Принципиальная схема энергосистемы

Газогенераторная установка – газовая печь

Существующие в природе большие ресурсы угля, древесины, торфа, более полувека назад широко использовались в нашей стране вместо привычных в настоящее время природного газа, бензина, дизельного топлива. В стране производились и эксплуатировались  сотни тысяч больших и малых газогенераторов, которые использовались для производства генераторного газа (СО+Н2+СН4+инертные газы). Генераторный газ после очистки от примесей использовался в качестве топлива автомобильных, тракторных, тепловозных и судовых двигателей, двигателей газопоршневых теплоэлектоагрегатов и для крупных промышленных производств.

С открытием больших запасов нефти и газа и началом их добычи, кажущаяся дешевизна и простота применения природного газа, бензина, дизельного топлива, мазута обеспечили условия для забвения процесса газификации и в целом всего направления.

Запасы нефти и газа оказываются не безграничными, начинается дефицит газа,  рост цен с вытекающими из этого последствиями.

Передача нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности в частные руки и отсутствие регулирования цен на топливо вызвало  неуправляемый рост цен на бензин, дизельное топливо, электрическую энергию, газ, который сказывается в первую очередь на сельском хозяйстве, транспорте и вообще на всех видах производства.

Одним из путей выхода из существующего положения является освоение нового (давно забытого старого) способа получения энергии – газификации твёрдых видов топлива – древесины, торфа, угля, имеющихся практически повсеместно.

Газификация – процесс со сложным комплексом химических реакций, основными из которых являются следующие:

 

С + О2 СО2
2С + О2 2СО
С + СО2 2СО
С + Н2О СО + Н2
С + 2 Н2 СН4
2 СО + О2 2 Н2О
2 Н2 + О2 2 Н2О
СО + Н2О СО2 + Н2
СО + 3Н2 СН + Н2О

 

Целевыми компонентами в этой смеси являются СО, Н2 и СН4.

Усреднённый состав генераторного газа следующий:

 

Горючие газы (%):  
оксид углерода – угарный газ СО 26,0
водород (Н2) 15,0
метан (СН4) 0,32
Инертные газы (% об.):  
азот (N2) 51,0
двуокись углерода (СО2) 7,56
Примеси:  
пары воды (Н2О)  
смолы  
механические примеси  

 

 

Общие сведения о газогенераторном электротеплоагрегате ГПЭА-30

Производится. ООО «МАЛАЯ ГАЗОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА» 142717, Московская обл. Ленинский р-н, пос. Развилка, а/я 41 тел./факс (495) 355-91-85 E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. Директор, к.т.н., академик АГН Немков В.В. http://www.gazenergy.ru/catalog.htm

1. Блок радиаторов охлаждения и подачи тёплого воздуха на сушку. 2. Газогенератор транспортного варианта. 3. Газовый поршневой двигатель Д-243(Г). 4. Щит контроля и автоматики, электросиловой щит. 5. Электрогенератор. 6. Сепаратор генераторного газа.

 

Назначение газогенераторного электротеплоагрегата ГПЭА-30

ГПЭА-30 предназначен для выработки электрической и тепловой (попутной) энергии из кускового твердого топлива, с низшей теплотой сгорания не менее 2500 ккал/кг. ГПЭА-30 может быть использован в различных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и быту, а также в условиях изоляции от инженерных сетей, например, в геологических и научных экспедициях и др., так как является автономным агрегатом и зависит только от наличия твердого кускового топлива.

Технические характеристики ГПЭА-30

 

Тип агрегата ГПЭА-30
Номинальная мощность по электроэнергии 30 квт
Номинальная мощность по теплу (попутному) 42 квт
Марка двигателя Д-243(Г)
Частота вращения "1500 мин""1"
Расход генераторного газа 60 нм3/час
Минимальное давление газа 0,03 атм.
Электрический КПД 35%
Тепловой КПД 49%
Суммарный КПД 84%
Габаритные размеры блока (двигатель+генератор), мм 2200x1000x1600
Масса блока (двигатель+генератор) 900 кг
Ресурс межремонтного времени 16000 час
Полный ресурс рабочего времени 64000 час
Тип электрогенератора - ГС-30
Напряжение выдаваемое в сеть агрегатом 230V
Частота выдаваемого электрического тока 50 Гц
Газогенератор обращенного процесса газификации:  
Габариты, мм 1650x650
Расход брикетов 35 кг/час
Температура в зоне окисления 1200-1300°С
Температура в зоне восстановления 900-1100°

 

 

Устройство и принцип работы агрегата ГПЭА-30

Агрегат (Рис. 1) состоит из газогенератора (1), устройства охлаждения генераторного газа (5), устройств двух ступенчатой очистки генераторно го газа (2,3), вентилятора для розжига газогенератора (8), блока состоящего из дизельного двигателя Д-243(Г)5 адаптированного для работы на генераторном газе и электрогенератора ГС-30 (4), устройства для охлаждения двигателя (6) и блока автоматики (7), которое служит для стабилизации напряжения и частоты тока.

Принципиальная схема электро-газогенераторного агрегата

1. Газогенератор. 2. Первая ступень очистки генераторного газа. 3. Вторая ступень очистки генераторного газа. 4. Блок двигатель-электрогенератор. 5. Устройство охлаждения генераторного газа. 6. Устройство охлаждения двигателя. 7. Блок автоматики. 8. Устройство для розжига газогенератора.

Газогенератор обращенного процесса газификации топлива имеет загрузочное устройство, куда подаются брикеты, корпус в виде металлического цилиндра, фурмы для подачи воздуха, колосниковую решетку, зольник и отверстия в зольнике для розжига газогенератора и выпуска золы и для выпуска генераторного газа.

Газогенератор загружается брикетами, а в зольнике раскладывают костер для розжига брикетов, при этом включается розжиговый вентилятор, который создает тягу. После розжига зольник закрывают и включают блок двигатель-генератор и выключают розжиговый вентилятор. При этом воздух в зону газификации брикетов поступает через фурмы за счет разряжения в системе, которое создается в цилиндрах двигателя.

В газогенераторе образуется несколько зон (показаны на Рис Л). В кислородной зоне брикеты сжигаются с получением газов — полных окислов (СС>2 и др.). Затем эти газы поступают в зону восстановления, где они, контактируя с углеродом этой зоны, восстанавливаются до горючего состояния (неполных окислов СО и др.) и после этого поступают на охлаждение и две ступени очистки. Тепло от охлаждения генераторного газа, двигателя и выхлопных газов, можно полезно использовать. Охлажденный и очищенный генераторный газ поступает в цилиндры двигателя внутреннего сгорания, как топливо. Двигатель служит приводом для электрогенератора, который вырабатывает ток стандартных параметров. В газогенератор требуется подавать кусковое топливо, имеющее как механическую, так и термическую прочность, что обусловлено необходимостью создания среды проницаемой для воздуха подаваемого из фурм в зону горения и для свободного выхода генераторного газа сквозь слой горящего топлива.

Схема использования ГПЭА и возможные виды топлива дня него

Для ГПЭА топливом могут служить кусковые отводы деревопереработки, в этом случае подготовка топлива заключается в извлечении из отходов посторонних предметов, сушке и дроблении больших кусков. Для ГПЭА могут служить топливом брикеты и гранулы, приготовленные из горючих отходов (опилки, осадок от очистки сточных вод, помет птиц, навоз животных, твердые бытовые отходы, уголь и угольные шламы, полова, солома, лигнин, жмых, косточки растений и др.). На Рис. 2 приведен пример схемы технологической линии для приготовления брикетов и гранул используемых в ГПЭА из различных отходов.

Куски топлива могут иметь наибольшие размеры до 50-100 мм, наименьшие - не менее 6-10 мм, при этом допускается иметь в топливе мелочи менее 6-10 мм не более 10-15%.

Технические показатели, предлагаемых теплоэлектроагрегатов

Наименование показателей Величина показателей                            
Номинальная электриче ская мощность, кВт 4 8 10 16 20 30 50 60 75 100 150 200 250 315 500
Номинальная тепловая мощность 6 12 14 22 28 42 70 84 105 140 210 280 350 440 700
Напряжение, В 400/230 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400
Марка двигателя УД-25(Г) Д120 В2482/7,8 (Г) ВАЗТол. Д-120 Д-144 (Г) Д-144 (Г) Д-243 (Г) ЯМЗ-236М2 ЯМЗ-236М2 ЯМЗ-236М2 ЯМЗ-238М2 ЯМЗ-238 Д ЯМЗ- ЯМЗ- ЯМЗ- 6ЧН
      (Г) Д-243 (Г) ВАЗ-Тол Д-243 (Г) ЗАЗ (Г) (Г) (Г) (Г) (Г)  Д-260 (Г) 240 (Г) 240 (Г) 240 (Г) 21/21
      ВАЗ-Тол   ЗАЗ «Волга» Д-243 (Г) Д-245 (Г) Д-245 (Г) Д-260 (Г)          
          Волга                    
Номинальная частота вращения, мин?? 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
Минимальное * давление газа, ати 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Электрический к.п.д.  ГПЭА, % 30 30 30 30 30 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35
Тепловой к.п.д. ГПТЭА, % 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49
Суммарный к.п.д. ГПТЭА, % 84 84 84 84 84 84 84 84 84 84 84 84 84 84 84
Марка использ, масла М8Г2 и М10Г2                            
Габаритные размеры, м 0,8х 0,4 0,6 1,5х0,9х 1,3 1,7х1х 1,5 2,0х1,0х 1,5 2х1,0х 1,5 2,2х1х1,6 2,2х 1х 1,5 2,4х1х 1,5 2,0х1х 1,5 2,8х1,2х1,6 2,7х1,3х1,6 2,7х1,2х1,6 3,0х1,1х1,6 3,5х1,1х1,6 3,8х1,1х1,6
Масса двигатель-генератора на раме, тн 0,115  0,7  1,0  1,0 0,9 0,9 1,73 1,7 1,9 2,7 2,6 3,9 3,5 3,9 4,2
Ресурс до очередного ремонта двигателя т.ч. 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
Ресурс до списания двигателя, тыс. час 40 40 40 64 64 64 80 80 80 80 80 80 80 80 80
Удельн. расход масла, г/квтч. 1,5 1,13 1,13 1,13 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,0 1,1 1,1 1,1
Уд. расход топлива ккал/кВтч 3000 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500
кг.дров/кВтч ** 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

 

* Примечание: При использовании в качестве топлива генераторного газа его давление может быть ниже 0 ати.

**    Примечание: Показатель применим для сухих дров, для влажных дров удельный расход увеличится до 2,0 кг.

Цена установки.

30 - 50 кВт – ной установки примерно 600 - 700 тыс. руб.

Установка до 10 кВт – примерно 200 – 250 тыс. руб.

 

Сводная таблица по третьей энергосистеме

 

Наименование оборудования  
Теплоэлектроагрегат 200000
   
Приготовление пищи «Газовая плита» 30000
   
Теплообогрев  
Тепловой аккумулятор 40000
Радиаторная ситема 40000
Неучтенные затраты 10000
Итого 90000
   
Теплая вода (бойлер) 10000
   
Всего 330000

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев и вопросов. Возможно, Вам необходимо зарегистрироваться на сайте.
Регистрация находится на главной странице, "кликнуть" по трем полоскам вверху слева.

Яндекс.Метрика