Информационный портал  "TRANSFORMаторы"

transform.ru :: К вопросу о повышении надежности систем энергоснабжения промышленных предприятий
 

К вопросу о повышении надежности систем энергоснабжения промышленных предприятий

Вагин Г.Я., доктор техн. наук
 
Нижегородский государственный технический университет


 

 

В последние годы в России наблюдается тенденция возрождения промышленности и соответственно роста потребления электрической и тепловой энергии, которое, по прогнозам ведущих энергетиков [1], в 2008 г. должно достичь уровня 1990 г. Учитывая, что за период с 1990 по 2005 г. ввод мощностей был минимальным, а износ энергооборудования на многих действующих электростанциях достигает 60 % и более, возникнет ситуация, аналогичная той, какая была в СССР в 1980-1990 гг., когда вводились ограничения промышленных предприятий по потребляемой мощности и энергии. Причем ограничения будут еще больше прежних, так как, начиная с 1995 г., постоянно растет экспорт электроэнергии в другие страны, что приведет к снижению темпов роста ВВП и увеличению экономической нестабильности. В связи с этим необходимо до 2010 г. ввести как минимум 20 - 30 ГВт новых мощностей. Эту задачу можно решить двумя путями:

  • сооружением крупных электростанций;
  • строительством мини-ТЭЦ мощностью от 1 до 20 МВт на промышленных предприятиях.

На сооружение крупных электростанций, сроки которого составляют 4-5 лет, требуется 20 - 50 млрд. долл. Этот путь без государственной поддержки для России неприемлем. Мини-ТЭЦ можно создавать за счет средств самих предприятий. Это обойдется в 3 - 5 раз дешевле, чем при строительстве крупных электростанций [2,3]. Срок строительства мини-ТЭЦ в зданиях — 1 год, а контейнерной поставки — 1-2 мес. К тому же они весьма привлекательны для инвестиций, так как окупаются за 1-4 года.

На целесообразность использования мини-ТЭЦ многие ведущие страны мира обратили внимание еще 20 лет назад [4]. Это объясняется:

  • значительным снижением потерь электрической и тепловой энергии за счет их приближения к потребителям;
  • уменьшением в 2 - 3 раза затрат предприятий на электроэнергию и тепло и соответственно снижением себестоимости вырабатываемой ими продукции;
  • значительным повышением надежности электроснабжения и независимостью роста мощности предприятий от энергосистем.

Кроме того, в настоящее время электрический КПД таких станций достигает 40 %, а тепловой — 50 %, т. е. их полный КПД находится в пределах 80 - 90 %, что даже выше, чем у крупных ТЭЦ.

При строительстве мини-ТЭЦ важно сделать правильный выбор их типа. Из результатов исследований [2 - 5] следует, что наиболее перспективны мини-ТЭЦ на базе газопоршневых и газотурбинных энергетических агрегатов. Как показано в [2], экономические, надежностные и экологические характеристики газопоршневых агрегатов, работающих на мини-ТЭЦ мощностью до 1 МВт, лучше, чем газотурбинных. А у агрегатов, эксплуатируемых на мини-ТЭЦ мощностью от 100 кВт до 4 МВт сегодня вообще нет конкурентов.

Газопоршневые агрегаты имеют малое время запуска (около 5 мин), причем количество пусков не ограничено. Кроме того, у них есть возможность снижать нагрузку до 50 % при сохранении значения КПД. Это позволяет использовать их не только в базовой части графика электрической нагрузки, но и для снижения максимума нагрузки промышленных предприятий.

Расчеты показывают, что по экономическим и экологическим показателям лучшими среди газопоршневых являются агрегаты единичной мощностью 1 МВт. В таблице приведены сравнительные характеристики таких агрегатов, производимых различными фирмами. Как видно, наилучшие технические показатели у агрегатов фирмы "Jenbacher JMS". Из отечественных можно отметить только агрегаты ДГ98М, показатели которых хоть и ниже, чем у 320 GS, но стоимость в 2-2,5 раза меньше и соответственно короче срок окупаемости.

Для определения количества модулей на мини-ТЭЦ необходимо проанализировать суточные и годовые графики электрической и тепловой нагрузки. Возможны два режима их работы:

  • в базовой части графика нагрузки с постоянной выдачей электрической и тепловой энергии;
  • в переменной части графика нагрузки, когда мини-ТЭЦ участвует в снижении максимумов нагрузки предприятия.

Наиболее оптимальный режим выбирается на основе технико-экономических расчетов.

Массовое внедрение мини-ТЭЦ сдерживается из-за отсутствия в России закона о малой энергетике, что дает основание энергосистемам препятствовать их сооружению на промышленных предприятиях.

Показатель

ДГ 98М (ОАО "Румо", Россия)

ГДГМ 020 (MTU по лицензии ОАО "Волжский дизель", Россия)

320 GS (фирма "Jenbacher JMS", Австрия)

G 351 B (фирма "CATEP-PIILAR", США)

1250 IWC (фирма "PETRA", Словакия)

16V175SG (фирма "Wäztsila", Финляндия)

Номинальная электрическая/тепловая мощность, кВт

100/1500

960/1200

1048/1315

1000/1200

1000/1300

1000/1400

Частота вращения, об /мин

500

1500

1500

1500

1500

500

Расход газа, м 3

330

296

290

266

274

280

Давление газа на входе, МПА

0,4

0,1-0,15

0,1-0,15

-

-

-

Электрический/тепловой КПД, %

33/50

36/48

38,9/48,8

37,1/43,8

37,7/48,3

37/51,9

Общий КПД, %

83

84

87,8

80,9

86,0

88,9

Ресурс до первой переборки/капитального ремонта, тыс. ч

12/60

-/48

12/60

12/60

12/60

12/60

Удельная стоимость 1 кВт установленной мощности, долл/кВт

312

511

670

785

526

650

Удельный расход масла, г/(кВт · ч)

1,22

-

1,03

-

-

1,0

Номинальное напряжение, кВ

0,4/6/10

0,4/6/10

0,4/10

0,4/10

0,4

0,4/10

Масса, кг

35 850

-

11200

-

14600

10 500

 

 

  Полное содержание материала Вы можете найти в первоисточнике
Источник:  ©  Промышленная энергетика. - 2006, № 3. - С. 12 - 14.
Материал размещен на www.transform.ru7.05.2006 г.
 

 

Перейти в форум для обсуждения

  ©  TRANSFORMаторы 2004—2010


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика ??????????? ????