_ HAESBIO 200 турбина | El insta

Собственные исследования

HAESBIO 200 турбина

Изображение продукта HAESBIO 200 турбина
контакт
Ing. Jiří Karban
jkarban@el-insta.cz
телефон: +420 777 007 758

Возобновляемый источник энергии - когенерационная установка Турбогенератор HAESBIO 200
EL-INSTA ENERGO s.r.o представляет новую когенерационную установку для биомассы. По сравнению с другими устройствами он характеризуется значительно более высокой эффективностью, высокой производительностью и низким уровнем отказов. И все это со знаком «сделано в Чехии».

Наша компания ЭЛЬ-ИНСТА ЭНЕРГО с.р.о. поставляет высоковольтные источники питания в течение 25 лет. оборудование для эл. энергетика и потребитель, инжиниринг и обеспечение качества. энергия. Мы также занимаемся возобновляемыми источниками энергии - у нас есть 11 МВт в фотоэлектрической энергии, и мы также участвуем в комбинированной выработке тепла и электроэнергии (ТЭЦ).

Мы были вдохновлены оборудованием английской компании TALBOT, которая использует турбонагнетатель в качестве газовой турбины, где природный газ сжигается в секции давления между компрессором и турбиной. Турбина без коробки передач приводит в движение высокочастотный генератор. Выход генератора выпрямляется и преобразуется в частоту сети через инвертор. Однако устройство более неисправно и работает только при низкой мощности (порядка десятков кВт) и с системами ORC. ORC работают с низким КПД, не более 18%, имеют более сложную систему, по крайней мере, с одним испарителем и одним конденсатором воды и тремя рабочими средами - воздух, силиконовое масло, вода / пар. Вот почему мы решили выпустить аналогичное устройство, которое будет проще и будет работать с гораздо большей мощностью - порядка сотен кВт и с большей эффективностью. В сотрудничестве с Ing. Кундера из ПБС ЭНЕРГО и с док. Ing. Мы разработали когенерационную турбогенераторную установку, которая может работать с мощностью до 500 кВт.

Наше решение уникально тем, что рабочим телом является только воздух - дымовой газ (в котле и в воздушно-воздушном теплообменнике), а на турбине только чистый воздух, т.е. без экологической нагрузки и далее без высокого давления (рабочее давление от 2 до 3 бар). По этой причине можно использовать энергоэффективное отработанное тепло напрямую, например, для сушилки или окрасочного цеха без дополнительного теплообменника.

Основным преимуществом является ожидаемая наибольшая эффективность (до 20%) из всех ранее известных малых эл. энергия и тепло. Большим преимуществом является то, что по сравнению с поршневыми двигателями внутреннего сгорания (дизельгенераторы, газогенераторы) система очень долговечна, надежна и практически безотказна, поэтому она может работать в непрерывном круглогодичном режиме (7500 часов в год). Это недорогой, недорогой, комбинированный тепло-энергетический продукт.

Сам турбогенератор использует энергию отработанного дымового газа или высокотемпературного воздуха 390 - 640 ° C, давление 2-3 бар, расход 2 м3 / с.

Рыночная перспектива энергетического блока HAESBIO основана на долгосрочной и устойчивой тенденции увеличения доли утилизации биомассы и отходов как наиболее важного возобновляемого источника в производстве электроэнергии и тепла. Поэтому концепция установки ориентирована на биомассу - древесную щепу, отходы древесины и сельскохозяйственного производства, пеллеты из упомянутого сырья; (для древесной стружки и пеллет, преимущество автоматизации загрузки).

Поскольку на выходе получается чистый воздух, установка TG подходит для непосредственного использования на промышленных предприятиях, на фермах - для сушки сельскохозяйственных культур, для деревообрабатывающих предприятий - для сушки древесины, опилок; окрасочные цеха, производство пеллет, городские котельные; островные системы с собственным производством электричества и тепла, холода, кондиционирования воздуха. TG также отвечает требованиям по низкому уровню шума и эмиссии в соответствии с EN 303-5 (EURO 5), поэтому он также может быть установлен в городских районах.

Поскольку турбина может также сжигать так называемый грязный газ, наиболее перспективным в настоящее время является использование HAESBIO 200 для когенерации электроэнергии и тепла из доступного топлива на свалках. В сочетании с газификатором бытовых отходов, он также может работать в качестве островной системы на свалке - утилизировать отходы и производить эл. энергия. Для этого газификатор будет поставляться компанией «СЗТ». Злин, который сотрудничает с Научно-исследовательским энергетическим центром в ВШБ-ТУ Острава.

Он также используется в технологиях, в которых имеется неиспользованное отработанное тепло (алюминиевые заводы, литейные заводы, сталелитейные заводы), из которых можно производить электричество при подключении к турбогенератору.

Принцип работы установки ТГ в сочетании с котлом на щепе мощностью 1400 МВт

Древесная щепа сжигается в котле, а дымовые газы образуются при температуре около 1000 ° C. Дымовой газ проходит через циклонный сепаратор в теплообменник горячего воздуха в первичную секцию огнеупорных труб, передавая тепло чистому вторичному воздуху, который вращается вокруг трубок под кожухом теплообменника. Охлажденный дымовой газ направляется обратно в заднюю часть котла, где он все еще нагревает воду в рекуператоре и затем выходит из дымохода.

Чистый вторичный воздух предварительно всасывался через фильтр в компрессор, сжимался до 2-3 бар, проходил через 2 м3 и проходил через рекуператор при температуре около 160 ° C в вышеупомянутую вторичную часть теплообменника и нагревался до 480 ° C. при 550-640 ° С Нагретый и сжатый воздух подается в турбину высокого давления, которая вращается со скоростью 30 000 об / мин, при охлаждении и на выходе из турбины воздух все еще находится при температуре от 390 до 450 ° С. Таким образом, для работы турбины при PN достаточно градиента температуры на турбине от 130 до 190 ° C. Поскольку выходная мощность турбины - чистый горячий воздух, который все еще обладает большой тепловой энергией, он подходит для непосредственного использования в сушилках, окрасочных цехах и, возможно, для систем кондиционирования воздуха, а также может использоваться для отопления.

Турбина находится на общем валу с приводным компрессором, а с другой стороны вал соединен через муфту и редуктор с эл. генератор, который затем производит эл. энергия. Вал скользит по масляной пленке; масло под давлением готовится в системе смазки. Для привода генератора скорость редуктора снижается с 1:10 до 3000 об / мин. Генератор производит эл. энергия для собственного потребления пользователя или может быть поэтапно к власти. сеть. Время поворота до номинальной мощности - до 5 минут. Также положительным является тот факт, что турбина очень быстро реагирует на изменение температуры или давления воздуха, а мощность генератора линейно зависит от температуры дымового газа или вторичного чистого воздуха в большой характеристической кривой.

В настоящее время мы изготовили один полный прототип, который находится на заводе ATOMA в Судомержице-над-Моравой, где также была успешно проведена опытная эксплуатация котла на щепе. Этот прототип уже имеет своего нового владельца. Это сельскохозяйственная ферма на португальском острове Мадейра, где TG будет поставлять 160 кВт и 800 кВт сельскохозяйственной продукции и теплиц.

Наш отдел разработки постоянно работает над улучшением этого проекта.

Основная технологическая часть агрегата

Тепловая секция:
Источник тепла: котел на биомассе (полностью автоматический, ATOMA - тепловая технология)
Чип стека с питателем.
Альтернативой источнику тепла может быть пеллетный котел или газификатор отходов, биомасса и т. Д.
Дымовой / воздушный теплообменник (производитель АТОМА - тепловые технологии)
Воздушно-воздушный теплообменник
Водонагреватель
В качестве альтернативы выпускной воздушный дымоход

Турбореактор: компрессор + турбина (производитель PBS Turbo Velká Bíteš):

  • Турбина MAN TCR (Man Turbo Velká Bíteš), их турбины работают на нефтяных вышках и дизельных двигателях большой мощности, таких как судовые двигатели.
  • Коробка передач - одноступенчатая с винтовым зацеплением и передаточным числом 1:10, с КПД выше 96% (производитель G-Team Velká Bíteš)
  • Скоростная муфта
  • Система охлаждения и смазки (для смазки вала, смонтированного на масляной пленке, а не на подшипниках качения)
  • Аксессуары для турбокомпрессоров (El-INSTA ENERGO, s.r.o.)
  • Генератор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, двухполюсный, 160 кВт, 3 x 400 В, (SIEMENS)
  • Эти перечисленные устройства собраны на одной структурной раме

Эл. аксессуары:

  • Siemens Частотный стартер
  • Распределительный щит эл. Управление энергопотреблением и функциями устройства (EL-INSTA ENERGO)
  • Система защиты и контроля управления (OMRON)

Другие аксессуары:

  • Тепловая, шумоизоляция
  • Измерение, полевые приборы
  • Запасные части и документация

Характеристики системы

  • Комплексное решение для управления турбиной
  • Автономное управление сгоранием
  • Встроенная многоуровневая аппаратная и программная защита
  • Визуализация рабочих состояний и настроек параметров
  • Решение - удаленное управление, мониторинг и архивация данных.
  • Требуются минимальные сервисные отключения (по сравнению с двигателями внутреннего сгорания турбина практически безотказна)
  • Низкие затраты на обслуживание (обычное стандартное обслуживание - 1 год простоя на 1 неделю - ремонт футеровки, детальное засорение теплообменника, чистка котла, чистка лопаток турбины, контроль смазки и т. Д.)
  • Возможность быстрой замены расходных частей в соответствии с текущими потребностями клиента на месте установки
  • Система работает без необходимости водяного охлаждения

Основные технико-экономические показатели

  • Номинальная электрическая мощность, подаваемая в сеть 160 - 450 кВт
  • Номинальная тепловая мощность 670 - 4 000 кВт
  • Быстрый привод турбины до номинальной мощности (5 мин.)
  • Низкий уровень шума и выбросов ČSN EN 303-5 (EURO 5) - возможность установки устройства в городской застройке
  • Максимальная вибрация 1 мм / с.
  • Возможность круглогодичной работы с мин. остановы
  • Подача электричества и тепла в горячую воду или горячий воздух
  • Простой возврат около 6 - 7 лет в зависимости от времени эксплуатации, цены на топливо и цены эл. мощность
  • Электрическая эффективность на клеммах генератора: до 20%
  • Работа: полностью автоматическая на основе ПЛК
  • Время использования: непрерывно круглый год, предполагается 7500 часов / год
  • Ожидаемая выработка электроэнергии: 1400 МВтч / год
  • Предположение о тепловой энергии: 7600 ГДж / год (2100 МВтч) / год

Описание компонентов системы - газовая турбина MAN TCR                                                   Принципиальная схема

 

Srdcem systému je plynová turbína MAN TCRPrincipiální schéma
3D модели турбогенератора
3D model turbogenerátorové jednotky3D model turbogenerátorové jednotky

Инкапсуляция блока                                                                                                         Компоновка энергоблока
Zapouzdření jednotkyDispoziční uspořádání energetického bloku
Samotná turbogenerátorová jednotka HAESBIO 200
 
 
Výroba kotle na biomasu a tepelného výměníku (výrobce firma ATOMA)Výroba kotle na biomasu a tepelného výměníku (výrobce firma ATOMA)

Производство котла на биомассе и теплообменника (производитель АТОМА)
Tepelný výměník
Теплообменник изготовлен из легированной стали, корпус из нержавеющей стали изолирован с отдельными пространствами. Это трубчатый противоточный теплообменник для промежуточных температур стенок теплообменника до 800 ° C. Дымовые газы проходят внутри трубок теплообменника, могут достигать температуры до 1000 ° C, чистый вторичный воздух проходит через рубашку до 700 ° C - вращающийся поток воздуха способствует теплообмену (производитель ATOMA)
Turbogenerátor ve spojení s kotlem na dřevní štěpku, firma ATOMA SudoměřiceTurbogenerátor ve spojení s kotlem na dřevní štěpku, firma ATOMA Sudoměřice

Турбогенератор в сочетании с котлом на щепе ATOMA Sudomerice
Příprava spojení turbogenerátoru s kotlem na dřevní štěpku, firma ATOMA SudoměřicePříprava spojení turbogenerátoru s kotlem na dřevní štěpku, firma ATOMA Sudoměřice

Подготовка подключения турбогенератора к котлу на щепе, компания ATOMA Sudomerice
Výměník opláštěný tepelnou izolací, zapojený do sestavy, firma ATOMA SudoměřiceSituační pohled na výměník pro turbogenerátor ve spojení s kotlem na dřevní štěpku, ATOMA Sudoměřice, řídící a silové rozváděče

Теплоизолированный теплообменник, подключенный к сборке, компания ATOMA Sudoměřice
Ситуационный вид теплообменника для турбогенератора в сочетании с котлом на щепе, ATOMA Sudoměřice, щиты управления и питания

Silový a řídící rozváděč při výrobě ve firmě EL-INSTA ENERGO s.r.o., Hrušovany u Brna
Силовой и контрольный щит для производства в EL-INSTA ENERGO s.r.o., Грушованы у Брны
Alternativní zdroj tepla - jednotka na spalování biomasy ve formě pelet (dodala firma ProPelety s.r.o.)Alternativní zdroj tepla - jednotka na spalování biomasy ve formě pelet (dodala firma ProPelety s.r.o.)

Альтернативный источник тепла - установка для сжигания биомассы в виде гранул (поставляется ООО «ПроПелеты»).
Zplynovač tříděného komunálního odpadu, plastů, pneumatik, biomasy, aj.Zplynovač tříděného komunálního odpadu, plastů, pneumatik, biomasy, aj.

Отдельный муниципальный газификатор отходов, пластмассы, шины, биомасса и т. Д. (Поставляется NWT a.s., Zlín)
Здесь мы видим наибольшее использование ТГ, потому что в отличие от других когенерационных установок, где сжигается чистый газ, эта установка может сжигать так называемый грязный газ из газифицированных отходов. СЗТ сотрудничает в разработке газификатора с Научно-исследовательским энергетическим центром (ВЭК) при Техническом университете Остравы.

Vlastnosti naměřené ve zkušebním provozu : elektrický výkon v závislosti na teplotě sekundárního vzduchu
Тестовые эксплуатационные характеристики: электрическая мощность в зависимости от температуры вторичного воздуха
Vlastnosti naměřené ve zkušebním provozu Teplotní diference na výměníku vs. teplota primárního vzduchu
Свойства, измеренные в тестовом режиме. Разница температур на теплообменнике и теплообменнике температура первичного воздуха
Vlastnosti naměřené ve zkušebním provozu Teplotní závislost diference na výměníku
Тест эксплуатационных характеристик Температурная зависимость разности от обменника
Záznam měření na turbokompresoru ze dne 16. 2. 2017
Измерение турбокомпрессорных измерений с 16 февраля 2017 года