.35 (Гкал).

За котел DCE-2,5 N4 = 2500.0,9 / 15,0 = 150 (кВт); Q4 = 2500,2840 = 7100 (MJ) = 1.7 (Гкал).

Данни за двигателя с вътрешно горене, необходими за производството на бутален двигател пара

За производството на буталния двигател с пара, най-лесният начин за ъпгрейд на двигателя. Българската индустрия произвежда широка гама от двигатели, сред които можем да намерим подходящ за модернизация в дадена мощност на машината.

Таблица. 3 показва данните, произвежда, български ICE електроцентрали и парни двигатели единствен разширение, което може да се направи въз основа на 6-цилиндрови двигатели тези модификации.

Дизайнът на парни двигатели

Сега за съществуващите парни двигатели. И двете са направени чрез повишаване шестцилиндров дизелов двигател А6 с цилиндър с диаметър от 150 мм и инсулт буталото 180 мм. Ето описанието на първата кола.

ос на цилиндъра, разположени хоризонтално, така че изпускателните клапани са разположени отдолу, което предотвратява кондензация се натрупват в цилиндрите. Бутилките са в дясно на коляновия вал, така че да се гарантира, смазване на ръкавите, взети лявата посока на въртене на машината.

Картър поддържа се използва на коляновия вал, като стартирате двигателя. Към блока на оригинален дизайн, както трябва

носят топлоизолационни ръкави, отколкото охлаждане. Между блока и корпусът има въздушна междина, която предотвратява прегряването на картера. Carter, и силовото устройство са свързани към изводите на една твърда система.

Алуминиеви цилиндровата глава са определени в нея два входа и два изпускателни клапана за всеки цилиндър е използван като изходен на двигателя, обаче, в конструкцията на клапана и техните промени дизайн задвижване. клапани прием са двойно място на парното налягане на тези вентили не се отваря. Вентилите са преместени от камери на два разпределителни валове - отделно устройство за прием и изпускателни клапани. Както вал се върти със същата скорост като на коляновия вал, като парен двигател е двутактов.

Сами разпределителни вала се променили, така че цикли на работа осигуряват едновременно в два цилиндъра. Ред на запалване 1,6-3,4-2,5.

Cam профил на разпределителния вал изпускателната и разликата между него и клапан осигурява клапан отворено положение чрез завъртане на коляновия вал 170 °. Вентилите отворени в ДМТ, тези клапи са затворени в продължение на 10 ° преди ГМТ, като по този начин се гарантира еднакво налягане в захранващия тръбопровод и цилиндрите в началото на отваряне на смукателните клапани.

Една промяна в профила на гърбицата и увеличаването на разликата между разпределителния вал и клапани прием от клапан за предоставяне на отворено състояние клапан от ГМТ към ATDC 90_. скорост на машината може да се регулира раздел промяна paropodvodyaschey линия с помощта на вентил с електромеханичен механизъм контролира от електронния блок за управление.

парната машина има отделна система за смазване на коляновия вал и цилиндровата глава, с техните помпи. Помпа диск - от съоръжения, монтирани на предния край на коляновия вал.

Можете ръчно изпомпване на гориво в системата за смазване преди стартиране на машината.

Carter монтиран едностепенни стъпка нагоре скоростни кутии, съединители, свързани към коляновия вал на машината и генератора. Това гарантира, че правилната посока на въртене на генератора с честота от 1500 об. / Мин. при скорост от около 500 машини. / мин.

Парен двигател, скоростна кутия и генератор

монтирани на обща рамка и са един модул.

Основните трудности са били поставени на редовно главата двойни клапани на седалките и тяхното регулиране и при променяща paropodvodyaschey налягане гръбнак. Не може да се приложи и най-икономичният начин за контрол на скоростта - промените стойността на отсичане при подаване на пара.

Във втория машината всички цилиндри имат индивидуални глави, всяка от които са на входа и изхода с хидравлични задвижващи макари им преместване.

Този дизайн е била успешна в тестове и първият практически данни за преминаване на парата е в пълно съответствие с теоретичния. Защото такава схема е било взето като основа за проектиране на семейството на бутални парни машини с различен капацитет.

1. Въз основа на законите на термодинамиката при едни и същи параметри на всеки строителен машина работен флуид за конвертиране на топлинната енергия в механична енергия, ще има същата ефективност.

2. Изграждане на двигателите с вътрешно горене, така че се практикуват

механични загуби не надвишават 5% от тях. Същите ниски загуби ще има бутало парни двигатели.

3. Простота на дизайна бутален парен двигател, създаден на базата на съвременни двигатели с вътрешно горене, може уверено да се предскаже тяхното широко използване за превръщането на химическа енергия в експлоатация на парен котел.

Захранващ модул производство средносрочните оценявания позволят повечето предприятия средно технологично оборудване. И ако тези модули ще бъдат направени от вас, разходи за клетки на електроенергията и горивата ще бъде значително намалена, особено ако компанията харчи пара за технологични нужди.

безплатно изтегляне Малая топлоелектрическа централа - това е реално! в arhiv.zip (144 CBT)